為保證設備的良好運轉狀態,不僅要對潤滑油質進行監測,而且要對潤滑油中微粒進行分析,即對懸浮在潤滑油中的各磨損元素的種類及濃度進行分析,以此判斷設備中各摩擦部件的磨損情況,實現設備狀態監測。
從目前一些主要的燃氣輪機制造廠家的用油要求來看,燃氣輪機用潤滑油與汽輪機用防銹抗氧化潤滑油基本一致。所以電廠中對潤滑油的監督一般按照汽輪機油的檢測項目和檢測周期進行監測,也就是主要對油質的理化性能進行檢測。但實際上除了對油質進行分析外,通過對油中微粒進行分析可以獲得更多有關設備運行狀態的有用信息。本文介紹某燃機電廠潤滑油監督的幾個實例,從中可以看出油液分析對設備狀態監測是非常必要的。
一、油液分析簡介油液分析主要包括油質分析和油中微粒分析兩方面。
1． 分析油質分析主要是監測在設備運轉中潤滑油品質的變化趨勢。
一般主要監測粘度、總酸值或總堿值、破乳化時間、閃點、水溶性酸堿、水分、機械雜質等。另外可利用紅外光譜分析技術監測潤滑油衰化變質情況,通過對新油與運行油的紅外光譜圖差別比較來測定油液的污染及化學變化。通過光譜分析可以分析潤滑油中添加劑成份及含量。
2． 油中微粒分析油中微粒分析技術包括顆粒計數、光譜分析、鐵譜分析、磨屑分析和磁性柱塞等,我廠主要采用前三種技術對油中微粒進行分析。
一般油液經過顆粒計數分析之后,根據分析出顆粒大小與分布的數據再選擇采用光譜分析技術還是鐵譜分析技術,進一步對油中微粒元素進行定量分析。運行中的潤滑油或液壓油中微粒的主要來源是磨損和污染,通過對油中微粒分析可以得到如下信息:
(1)磨損微粒總量:可以判斷磨損處于什么階段
(2)微粒尺寸分布:可以判斷磨損的嚴重程度
(3)化學成分:可以判斷磨損部件、故障的位置
(4)微粒形態:可以判斷磨損類型,是疲勞磨損或粘著磨損等。
二． 設備狀態監測設備的維修方式一般有故障后維修,預防性維修(定期維修)和預知性維修(視情維修)。、
故障后維修是設備一直用到失效才去修理,它具有非計劃性、備件庫存量大、不能有效安排人力和物力等特點預防性維修(定期維修)是以時間作為維修期限,計劃性較強,組織管理工作較簡單,但容易出現該修理時未及時修理,使設備嚴重失效,不需修理時修了,造成人力物力的浪費和設備運轉壽命縮短。只有預知性維修(視情維修)是根據設備的實際技術狀態確定維修期限,根據不斷定量分析和監測的某些參數和狀態數據及其變量來決定維修時間和項目,藉以充分發揮設備能力,提高維修效率,減少維修費用。有效的預知性維修要充分利用各種監測技術,其中油液分析技術是主要的監測技術之一。
三、 光譜分析的應用利用光譜分析技術分析潤滑油中添加劑成份和含量,進行新油驗收。
目前國內潤滑油市場品牌眾多,價格不一,一些不法分子制造假油以謀取暴利。利用光譜分析技術,可以識別某些在包裝上難以辨別的假油。如我廠5#汽機滑油一直使用SHELLTurbooil32油,但在1998年12月25日對新油化驗時發現牌號不對。新油運動粘度(40℃)為48.2mm2/s,外觀透明,呈淡黃色,顆粒計數(NAS1638)為11級。很明顯,此桶新油不是32#Turbooil,有可能是46#Turbooil或滿足上述指標的其它種油。單從外觀和常規理化性能檢測不能判斷該新油是否為汽輪機油,但是通過油液分析光譜儀檢測后,可以清楚地看出差別數據可以看出,98.12.25新油中Ca、Zn、P元素含量較高,是一個添加劑量不足的液壓油,不能加入汽輪機系統中使用,因為Ca、Zn元素對汽輪機軸承有腐蝕。經與SHELL公司聯系,證實這是不法分子制造的一批假油。
四、鐵譜分析的應用利用鐵譜分析技術進行設備狀態監測。
鐵譜分析是一種從潤滑油中分離和分析磨屑的新技術,通過收集和分析顆粒,檢測和鑒別磨屑的來源、類型和磨損程度。我廠利用分析式鐵譜技術對4#機滑油及濾網進行監測,根據設備狀態監測結果,準確掌握停機檢修時間,下面詳細介紹監測情況。
1、4#機從1998年7月開始出現振動高現象,在油品監督方面對滑油和濾網都增加了檢測次數。
1998年8月20日4#機滑油取樣時發現油中有微量顆粒狀雜質,拆下的濾·05·網上有光亮顆粒物質,對此進行鐵譜分析。從分析報告可見,油中有個別錫基合金磨損顆粒,尺寸較小。由于油箱較大,取樣時機械雜質相對較少、尺寸較小,若能對濾網上顆粒進行分析,其結果則更能說明問題。
2、1998年8月21日對濾網沉積物的磨損顆粒和污染雜質特征的分析結果。
從分析報告可見,濾網上沉積的白色光亮金屬顆粒主要是錫基白合金磨損顆粒,尺寸較大,且有較多疲勞剝落顆粒,以此判斷已因振動問題引起軸瓦發生一定磨損。鑒于當時廠內發電任務繁重,不能停機檢修,只有密切關注磨損變化情況,如出現較嚴重磨損信號時必須停機檢修。
3、1998年9月2日,再次對濾網沉積物的磨損顆粒和污染度特征進行分析。
從分析報告可見,濾網沉積物的磨損顆·15·粒數量和尺寸盡管小于8月21日的分析結果(因剛換過濾網),但一些磨損表面出現高溫氧化痕跡,說明磨損情況已較嚴重。根據這些分析報告及發電任務完成情況,廠部果斷決定停機檢修。翻瓦結果,透平2#瓦和輔助齒輪箱1#瓦損壞比較嚴重,主要現象為點蝕剝落,其它瓦基本完好,仍可繼續使用,與鐵譜分析結果一致。這是我們第一次利用鐵譜技術實現設備狀態監測,且比較成功,準確掌握了停機檢修時間。
利用油液分析技術實現設備狀態監測,符合現代化企業管理模式,如果再配合振動監測和性能監測,更能發揮明顯效能。為充分利用油液分析技術,必須做到以下幾點:
1、 定期取樣,定期分析,注意數據的積累；
2、 取樣點應準確,最好在回油側。如果取樣點不能反映磨損的真實情況,應定期對濾網沉積物進行檢查、分析
3、根據分析結果,及時制定相應的維修計劃。
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