張樹龍
(勝利油田海洋采油廠,山東 東營 257237)
按國外經驗推算,我國節能潛力折合石油上千萬噸。僅從改進機械設備潤滑,采用節能潤滑技術和節能型潤滑劑,即可節約煤約1 300萬t,重油200萬t,電力100億kW·h,約合人民幣60億元。同時,由于做好設備的潤滑工作,減少設備故障時間、提高設備利用率、延長設備壽命而間接獲得的效益,約為300~500億人民幣。因此普及潤滑知識、提高潤滑管理水平,在設備管理工作中具有十分重要的意義。
1.內燃機油的使用性能
(1)沉積物
潤滑油在內燃機工作中受溫度、各種介質的催化作用,逐漸變質產生對內燃機工作有害的各種物質,包括積碳、漆膜、油泥。
(2)摩擦與磨損
內燃機油在工作中的摩擦磨損問題是最為復雜的摩擦學問題之一,表現在材質種類多、運動形式多、摩擦副的形狀大、溫度多變等。
(3)氧化和腐蝕
內燃機油是高分子的有機碳氫化合物,內燃機運行中受高溫、氧化劑、金屬催化的作用,使油衰敗變質。氧化是內燃機油降解的根本原因,沉積物的生成、磨損的加劇、泡沫的增加都與潤滑油的氧化有直接的關系。
(4)低溫流動性能
(5)泡沫
發動機運行時,空氣在攪動下進入油中形成泡沫,產生極大危害:降低油的密封作用,形成絕熱層造成傳熱效果下降,油路產生氣阻,造成供油中斷,發生嚴重事故。
2.內燃機油潤滑管理探討分析
(1)綜合考慮,確定合理換油周期
合理的換油周期是潤滑管理的重要方面?,F在內燃機換油分為兩類,一是定期換油,說明書中都會提到。二是按質換油,按照油品某些指標的變化情況決定換油時間,比定期換油更合理。
目前勝利油田海洋采油廠管理的內燃機包括主要美國索拉燃氣輪機(CENTAUR40)、德國道依茨天然氣發動機(TBG620V12K)、道依茨柴油機(TBD616V12)、康明斯柴油機(KTA38-G2)、卡特柴油機(CAT3408DITA)等機型,下面對幾種機型的換油周期進行分析。
①索拉燃氣輪機
該發動機使用的潤滑油為殼牌32#t透平油,每月進行鐵譜分析,每8 000h更換一次,每臺每年消耗1 500L左右。
②TBG620V12K道依茨天然氣發動機
該發動機使用的潤滑油為殼牌Mysella LA40,1 000h后每月進行鐵譜分析,每3 000h更換一次。每臺每年消耗1 800L左右。
③TBD616V12道依茨柴油發動機
該發動機使用的潤滑油為殼牌RIMULA X,每500h更換一次,每臺每年消耗3 300L左右。
④KTA38康明斯發動機
該發動機使用的潤滑油為長城CF-4 15W-40柴油機油,每500h強制更換一次。每臺每年消耗1 600L左右。
⑤CAT3408DITA卡特柴油機
該發動機使用的潤滑油為美孚黑霸王CG-4 15W-40柴油機油,每500h更換一次,每臺每年消耗1 500L左右。
對于內燃機油的管理,要求每周利用油質檢測儀、油液快速分析儀進行檢測并記錄,每月匯總油質檢測報表進行分析。索拉燃氣輪機、道依茨天然氣發動機,每月對潤滑油進行鐵譜分析,適當延長使用時間。其他如道依茨柴油發動機、康明斯柴油發動機、卡特柴油機均按照500h強制進行更換。
在確定換油期時應重點考慮以下問題。
①在考慮機油消耗量的前提下確定潤滑油的合理換油期
在潤滑油的衰敗過程中,存在突變現象,在拐點以前,機油緩慢降解,拐點后降解速度加快,但這是理想狀態。由于泄漏、燒竄、揮發等原因,機油不斷消耗,需要隨時進行補充。這樣機油老化產物的濃度到達拐點后會稍有下降。如美國康明斯公司在推薦換油期時,會綜合考慮燃油消耗、機油消耗、機油容量后確定。
②換油期并非越長越好,綜合考慮確定合理換油期
表面來看,應盡量延長換油期,高質量的油由于延長換油期后,節省的油費大于其價高的價差,這是較為片面的認識。經過實踐中的探討分析發現:潤滑油的費用在內燃機的總費用中所占比例僅占到2.3%左右。維修費和燃料費占了較大比例,如一味延長換油周期會使維修費和燃油費增加而增加總費用;隨著內燃機技術水平的提高,油底殼容量日趨減少,與日常的補加機油量相比,換油量較小;為了延長換油期,隨著機油使用時間的延長要不斷進行油樣化驗,而化驗費用較高,從經濟方面考慮,可能得不償失。因此,必須通過現場摸索,確定合理的換油期,而不是一味的延長換油期。
(2)明確重點環節,加強潤滑管理
①正確選擇內燃機油
要注意黏度和牌號的選用、質量牌號的選用。柴油機油的選用中要特別注意熱載荷的問題,因為熱載荷高勢必導致機械載荷高,決定了對潤滑油的高溫性能、抗氧、抗磨等一系列性能要求的苛刻性。除此之外,柴油機油還需要考慮燃料含硫量、潤滑油容量、工況等影響。
②采用正確方法更換潤滑油
換油時必須徹底清洗油底殼及油路,在將舊油放空后,利用新油對油底殼和油路進行沖洗后換上新油。
(3)健全完善潤滑管理制度
潤滑管理制度要結合企業內部各部門的職責劃分、管理程序和工作要求進行編制。做到各部門之間職責明確、人員責任落實到具體崗位。一般應有潤滑主管工程師起草編寫,由設備管理部門負責人審定。
內燃機潤滑油的消耗量占總潤滑油量的50%左右,內燃機油的管理也是潤滑油行業最為矚目的項目。必須不斷加強對各種潤滑油的管理工作,才能保證設備的穩定高效運行。
[1]邢敏.設備潤滑維修問答[M].機械工業出版社,2005.
[2]關子杰.內燃機潤滑油應用原理[M].中國石化出版社,2001.