润滑油净化的实际意义
内容摘要:本文对工业企业润滑油污染情况和目前可以采取的净化技术作了一个系统性的介绍。通过一个实例说明润滑油净化管理对空分行业的降本增效、提高企业的运作可靠性具有实际意义。
广东省工业气体行业协会专家委员会 刘晟
一、前言:
随着中国经济的发展和中国工业化进程的加快,空分行业的企业规模和生产线规模越来越大,因此行业内企业特别是民族工业对关键设备的科学管理一定要上台阶,否则我们在全球化的市场竞争中就难以持续发展。作者根据自己近年的具体工作实践撰写此文,就企业润滑油管理方面的技术知识做一个系统的介绍。同时通过实例证明润滑油净化管理的实际意义。
二、润滑油的污染来源
据资料统计,长期的实践结果表明70%~80%润滑/液压系统故障是由于油品污染造成的。
润滑油原生污染物的来源主要是:
1. 新油携带的固体颗粒及水分,NAS7级
2. 油品储运过程中由空气携带的固体颗粒及水分
3. 加补油过程中混入的固体颗粒及水分
4. 设备运行过程中磨损产生的固体颗粒
5. 系统油箱混入的固体颗粒及水分
6. 系统密封部位混入的固体颗粒及水分
7. 设备维修带入的固体颗粒及水分
8. 润滑油次生污染物:油品在储运、使用过程中氧化变质而产生的胶质、积炭、盐类物质、酸性物质、有害气体
三、 污染分类及危害
1. 固体颗粒污染物的危害:
l 堵塞系统在线保护过滤器滤芯
l 造成液压元件卡死、堵塞
l 油品发生氧化的催化剂
l 10μm的颗粒对设备零件的磨损起主导作用
2. 水分污染的危害:
水分存在的形式:溶解水、乳化水、游离水;
有害的水分:乳化水、游离水:
l 会促使油品氧化变质
l 破坏润滑油形成的油膜,使润滑油效果变差
l 加速有机酸对金属的腐蚀作用,锈蚀设备
l 促使油性剂、挤压剂等添加剂水解失效,并发生沉淀物
l 降低油膜的厚度和刚度,进而降低油膜的承载能力
l 水分在运动副间受高温、高压作用时,油膜中的水分变成水汽,形成小气泡,之后瞬间破裂,造成气蚀磨损
3. 气体污染物的危害:
l 形成气穴,使液压系统失常
l 使绝缘油的绝缘性能下降
l 降低油膜强度
l 供油不连续,润滑点缺油,或引起干磨
l 降低油的闪点
四、油品净化技术介绍及净油机的选择
油品净化可以根据系统需要选用在线旁路净化或离线旁路净化,两者原理、方法完全相同。常用的油品净化处理技术有:
1. 离心净化技术:根据离心力原理去除油液中的污染物,对小颗粒、胶质、油泥有特效。
2. 高压静电场净化技术:采用静电场的库仑力为净化手段去除杂质粒子和水。
3. 真空净化技术:利用“水在真空状态下沸点低”特点达到脱水、脱气的目的,并经过过滤器去除颗粒污染物
4. 聚结分离净化技术:利用介质不同的表面张力进行聚结分离除水,再过滤去杂质
5. 热流结净化技术:采用气体脱离原理对油品进行净化,对杂质水和杂气去除有奇效。
对油品净化技术的选择最终落实在对净油机的选择上。净油机的选择要点是:
1. 油品的种类
2. 现场工况
3. 污染物种类
4. 污染速度
5. 油箱大小
6. 安装位置
五、空分行业的润滑油系统实例分析:
空压机和膨胀机是空分企业的生产核心即关键设备,也是空分生产中最容易出故障的地方。按照NAS污染等级控制规律,目前国外设备出厂时,要求的润滑油油品污染等级都控制在NAS7以上;当设备使用中润滑油等级降低到NAS9时,一般不会发生故障;当污染等级降到NAS10-11时,系统偶尔会发生故障;但当污染等级降到NAS12以下时,系统则会经常发生故障。
通过多年的润滑油品质监测实践,我们发现空分现场使用的润滑油油品理化指标基本正常,但污染等级却不断提高,主要集中在5-50μm区域。尽管机器本身带有在线的油过滤器,但对这种“油泥”污染却无能为力。某现场运行的空压机其实一直运行在润滑油NAS14以下,可想而知,这对设备的可靠性和设备的运行效益都会带来很大的负面影响。要么换油,要么采用油品净化是必须采取的措施。
统计该现场的全部润滑油使用情况如下:
A#空分膨胀 |
|
0.953M3 |
B#空分膨胀 |
|
0.953M3 |
空压机 |
MAC |
3.3792M3 |
循环氮压机 |
NRC |
2.868M3 |
液化膨胀机 |
CE/WE |
0.778M3 |
原料氮压机 |
FNC |
0.852M3 |
|
合计: |
9.7832M3 |
现场总的在用机装润滑油容量约9.78m3,
一旦采用油品净化后,直接产生的经济效益如下(说明:油品净化设备的一次性投入可以控制在几万元):
1. 每台设备减少一次换油,将一次性降低成本约:25.0万RMB
2. 每台设备减少一次在线过滤器更换,将一次性降低成本约:2万RMB
3. 提高运作可靠性,减少停机和易损件,降低空分产品的能耗指……这些潜在的效益还是大家自己去计算吧。
六、结论
润滑油净化技术目前越来越受到发达国家的重视,对于重要的设备,甚至在原设计中就会带上在线的油品净化装置,这样可以保证设备长期运行在NAS7-9的良好状态。
空分行业的压缩机润滑油系统中,油品净化还是一个新的概念,建议行内企业大胆尝试,其潜在的降本增效意义很客观的。
中国的工业企业与发达国家的同行相比, “技术挖潜”方面的认识和投入十分落后。那些目前还处在对技术和技术力量漠然视之的行内企业,早晚会在市场经济的激烈竞争中受到惩罚。
市场经济中,你无法左右价格,你也无法左右劳动力成本,但 “技术挖潜”的天地是广阔的,是你获得丰厚利润的唯一正确途径。