油液监测在钢厂设备状态监测中的应用

油液监测在钢厂设备状态监测中的应用钢厂设备油液监测的必要性钢铁行业拥有大量用油设备，且是自动化且持续化生产，重要涉及烧结设备、炼铁、炼钢及有色冶金设备、轧压设备等。钢铁生产设备的润滑含有许多特殊之处，特别是大型成套设备，自动化程度高，需要承受冲击性的重负载，工作温度高级运动速度快，有些露天作业设备在恶劣环境下作业，多粉尘、潮湿、易于腐蚀。生产中的核心机器设备一旦发生故障会迫使全线或全厂停工，造成巨大的经济损失，甚至危及人身安全，产生严重的社会问题，因此对设备的性能、安全可靠性和避免突发事故的能力提出了严格规定。油液监测给钢厂带来经济效益油液监测技术通过分析润滑油的理化指标、污染水平、元素含量以及油中磨损金属颗粒的分析，发现设备故障的诱因，早期故障的发展，方便现场及时针对解决，消除故障隐患，提高设备安全可靠性，为开展设备油液监测的公司在减少设备使用成本、减少能耗、提高设备生产效率方面发明出巨大的经济效益。设备故障提前预警，减少维修事故、维修人员和维修成本美国军方曾经做过统计，在设备故障发生前，提前发现异常，维修费用在1000元下列，而设备发生故障后维修，造成的损失在50000元以上。油液监测能够协助顾客在故障发生初，甚至故障没有发生的时候，发现问题，原本需要大修的设备，只需要换个零件就能解决。通过提前预警，能够：减少设备故障率（故障率=设备故障停机时间/设备运转时间*100%）提高维修费用效率（维修费用效率=产品产量/维修费用*100%）减少设备故障率平均每台设备年维修费用（平均每台设备年维修费用=年维修费用/年投入使用设备总台数）案例：某钢厂运输车队的某发动机仅使用350小时，即发现铜元素严重超标，出现大量严重接触磨损颗粒，污染度正常，无防冻液及柴油泄漏，理化指标正常。推断可能与零件装配质量有关。成果发现：主油泵驱动齿轮端的固定栓已经松动，引发固定齿轮的衬套轴向移动并移出泵体，造成主驱动齿轮轴内衬套和止推环的过分磨损，如此故障不排除，则主油泵会很快失效。仅3小时，故障即排除。此故障节省费用：大修成本：如没有发现发动机异常，最后造成发动机失效，大修最少需要5万元；增加运行效率：发动机损坏造成的停机时间约为168小时（一周），更换主油泵仅需3小时，节省停机时间165小时，卡车运输效益每年为1260万元，每小时平均效益为1360÷365÷24=1552元，减少停机损失168×1552=26.1万元通过油液监测，避免一次故障就可最少节省26.1+5万=31.1万元。减少库存由于缺少对应技术手段，无法精确预估备品配件数量，只能凭经验或者听从厂家规定备用大批备品备件，因此在各大钢厂的实际库存中，能实现合理库存量的少之又少。有些备件长久处在呆滞状态、缺少流动性、使用效能差，即使以资产形式存在，但不能给公司带来预期收益的经济资源，资金占用大。另外首先，又有某些配件，由于缺少预见性尚未储存或者储存数量局限性，当设备维修工作急需的时候，无法提供，影响了维修的进度。通过油液监测，能够统计公司设备整体健康状态，合理规划备品备件的储存量，减少库存压力。案例：某钢厂，通过油液监测成果，对备品配件进行分级管理，通过重要故障件A定额储存、预计故障件B提前预存等方法，盘活库存资金余万元合理安排大中修、定修项目的实施诸多钢厂设备的检修重要是计划预维修，按照设备不同的修理周期进行大修、中袖或定修，即使相对于原来的“事故性维修”是一大进步，但由于检修计划的指定完全靠经验，因此存在计划精确性不够的缺点，造成维修过剩或局限性。这样，不仅造成资源的浪费，还可能产生损坏性的维修，直接影响设备的寿命。油液监测能够协助顾客，根据受控设备油液检测成果,理解设备的具体状态,及时掌握设备隐患以及劣化趋势，来拟定最适宜的修理时机及更合理的修理办法。设备管理的根本目的是不停提高设备的可运用率，基于监测数据制订设备养护方案，不停提高投资回报率。案列：某炼钢厂，全年大中修立项项目10个，涉及转炉、精炼回转台、连铸回转台、铁合金烘烤炉、天车、防尘水冷却塔、防尘水沉淀池、转炉氧枪轨道等，立项资金累计410万元，通过油液监测等监测手段的实施，大中修项目节省40%资金。优化换油周期，减少能耗，节省资源冶金行业润滑条件复杂，与其它行业相比润滑剂消耗量大。传统润滑方案中，设备制造商和油品供应商都会推荐油品牌号、制订换油周期。由于设备使用过程的不可预知因素的存在，普通推荐使用的油品牌号、换油周期等都会相对保守，大量的油品在状态还十分良好的状况下被换掉了，而少数设备出现异常状态时却又不能及时得到解决。通过油液状态监测，理解设备用油的实时状况，实现视情换油，不仅能够必免油品的浪费，节省费用，并且第一时间掌握了设备的润滑状态，保障设备安全可靠运行。案列：某钢厂安装了多台立式减速机，重要润滑磨损部件为齿轮箱，使用的是320#齿轮油，用油量在5000-8000升，厂家规定换油周期为5000工时，每次换油成本很大。通过油液监测发现，使用5000工时，大部分的齿轮油指标没有明显的劣化。表1是编号为AF-8301A的减速机齿轮箱使用5000工时的旧油和新油的理化指标对比。由此看出，与新油相比，旧油仅仅是污染度等级上升2级，金属元素Fe含量有所增高，但对齿轮油来说，污染度NAS12级，Fe含量14.5ppm都表明了十分正常的润滑磨损状态，根据油液成果，改公司将减速机齿轮箱的换油周期延长了1倍。通过3年多的实践，用油量减少了50%，但减速机没有一台由于延长换油而出现问题。表1AF-8301A齿轮箱油新油与旧油参数对比参数新油AF-8301A中的旧油40℃粘度，里斯317.24308.79水分，体积%00NAS清洁等级1012ISO清洁等级18/1218/12元素分析（Fe,ppm）014.5提高设备可靠性，避免重大事故发生在用油的状态监测首先通过对油品的理化分析判断设备的润滑状态，发现早期的设备故障诱因，另首先通过铁谱磨粒分析和光谱元素分析，能够发现设备的早期磨损故障，通过磨损金属元素含量的变化、对磨损颗粒的材质、形貌特性分析，判断设备磨损的程度、可能磨损的部位。案列：某厂4台相似的空压机（编号A,B,C,D），设备维护人员点检时，发现C机电机轴承润滑油（ShellTruboT32）颜色很黑，在更换油后十多天再次检查，发现润滑油的颜色已经完全和换油前同样黑。油液监测成果见表2。该油粘度、TAN、水分等各项理化指标无明显异常，但颗粒计数NAS和ISO等级都很高，金属元素Sn和Cu含量明显偏高，铁谱分析也在油中发现了较多的钢、轴承合金异常磨损金属颗粒（图5），分析成果表明，轴承存在严重异常磨损，油中的金属磨损颗粒造成油品颜色较深。顾客收到检测报告后，立刻对该轴承进行加密监测，追踪统计变化趋势。同时安排备件轴承的采购，在轴承进一步恶化之前安排停机检修。由于解决及时，其它部件没有发现明显的磨损，仅更换了电机轴承，避免了重大事故的发生。表2C机在用油检测成果参数检测成果40℃粘度，里斯34.48总酸值（TAN）0.07水分，体积%0.03NAS清洁等级14ISO清洁等级22/18Fe,ppm1.4Cu8.4Pb0.8Sn33Cr0钢厂设备油液监测推荐检测参数设备用油的理化检测项目有数十项，但从长久跟踪监测的经济性考虑，我们要选择最合理的检测项目，达成最大的检测目的，既能实现设备的润滑与磨损状态监测，又能为公司节省检测费用。参考宝钢、武钢、首钢、日钢、青钢、酒钢等公司开展设备润滑与磨损状态监测的工作经验，建议跟踪监测下列项目：运动粘度、水含量、总酸值、总碱值、氧化度、污染度分析、光谱元素分析、铁谱磨损分析等项目。油种类分析项目检测周期齿轮箱油40℃运动粘度水含量总酸值（TAN）污染度分析光谱元素分析铁磁颗粒浓度分析铁谱分析2-3月液压油40℃运动粘度水含量总酸值（TAN）污染度分析光谱元素分析铁磁颗粒浓度分析铁谱分析2-3月冷冻机油40℃运动粘度水含量总酸值（TAN）污染度分析闪点光谱元素分析铁磁颗粒浓度分析铁谱分析2个月压缩机油40℃运动粘度水含量总酸值（TAN）闪点污染度分析光谱元素分析铁磁颗粒浓度分析铁谱分析2个月钢厂油液监测系统斯派超MiniLab153油液监测系统专为工业现场油液分析设计，合用于钢厂、电厂、造纸厂等各个行业。改系统集成了颗粒计数、粘度测试、元素分析以及理化分析四个模块，通过四个简朴的测试进行全方面的现场油液分析，并提供含有行动导向的检测成果。该方案:只使用一套系统，现场快速分析，分析成果与实验室一致。工作流程简朴，无需专业人士，设备维修人员即可操作;由斯派超TruVu360油液智能监测平台提供软件支持，监测信息及时，质量高。TruVu360TM公司级油液智能监测平台，是一整套基于互联网技术、功效完备的监测数据管理系统。基于图形技术和可视化技术，TruVu360TM提供了一整套图形化的监测数据监控平台，有助于公司管理人员对公司内的全部受控设备的润滑状态及磨损失效状态进行实时监控。TruVu360与MiniLab系列油液监测系统高度集成，合用于工业制造、电力、矿山及油气开采等多个工业领域。传统的实验室监测MiniLab153油液监测系统投入高

TruVu360支持的MiniLab成本只有实验室的1/3需要很大的空