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技術(shù)文章

現(xiàn)場管理不當(dāng)引起的潤滑失效

技術(shù)文章

一、操作引起的污染物

  潤滑油在使用過程中不可避免地受到雜質(zhì)污染,這些雜質(zhì)有的是是來源于外界環(huán)境污染(如粉塵、礦渣、碳粉等),有的來源于潤滑油氧化變質(zhì)(如油泥、膠質(zhì)、漆膜等),有的來源于潤滑系統(tǒng)內(nèi)部污染(如磨損顆粒、密封橡膠、濾芯的玻璃纖維),但還有種情況是與現(xiàn)場潤滑管理密切相關(guān)的,就是設(shè)備潤滑維保時帶入的污染或新設(shè)備加油前的沖洗不凈帶來的污染。

  例如2011年某鋼廠冷軋廠發(fā)現(xiàn)其某臺設(shè)備油箱底部有大量黑色粘稠狀污染物,想通過油液分析知道該污染物成分及來源。油品分析時發(fā)現(xiàn)該污染物不溶于汽油和石油醚,微溶于鄰二甲苯,且溶解后呈白色絮狀不溶物。在顯微鏡下進(jìn)行觀察時,發(fā)現(xiàn)該絮狀物是由纖維組成,其形態(tài)與棉紗纖維非常相似,因此斷定該絮狀物是來源于外界污染。可能是由于潤滑操作時不小心導(dǎo)致棉紗落入系統(tǒng)中。這些落入系統(tǒng)的棉紗隨時間發(fā)生腐爛,同時與系統(tǒng)中的粉塵、潤滑油氧化生成的油泥、膠質(zhì)等物質(zhì)相結(jié)合,終形成類似油泥的粘稠狀物質(zhì)。

  2013年對某風(fēng)電場某臺風(fēng)機(jī)進(jìn)行監(jiān)測時,發(fā)現(xiàn)該油樣樣品瓶底部有大量黑色金屬顆粒,這些顆粒有磁性,呈卷曲狀,尺寸大的接近1cm,這些顆粒如果來源于齒輪磨損,則齒輪肯定已經(jīng)發(fā)生嚴(yán)重故障了,但是目前風(fēng)機(jī)運(yùn)行正常,因此評估這些金屬顆粒可能是來源于齒輪加工時留下的殘屑。加工殘屑會加速齒輪的磨損,導(dǎo)致齒輪工作不正常,應(yīng)予以清楚。

二、油品添加劑誤用

  油品添加劑是為了改善油品性能與質(zhì)量而添加的少量化學(xué)物質(zhì),一般而言,成品油中添加劑的種類及含量都已經(jīng)是調(diào)配好的,如果在實(shí)際應(yīng)用中添加其他添加劑,就需要與油品生產(chǎn)商協(xié)商。因?yàn)槟承┨砑觿┘尤氲綕櫥椭袝c油中的其他添加劑反應(yīng)導(dǎo)致油品性能下降,導(dǎo)致潤滑失效。有些時候油品添加劑的濫用及誤用會對設(shè)備帶來災(zāi)難性后果。

  例如深圳某公司一臺豐田大霸王2001款車型,在2012年5月開始出現(xiàn)燒機(jī)油現(xiàn)象,6月時燒機(jī)油現(xiàn)象特別明顯,2周就燒掉了1.8升,發(fā)動機(jī)燈報(bào)警。經(jīng)拆解檢查,發(fā)現(xiàn)活塞油封已被積碳堵死,失去刮油作用,而且底殼附件有很多油泥結(jié)塊,缸套上止點(diǎn)位置磨損嚴(yán)重。

  經(jīng)過油品檢測發(fā)現(xiàn)潤滑油中含有少量Mn,但是發(fā)動機(jī)新油中并沒有Mn元素,推測該元素來源于汽油添加劑。根據(jù)調(diào)查,該公司稱該車近期被推薦用過一種汽油添加劑。根據(jù)客戶提供的信息,再對該汽油添加劑進(jìn)行油液分析,發(fā)現(xiàn)該添加劑主要元素即為Mn,因此斷定該發(fā)動機(jī)油泥增多的原因就是源于濫用添加劑。

三、油品混用、代用問題

  每一種油都有自身的使用條件,錯誤用油會導(dǎo)致設(shè)備故障,造成極大的經(jīng)濟(jì)損失。

  例如:如果液壓系統(tǒng)中誤加入了內(nèi)燃機(jī)油,由于內(nèi)燃機(jī)油中含有大量的清凈分散劑,會使液壓油的抗乳化性明顯變差,水不能從油中及時分離,不但會使油的潤滑性下降,還會造成銹蝕。如果液壓油中誤加入了齒輪油,由于齒輪油中含有較多的磷酸極壓抗磨劑,會使液壓油中的硫磷元素含量明顯提高,容易造成對金屬的腐蝕。

  如果再齒輪箱中誤用了液壓油,由于液壓油性能不能滿足齒輪工作要求,會導(dǎo)致齒輪嚴(yán)重磨損。因此油品誤用會導(dǎo)致設(shè)備潤滑失效,造成巨大損失。

  對機(jī)械設(shè)備潤滑而言,應(yīng)遵循設(shè)備生產(chǎn)商推薦使用的油品,并盡量保持使用同一品牌油品。如果在系統(tǒng)中添加不同品牌的油品,由于成分上的差異,混用后可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致油品性能下降,并產(chǎn)生大量粘性沉積物,使油中的顆粒度大幅增加,堵塞供油系統(tǒng),影響油的壓送,使油泵的供油不足,系統(tǒng)油壓下降,無法起到正常的潤滑作用,嚴(yán)重時會造成機(jī)組重大事故。即便是同類型同品牌的油品,不同品種之間也不能互換或者混用,因?yàn)椴煌贩N的油品的功能是不同的。

  例如液壓油,HL抗氧防銹液壓油突出的優(yōu)點(diǎn)是較好的防銹性和氧化安定性,如果混用了HM抗磨液壓油會縮短油品的使用壽命;相反,在抗磨液壓油中混入了HL液壓油則會降低液壓油的極壓抗磨性。石油基液壓油更不能與油包水、水-乙二醇和磷酸酯混用,不但他們的難燃性不同,而且也不互溶,因此油品的混用會導(dǎo)致設(shè)備潤滑失效。

  即使將系統(tǒng)原用油排放干凈,并*清洗系統(tǒng),在換用另一品牌的油品,也可能由于替代油品無法滿足設(shè)備使用要求而引起設(shè)備潤滑不良,因此油品代用也可能導(dǎo)致設(shè)備潤滑失效。

  如果要進(jìn)行油品替換時,需要在實(shí)驗(yàn)室中對備選油品進(jìn)行全面分析,綜合評價其是否滿足設(shè)備用油要求,并與系統(tǒng)中原有的油進(jìn)行混油實(shí)驗(yàn),當(dāng)備選油品所有指標(biāo)均滿足設(shè)備用油要求,且混油試驗(yàn)合格時,才能進(jìn)行替換操作,這樣才能有效避免油品替換時由于混油不當(dāng)導(dǎo)致大量油泥析出造成的嚴(yán)重后果。

四、案例分析

  某水泥廠立磨主減速機(jī)采用的是某國外品牌油品320#齒輪油(礦物油、被替換油),在2017年底換用了國內(nèi)某品牌合成齒輪油(聚乙二醇合成油、替換油),2018年3月份檢測時發(fā)現(xiàn)樣品呈黑色,十分粘稠,粘度急劇上升,如表所示。

表1 監(jiān)測數(shù)據(jù)

 

樣品信息

本次數(shù)據(jù)

上次數(shù)據(jù)

歷史數(shù)據(jù)

參考值

樣品編號

562018032710

562018021473

562018020075

水泥行業(yè)、磨機(jī)主減速機(jī)ISO VG320

油品編號

320#重負(fù)荷

齒輪油

320#重負(fù)荷

齒輪油

320#重負(fù)荷

齒輪油

--

取樣日期

2018-03-24

2018-2-6

2018-1-23

--

設(shè)備運(yùn)行時間

--

--

--

--

油品使用時間

--

--

--

--

理化指標(biāo)

運(yùn)動粘度40(mm2/s)

2156

394.7

425.1

272-368

運(yùn)動粘度100(mm2/s)

162.2

--

--

--

粘度指數(shù)

187

--

--

--

 

  將樣品靜置幾天后,樣品出現(xiàn)明顯分層,這表面該樣品中有兩種不相容的組分,因此對樣品進(jìn)行分離試驗(yàn)。

  將上下兩層樣品分別取樣,進(jìn)行粘度和紅外光譜分析,分析結(jié)果如圖所示:

表2 上下兩層樣品的分析結(jié)果

分析項(xiàng)目

上層

下層

新油

運(yùn)動粘度40(mm2/s)

2163

302.1

320

 

  分析表1和表2可知,下層樣品粘度、紅外光譜與替換油高度吻合,不含烴類油;而上層樣品中,除含有替換油特征峰外,在2922cm-1和722cm-1還含有烴類油的特征峰。由于替換油是聚醇類合油,其密度高于烴類油,且與烴類油相容性差,易分層,因此可以確定下層樣品為替換油,而上層粘稠物為兩種油氧化產(chǎn)物的混合物。可見,該水泥廠2017年在開展油品替換過程中,換油不*,出現(xiàn)嚴(yán)重混油現(xiàn)象,從而導(dǎo)致在用油油泥增多粘度增大。

 

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