潤滑油監測在水泥設備潤滑管理中的應用

王 輝

（四川省星船城水泥股份有限公司， 四川 資中 641213）

0 引言

在水泥設備管理過程中，潤滑管理至關重要，在查閱文獻資料后得知，水泥設備故障大多由潤滑油隱患所引起，對潤滑油不良情況進行預防和控制，有利于保證水泥設備的運行安全和效率。在當前階段，水泥行業正面臨著生存和發展的危機，應通過精細化管理，控制生產成本，提高生產效率，以促進企業的發展。而潤滑油監測的應用，則有助于上述目標的達成。因此，對此項課題進行研究，其意義十分重大。

1 潤滑油樣品的選取要求

1.1 取樣檢驗

水泥生產企業在采購潤滑油后，應要求其出具合格憑證和檢測報告，同時，還要保證其出具的憑證和報告符合標準，通過這種方式，使潤滑油的各項數據均滿足質量要求。在使用潤滑油的過程中，應該將使用情況作為依據，按照計劃檢驗潤滑油，并在此基礎上，對送檢周期和流程進行規范，在發現異常時，需要采取有效的措施加以處理。

1.2 檢驗周期

水泥企業不同設備的潤滑油檢驗周期存在差別，如表1 所示。在實際檢驗階段，應將工況和送檢情況作為依據，合理調整，如果使用潤滑油的設備長期處在過載運行的狀態，需要縮短檢驗周期，簡言之，就是由180d 縮減到90d，而其他輔助機械需要根據實際情況，對檢驗周期進行確定。

表1 水泥設備的潤滑油檢驗周期

1.3 潤滑油樣品抽取要求

在進行潤滑油樣品抽取的過程中，應遵循以下方面的要求：

（1）在取樣尚未開始之前，需要對取樣過程中所需要的器具進行清潔處理，同時保持其內部干燥。

（2）如果取樣的潤滑油是已經在設備中使用的潤滑油，取樣位置應選擇主回油道和回油過濾器之間的油樣，簡言之，就是所取油樣，沒有被過濾。值得強調的是，在排污閥、停止運行設備中取得的油樣，不能作為樣品使用。

（3）在取樣過程中，應該將公司名稱、設備名稱、取樣位置、潤滑油名稱和黏度等級等信息填寫到盛油樣標簽上，簡言之，就是信息填寫必須完整，錯誤和遺漏問題均不能出現，并在此基礎上，確保油品和設備信息的真實性和代表性。

（4）在油樣采集完成后，在規定時間內送到規定機構檢驗即可[1]。

2 水泥企業設備異常狀態介紹

水泥公司在統計潤滑油監測數據后，發現固體雜質污染和異常磨損，是異常油樣的主要問題，而黏度與標準不符、水分污染等問題次之。其中，生料磨系統和水泥磨系統等存在大量粉塵的設備潤滑系統，是固體雜質污染主要集中的區域，具體以減速機為主。液壓系統、電動機軸承也是此類現象的多發區域。存在異常磨損現象的潤滑系統，主要集中于立磨和回轉窯的減速機，究其原因，主要是這些設備需要長時間運行，且在運行期間會相互碰觸，最終引發磨損。

水泥設備的潤滑油異常，存在明顯的差別，究其原因，主要是不同設備在運行工況、運行環境方面有所不同，為此，在進行監測和處理時，應針對問題成因，采取有針對性的措施解決問題，具體措施如下所述。

2.1 減速機潤滑油故障的防控

針對減速機的潤滑油故障，建議工作人員在注重日常監控的基礎上，采取強有力的措施控制污染，比如規定日期內，對設備密封和過濾器的性能進行檢測，通過這種方法，使潤滑油內的硬質顆粒濃度減少，避免油膜因顆粒而受損，從而實現對齒面點蝕現象的有效預防。同時，對于磨損情況較為嚴重的設備，應對其進行及時檢查，防止設備故障進一步惡化[2]。

此外，還要重視輔助減速機的養護和維修，如果在養護過程中，所選擇的潤滑油不正確，就會導致設備受損。建議企業建立科學合理的潤滑油管理制度，并要求工作人員嚴格按照要求使用潤滑油，以此來保證設備的安全。

2.2 軸承潤滑油故障的防控

對于軸承潤滑油故障，重點關注內容應該是潤滑油的壓力、潤滑油箱內溫度、油泵是否有異常聲響、軸承溫度是否超標等，同時，做好濾芯壓差的定期檢查，并對其進行有效的清理，還要在規定時間內予以更換，保證潤滑油的清潔度，避免軸瓦在硬質顆粒的影響下而受損。

對于磨輥軸承，應該根據其運行環境選擇合理的污染控制方式，同時加強對污染的控制以及密封，通過這些措施的應用，使潤滑油中的硬質顆粒濃度下降，以保證油膜的安全，降低齒面點蝕現象發生的概率。

2.3 液壓系統

在分析后得知，液壓系統故障和液壓元件使用壽命降低，與油液中存在固體雜質污染問題息息相關，其占比為70%以上，因此，水泥企業需要對液壓系統進行全面監控，做好液壓系統的清潔工作，這是保證液壓系統工作效果的前提條件。

3 水泥設備潤滑管理中應用潤滑油監測的案例

潤滑油監測的優勢作用就在于其能為后續維修養護工作的開展提供數據支持，可以在節省成本的基礎上，促進企業經濟效益的提升。在水泥設備潤滑管理中應用潤滑油監測，主要是分析潤滑油中磨損金屬的顆粒，對設備是否存在摩擦情況進行預測，明確故障所在位置，分析故障成因，并指導工作人員將監測結果作為依據，對水泥設備進行準確合理的維修和養護。以某水泥企業為例，該企業在開展水泥設備潤滑管理工作時，就應用潤滑油監測的方式，對設備異常情況進行分析，并在維修過程中依據監測結果，最終取得了良好的效果，不僅減少了維修成本，還使設備使用壽命進一步延長，具體應用案例如下。

3.1 案例一

水泥公司在2019 年7 月份，通過取樣檢測的方式，對煤磨減速機內的潤滑油進行了檢測，結果表明，在樣品中，磨損金屬元素鐵的含量稍微高過標準值，超出幅度為24mg/kg，磨損程度過高，其PQ 指數超出正常指數1400，因為在2018 年已經進行了兩次的取樣，且檢測結果表明，潤滑油并無異常，但本次檢測結果卻表明兩項指標均大幅度提升，基于這些信息，技術人員判斷減速機內部存在故障，且故障類型為磨損。考慮到無法通過開箱檢查的方式，明確內部磨損程度，于是對其內部潤滑油進行過濾，在這一過程中，將振動、油壓、回油溫度等指標作為監控重點，并制定下一階段的取樣檢測計劃，希望通過這次取樣檢測，對磨損程度變化進行明確。2020 年1 月份，水泥企業重新檢測，結果表明，鐵元素的含量依然超標，但超標量僅為7mg/kg，為使設備安全得到保證，公司在3 月份將設備送往專業機構進行維修保養。專業機構對設備進行了開箱檢查，在檢查過程中發現，該設備的行星輪存在磨損，軸承也因此而損壞，如圖1 和圖2 所示。之后，通過更換和修復受損零件的方式，及時消除了故障隱患，保證了企業的生產安全。在檢修完成兩個月后，公司重新檢測了設備的潤滑油，發現潤滑油各項參數正常，截至目前，該設備依然保持穩定運行的狀態[3]。

圖1 中間軸和內齒套鼓形齒齒面點蝕剝落情況

圖2 輸入軸、行星輪軸承損壞情況

3.2 案例二

2018 年6 月份，某水泥公司對煤磨減速機油站潤滑油進行了取樣檢測，檢測結果表明，潤滑油中磨損金屬元素銅的含量超過標準1mg/kg，且磨損程度較高，其中，PQ 指數超出正常指數3150，雖然鐵元素依然與標準相符，但含量卻呈現出增加的勢頭。該企業在2017 年和2018 年同樣進行了潤滑油檢測，但結果并無異常。故只能初步判定該減速機的故障類型為異常磨損。考慮到無法通過開盒檢查的方式，為保證生產的正常進行，該公司通過錯峰生產的方式，將該設備更換，并將其送到專業機構檢查維修，在開箱后，技術人員發現該減速機的軸瓦瓦面和內部軸承存在嚴重的故障，由于沒有修理的檢查，于是將其更換，重新檢測后，發現一切指標正常，設備運行效率和質量也隨之恢復[4]。

3.3 案例三

2020 年1 月份，工作人員發現某水泥公司的輸送機在工作過程中存在異常聲響，且這種異常聲響呈現出一定的規律。由于無法長時間停機檢修，并且設備體積較小，無法通過正常拆開查看的方式對故障成因進行明確，因此，采取了潤滑油抽樣檢測的方式，以明確故障成因，并采取有針對性的解決方法，消除異常聲響。檢測結果表明：潤滑油內磨損金屬元素鐵的含量超出標準，超出值為186mg/kg，且磨損指數PQ 也超標。初步判定該設備存在異常磨損，且磨損位置可能為齒輪機和軸承。為使生產繼續進行，在停運期間公司更換了受損部件，截至目前，該設備依然保持良好的運行狀態。近些年，公司在設備潤滑油管理過程中，十分重視潤滑油監測方法的使用，通過這種方式，對檢測元素是否超標進行了確定，同時還能將其作為基礎，準確定位故障，最終為設備的檢修和維護創造了有利的條件。結合實際監測經驗可知，水泥設備潤滑油中的元素來源較廣泛，如下所述：

（1）活塞、齒軸是鐵元素的主要來源；

（2）軸承、墊片是銅元素的主要來源；

（3）密封環、鋼套是鉻元素的主要來源；

（4）襯套材料、焊料是鉛元素的主要來源；

（5）油中污染物的主要來源多以灰塵和冷卻劑泄漏為主[5]。

4 結束語

綜上所述，研究結果表明，在水泥設備潤滑管理中應用潤滑油監測，是明確設備故障成因，保證設備運行安全的重要舉措。究其原因，主要是部分水泥設備的潤滑部位無法正常開箱檢修，故很難通過傳統檢測方法確定故障位置和成因，為此，水泥企業可通過檢測潤滑油樣油的方式，對其各項指標進行整體分析，如污染程度、光譜等，并結合設備運行狀態及所處環境，準確診斷故障類型、成因及所處位置，從而采取有針對性的措施解決故障。同時，還能通過監控，對故障發展趨勢進行明確，為維修養護計劃的制定，創造有利的條件。