紙機(jī)液壓油和潤滑油系統(tǒng)的污染及其控制

紙機(jī)轉(zhuǎn)動設(shè)備的軸承使用壽命的影響因素包括運(yùn)行環(huán)境的污染程度、流體（液壓油和潤滑油）黏度和潤滑性、動態(tài)軸承負(fù)荷以及機(jī)械設(shè)計(jì)參數(shù)等。這些影響因素之間的關(guān)系是很復(fù)雜的。但顯而易見的是，維持流體的清潔有利于延長軸承的使用壽命。

1 紙機(jī)液壓油和潤滑油系統(tǒng)的污染源

現(xiàn)代造紙過程中，紙機(jī)液壓油和潤滑油的運(yùn)行對環(huán)境衛(wèi)生提出了較高要求，這是由于環(huán)境中不可避免地存在著灰塵（微粒子污染）和水（通常以蒸氣的形式存在），這些物質(zhì)可以從破損的密封件，貯罐入口、槽式通氣閥和其他位置進(jìn)入液壓油和潤滑油系統(tǒng)。

微粒子污染會加速一些關(guān)鍵系統(tǒng)組件的磨損，包括液壓油控制閥（靜摩擦）、靴式壓榨部（黏著磨損）、泵（磨料磨損）和軸承（疲勞磨損）。一些軸承生產(chǎn)商已經(jīng)在軸承壽命計(jì)算中將上述因素與微粒子污染關(guān)聯(lián)起來。

除微粒子污染外，水是紙機(jī)液壓油和潤滑油系統(tǒng)中第2重要的污染源。如果液壓油和潤滑油中的水含量低于流體在已知溫度下的飽和度，那么所有的水將會溶解；如果液壓油和潤滑油中的水含量高于流體的飽和度，則水將以自由水的狀態(tài)存在，具體表現(xiàn)形式為乳液、分離液或者是重力水。自由水的存在將導(dǎo)致油變得渾濁。

在紙廠，水有多種來源，包括冷卻水和熱交換器水、工藝用水、蒸氣和洗滌水、污染流體引入所產(chǎn)生的水、進(jìn)入外部貯液罐的雨水、來自貯液罐蓋子、儀表板入口以及通氣孔和磨損密封件的滲流水、貯罐和其他系統(tǒng)區(qū)域中空氣冷凝水等。

水污染對紙機(jī)的不利影響最常見的是導(dǎo)致添加劑因發(fā)生沉淀或化學(xué)反應(yīng)而引起過早消耗；水也可能在流體的熱氧化降解中發(fā)揮作用。水污染所帶來的其他影響包括表面腐蝕（這與自由重力水的存在直接相關(guān)），加速諸如軸承中的金屬表面疲勞磨損，即使在流體中的水為溶解狀態(tài)時(shí)，也能加速這種金屬表面疲勞磨損。

在造紙工業(yè)向更高的生產(chǎn)能力和更長保養(yǎng)周期邁進(jìn)時(shí)，微粒和水污染所帶來的不利影響也變得愈加復(fù)雜。另外，流體在更高的操作溫度和更高的壓力條件下，其降解產(chǎn)物會加速生成，而這些降解產(chǎn)物會在伺服閥和軸承等流體系統(tǒng)的臨界面生成沉積物。

2 紙機(jī)液壓油和潤滑油系統(tǒng)的綜合性污染控制方案

為了保證設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性，采用綜合性污染控制方案顯得非常重要，其不僅包含設(shè)計(jì)合適的過濾系統(tǒng)，而且包含諸如干燥劑貯罐通氣閥和鼓風(fēng)機(jī)的水控制裝置以及自我診斷設(shè)備，以監(jiān)控流體的潔凈度和水含量。

（1）絕大部分現(xiàn)代紙機(jī)都使用了精濾器，且遵循 ISO 1689（過濾效率 β=1 000，5 或 7 μm[c]）規(guī)定，過濾水平與典型的OEM的潔凈度推薦水平是一樣的，這都將有利于保護(hù)流體系統(tǒng)的潔凈。濾芯使用壽命是衡量流體系統(tǒng)是否正常的一個(gè)重要指標(biāo)。如果產(chǎn)生非常見的重度污染，濾芯使用周期將會顯著縮短，直至重度污染被消除或者采取相關(guān)補(bǔ)救措施為止。

通過在實(shí)驗(yàn)室里對濾芯所捕獲的污染物進(jìn)行分析，可提供有關(guān)重度污染產(chǎn)生根本原因的有用信息。這種針對污染物控制的反應(yīng)性方法成本較高，因?yàn)槠湫枰捎脭?shù)個(gè)濾芯將流體清潔度調(diào)整至正常值。

（2）對關(guān)鍵位置（軸承回油線路、貯罐或耐壓管線路）周期性地取樣，進(jìn)行流體分析，制定具有前瞻性的污染控制方案，其可作為紙廠維護(hù)人員的重要工具。該方案在生產(chǎn)中可起到以下作用：

①為液壓油和潤滑油油系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)建立基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫；

②繪制關(guān)鍵污染參數(shù)的趨勢圖，包括ISO 4406清潔度代碼、水含量（以飽和度百分?jǐn)?shù)或質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示）及其污染類型和形態(tài)等內(nèi)容；

③可作為流體中污染程度和污染類型變化的信號：通過磨屑來預(yù)判系統(tǒng)組件的磨損程度并進(jìn)行辨識和替代；辨識和消除環(huán)境和水污染的入侵點(diǎn)；運(yùn)用真空脫水凈化器減少流體中的水含量。

（3）安裝油質(zhì)在線監(jiān)測設(shè)備將會大大改善監(jiān)測能力。這些裝置包括網(wǎng)格-堵塞流體清潔度監(jiān)視器。其因?qū)腋∥铮ㄌ砑游铩⑺蚩諝猓?、水傳感器以及過濾壓差變送器的靈敏度較高而優(yōu)于自動激光粒子計(jì)數(shù)器。

在線診斷不僅快捷地為紙廠維護(hù)人員提供系統(tǒng)的關(guān)鍵性信息，而且提供了更高精確度的數(shù)據(jù)。特別對于清潔流體（ISO 4406規(guī)定的清潔度數(shù)值為15/14/12或不少于非正常的精濾后值）。

3 結(jié)束語

常規(guī)的污染控制方法和推薦的污染控制方法各有其優(yōu)缺點(diǎn)，見表1。

根據(jù)上述討論，將在線診斷裝置，如網(wǎng)格-堵塞清潔度監(jiān)視器，水傳感器和壓差變送器與一種設(shè)計(jì)合理的過濾系統(tǒng)和水控制裝置如干燥劑貯罐通氣閥和鼓風(fēng)機(jī)相結(jié)合，則可為紙廠維護(hù)人員提供紙機(jī)液壓油和潤滑油系統(tǒng)污染控制的一整套方法。

（王亮 編譯）