综合利用油品检测技术 有效降低液压油消耗.pdf

第3 3 卷2 0 1 5 年第2 期 总第1 7 6 期 使用与维护 综合利用油品检测技术有效降低液压油消耗 夏武刘颖 重庆钢铁股份有限公司 重庆三峰 环境产业集团有限公 司 重庆4 0 1 2 2 1 【 摘要】 介绍了综合利用现有的油品检测技术开展系统性液压油状态监测， 及时消除液压油的劣化源， 延长液压油使用寿命， 有效降低了液压油消耗。 【 关键词】 油品监测 降耗 Co mp r e h e n s i v e Ut i l i z a t i o n o f Oi l Pr o d u c t Te s t Te c h n o l o g y a n d Effe c t i v e De c r e a s e o f Hy d r a u l i c Oi l Co n s u mp t i o n XI A W u，LI U Yi n g C h o n g q i n gI r o nS t e e l C o ． ， L t d ． ； C h o n g q i n gS a u f e n g E n v i r o n me n t a l I n d u s t r y G r o u p C o ． ， L t d ． ， C h o n g q i n g4 0 1 2 2 1 【 A b s t r a c t 】 T h r o u g h u s i n g e x i s ti n g t e s t t e c h n o l o g y f o r o i l p r o d u c t c o m p r e h e n s i v e l y ， c a r r y o u t a s y s t e ma t i c mo n i t o r i n g o n h y d r a u l i c o i l ． T h e r e f o r e ，t h e d e t e r i o r a t i n g s o u r c e o f t h e h y d r a u l i c o i l i s e l i mi n a t e d i n t i me，t h e s e r v i c e l i f e t i me i s p r o l o n g e d a n d c o n s u mp t i o n i s r e d uc e d e f f e c t i v e l y ． 【 K e y w o r d s ] O il p r o d u c t ， m o n it o r i n g ， c o n s u m p t i o n r e d u c i n g 1 概 述 液压油的使用管理是企业设备管理的重要组 成部分 ， 积极开展液压油的状态监测和预知维护 ， 是延长设备使用寿命 ， 降低液压油消耗的重要手 段。目前许多企业在对液压油的状态监测和预知 维护 中， 常根据周期性取样理化分析指标 的变化 来推断液压油的使用寿命 ， 然后采用周期换油 的 方法来确保液压油 的使用性能。将液压油的状态 监控局限在对液压油理化分析指标 的变化上 ， 没 有充分利用液压油中所携带的综合信息， 没有将 液压油劣化中的杂质分析应用于对使用设备的动 态监测 中， 忽略了导致 液压油性能劣化 的根本原 因 ， 无法及时采取有效措施对液压油 的污染源进 行清理 ， 导致换油周期短 ， 液压油耗量多。 随着设备维修逐步从周期性的预防性维修向 以状态监测 为主 的预知维修转变 ， 以及油液监测 技术应用的成熟和普及， 应抛弃在液压油使用管 理中“ 就油质指标论油质指标” 的观念， 不能仅从 液压油的本身来考虑问题 ， 还应充分利用液压油 中所包含的各种信息， 从系统的角度来开展液压 油状态监测和分析工作 。 为了及时掌握液压油的动态信息 ， 有效开展 液压油的状态监测 ， 应该合理利用现有 的油品检 一 3 2 一 测技术， 综合开展两方面的工作 1 通过对液压油的理化分析掌握实际状态 ， 进行液 压油的劣化趋势分析 ， 达到优化液压油的 更换周期 降低不合适的更换率， 实现基于状态的 换油 、 指导设备的主 I生 维护 消除故障根原因， 清除劣化源 的 目的。 2 综合利用污染度测试、 光谱分析、 x 荧光分 析、 红外光谱分析、 铁谱分析等技术对液压油使用 过程中的机械杂质 、 不溶物等进行定性和定量分 析， 从中获得相关的润滑 、 磨损、 腐蚀 、 污染等信 息， 定性和定量描述液压油的劣化杂质类别， 找出 诱发因素， 及时对相关设备 元件 进行维修以消 除液压油的劣化源， 从而延长液压油的使用寿命， 有效降低液压油的消耗。 现就综合利用现有的油品检测技术， 系统性 的开展液压油的状态监测 ， 及时消除液压油的劣 化源， 通过延长液压油使用寿命来降低液压油的 消耗进行探讨。 2 理 化分 析 各种液压油的性能指标都应满足其产品质量 要求 ， 只有合格的液压油才能对液压设备起到 良 好 的作用 。但是液压油在使用过程 中其 品质会 由 使用与维护 第3 3 卷2 0 1 5 年第2 期 总第 1 7 6 期 于各种原因而发生劣化， 具体表现在多个指标的 变化上， 当这种变化超出一定的限度后， 该液压油 就丧失了其性能 ， 必须停止使用 ， 及时更换 ， 否则 可能会给相关设备带来灾难性后果 。 理化指标分析技术是评价在用液压油 品质的 重要手段 ， 液压油的理化性能指标一般应包括 黏 度、 闪点 、 水分 、 总酸值 、 总碱值 、 腐蚀、 机械杂质 等， 这些指标的测试都有标准的试验方法。各种 液压油基于理化指标的换油限值 ， 尽管 目前尚无 统一的换油标准 ， 但在一般情况下可参考以下数 据 黏度超过 1 5 ％； 酸值超过 0 ．5 ； 水分超过 0 ． 2 ％； 机械杂值超过0 ． 1 L 。 对在线液压油的理化性能指标的监控一般都 采用周期性 取样化验 的方式实施 ， 在这个过程 中 应注意 2 ． 1 科 学合理的制定液压油的取样周期 液压油的取样周期一般取决于油的品种 ； 用 油设备的工况； 负荷、 转速、 作业制度等； 使用环境 温度、 湿度、 粉尘等。异常状况可随时取样。 2 ． 2 取样要有代表性 要保证所取油样能够真实地反映液压油在线 质量的真实状态， 在取样过程中应注意 取样的部 位 上／ 中／ 下、 内／ 夕 等 ； 取样的工况 开／ 停机、 高／ 常 温、 动／ 静态等 ； 取样的器皿 材质、 干燥、 洁净、 密 封等 。 2 ． 3 建立档案库 液压 油使用档案库的建立一般有两种方法 1 以设备为标签 对用油设备进行清理和编 号， 以设备为主线， 将每台设备用油的部位、 型号、 用量、 取样周期、 换油标准等编人管理台帐， 该方 法便于设备的综合管理。 2 以油品为标签 对 用油 的型号进行 清理 ， 以液压油的型号为主线 ， 将每种型号液压油的使 用设备 、 部位 、 工况 、 用量 、 取样周期 、 换油标准等 编入管理台帐， 该方法便于液压油的统一和综合 管理。 2 ．4 开展劣化趋势分析 根据液压油理化性能指标的监测数据， 应建 立液压油劣化趋势图 ， 开展液压油劣化趋势分析 ， 优化换油周期。 3 杂质分析 为了确保对液压油的性能进行持续的动态管 理 ， 及时消除液压油中的劣化源， 延长液压油的使 用寿命， 就必须对油质劣化的原因进行认真的分 析和研究 ， 找到影响液压油品质 的劣化源 。为此 ， 应该充分利用液压油中的杂质所包含的信息， 对 液压油中的杂质进行进一步的分析， 找出哪些设 备 的哪些 部位 元件 是影 响液压油 品质的劣化 源， 以便采取有效措施， 及时的加以排除。 在杂质的分析 中， 根据各 自不 同的需求 ， 可单 独和组合采用污染度分析 、 有机物分析和机械杂 质分析等方法。 3 ． 1 污染度分析 在污染度分 析 中常用的是颗粒计数法 ， 它是 评定液压油 中固体颗粒污染程度的一项重要技 术。其原理是把液压油中所含的固体颗粒按范围 进行计数 ， 从而得到有关污染粒度分布方面的重 要信息， 该技术在判断液压油污染程度方面非常 有效 。在对污染度敏感 的系统 中， 可适 时的采用 颗粒计数法取代理化分析中的机械杂质分析， 其 更能真实反映液压油的实际污染状况。 另外 ， 在常规系统中 ， 采用磁塞探测器也是一 个不错的选择 。它是将一只磁性 的塞子安装在液 压油循环系统中， 液压油中的铁性磨粒被磁性探 头所吸附 ， 定期取除磁塞 ， 用放大镜观察探头上附 着 的颗粒情况 ， 从而推测设备 元件 的磨损状 况。它是一种较为简单、 方便、 实用的液压油铁性 磨粒污染分析设备 ， 主要用于对液压油进行定性 分析。 3 ． 2 有机物分析 在通过理化分析对液压油中的酸值等指标进 行监控的基础上 ， 利用红外光谱技术分析油样中 有机化合物的基团结构， 根据其吸收峰的位置、 数 目和相对强度 ， 通过对新 旧液压油 中有机化合物 的红外光谱进行对 比 ， 可定性与定量检测 出液压 油 中基础油与添加剂组分是否发生 了化学变化 以 及变化的类型与程度 。 理化分析中得到的酸值 、 水分等是从宏观上 描述了液压油的性能指标 ， 而红外光谱技术是从 分子层次上作出分析。利用红外光谱技术定量测 定在用液压油 的水分 、 氧化值 、 硫化值 、 积碳 、 燃油 稀释度等参数， 通过对谱图的分析， 结合各参数的 数值 ， 在液压 油品质变化方面可获得 比理化分析 更加全面的信息。 3 _ 3 机械杂质分析 针对机械杂质应综合应用光谱分析、 x 荧光分 [ 下转第 3 7页] 一 3 3 使用与维护 第3 3 卷2 0 1 5 年第2 期 总第 1 7 6 期 动机启动时间连续可凋 ， 减小 了对 电网的影响 ， 减 少配件的损耗 ， 延长设备使用寿命 ， 提高劳动生产 效率。 2 变频技术在炼钢厂 的应用 昆钢炼钢厂第二作业区5 号、 4 号转炉煤气风 机分 别于 2 0 0 6年 1 O月和 2 0 0 7 年 1 月 由原来 的液 力 偶 合 器 改 造 为 V V VF高 压 变 频 调 速 ， 高 速 为 2 9 5 0 ff m in ， 低速为 1 0 0 0 ff m i n ， 电动机功率由原来的 8 0 0 k W改为 1 1 2 0 k W。改造后 ， 2 台风机较改造前 每月节电 7 2 ． 4 万 k W h ， 吨钢耗 电量节约 6 ． 4 3 7 k W h ， 年节 电创造 的经济效益约 为 5 0 0 万元 。同时炼 钢 厂在不改变转 炉原操作 方式 的基 础上 ， 在 P L C 控制 系统 中增加转炉一次 风机 自动减速功能 ， 转 炉在出钢、 溅渣护炉、 倒渣、 装入底料等生产阶段 ， 一 次风机由原来的高速运行变为低速运行 ， 当开 始进入装入主原料、 吹炼阶段时， 风机则 自动进入 高速运行。从运行情况看 ， 每台风机的耗电量由 原来的5 O 万k W h ／ 月左右降至2 0 万 k W h ／ 月左 右 。另外 ， 对风机转速实施快速切换法 ， 在转炉非 吹炼期 间 ， 降低 风机转速 的同时定 期对风机叶轮 进行冲洗， 减轻了电动机负荷 ， 降低电耗。 昆钢第 二作 业 区 1 号 L F精 炼炉 除尘风 机从 2 0 0 8 年 5 月 2 9日起投用变频控制 ， 1 号 L F精炼炉 除尘风机耗 电量从 1 7 万 k W h ／ 月下降至 7 ．5 万 k W h ／ 月左 右 。铁水 预处理除尘风机从 2 0 0 8 年 6 月 1 8日投用变频控制， 铁水预处理除尘风机耗电 量从 2 2 万 k W h ／ 月下 降至 5 万 k W h ／ 月左右。 改造后 ， 吨钢 电耗 明显下降， 节电率分别是 5 6 ％， 7 7 ％， 达到了节电的 目的。同时简化了工序 间的控制连锁， 提高控制水平和 自 动化程度， 大幅 降低 了劳动强度 ， 美化了环境 。 3小 结 炼钢厂转炉煤气风机原来的液力偶合器调节 方式， 由于液力偶合器本身存在转差， 一般在 1 0 ％ 左右 ， 那么电动机就无法达到全载输 出， 这样系统 效率就比较低。液力偶合器安装在电动机和风机 之间 ， 轴 向安装尺寸大 。若液力偶合 器出现故 障 虽然故障机率较低 ， 将会影响正常工作。由于 液力偶合器属于机械调速， 损耗较大， 必须用油来 传动和冷却 。运行 中油温较高 ， 所 以密封橡胶圈 较易发生破损 ， 造成漏油 ， 甚至要影响正常使用。 运行经验证明 ， 液力偶合器 的油封损坏 、 漏油是难 免 的， 造成损失也是难免 的。由于液 力偶合器 的 传动轴用 的是轴 承 ， 大转矩 电动机的启停和运行 ， 易造成轴承的损坏， 国产的轴承一般只能用两年， 所以它还存在维修量大的问题。 在冶 金行业 电力 消耗 中 ， 6 0 ％ ～7 0 ％为 电动 机所消耗 ， 因此 国家大力提倡节能措施并着重推 荐了变频凋速技术 。在炼钢 厂的后期改造和昆钢 新区的一次转炉系统 、 二次除尘系统 、 L F炉除尘系 统 、 溶 剂地下料仓除尘 系统 中均推广运用 了变频 调速新技术 ， 取得了良好 的经济效益和社会效益。 参考文献 【 1 】 佟 纯厚 ． 交 流 调 速 系统． 北 京 冶金 工 业 出版社 ， 1 9 8 5 ． 【 2 】 陈伯 时． 自动控 制 系统． 北 京 机 械 工 业 出版社 ， 1 9 8 1 ． [ 3 ] 电机工程手册． 第九卷． 第4 8 篇． 电力传动控制 系统． 北京 机械 工业 出版社 ， 1 9 8 1 ． 2 0 1 4 1 2 0 1 收稿 e }； 0； ； 骨0 石 ； e f ； 螨 e ， 蹄蹄 石 石 0 ； ； [ 上接第 3 3页] 析 、 铁谱分析等技 术 ， 对机 械杂质进行有关形貌 、 尺寸、 密度、 成分及分布的定性、 定量分析， 以判断 机械杂质产 生的部位及程度 ， 确定劣化源 ， 进而分 析出液压油的劣化趋势。 4 结语 综合利用油品检测技术 ， 使液压油的在线管 理由定性管理向定量管理转变， 由经验判断向仪 器监测转变， 促进液压油管理 由传统的经验管理 向知识管理迈进 ， 提高了液压油在线管理的可靠 性 。理化分析为液压油按质换油提供 了依据 ， 杂 质分析能快速反映各种沉淀物的浓度、 形貌、 成分 等特征 。在实际应用 中， 通过二者 的有机结合 ， 为 判断液压油 的实际运行状态 ， 确定液压油 的劣化 源， 开展液压油的预知维护提供了科学的依据， 以 便针对性的采取措施 ， 进而可使液压油的换油周 期 由常规 的 1 2 个月延长到 1 3 ～ 1 5 个 月 ， 液压油 的 消耗降低 1 O ％一 2 0 ％。 2 0 1 4 0 5 2 8 收稿 一 3 7