楊新強

（中海油能源發(fā)展裝備技術(shù)有限公司，天津 300452）

潤滑油優(yōu)化與監(jiān)測在設(shè)備管理中的作用

楊新強

（中海油能源發(fā)展裝備技術(shù)有限公司，天津 300452）

渤海某海上油田為提高其作業(yè)關(guān)鍵設(shè)備的可靠性，對所使用的潤滑油進行優(yōu)化管理，并對部分潤滑油進行國產(chǎn)化替代。

潤滑油優(yōu)化；監(jiān)測；設(shè)備管理；作用意義

一、前言

由于海上石油平臺空間狹窄、運輸不便，減少潤滑劑種類能給潤滑劑的采購、庫存帶來很大的便利性。

油液監(jiān)測技術(shù)的應用能早期發(fā)現(xiàn)天然氣壓縮機組部件磨損和油品的異常征兆，可為機組的預測維修、主動維修和潤滑優(yōu)化提供技術(shù)支持，是最常用的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)之一，它與振動監(jiān)測有良好的互補性。從潤滑劑品種優(yōu)化、油液監(jiān)測、按質(zhì)換油和污染控制等環(huán)節(jié)為出發(fā)點，對潤滑管理進行優(yōu)化和提升很有必要。

二、潤滑油優(yōu)化管理

潤滑油優(yōu)化管理主要是了解目前潤滑油的管理與使用情況，針對使用現(xiàn)狀提出具有可操作性優(yōu)化方案，主要內(nèi)容如下。

1.潤滑油現(xiàn)場調(diào)研

（1）設(shè)備制造商對潤滑劑品種和潤滑維護的推薦。

（2）潤滑劑的補加和換油。

（3）在用油的狀態(tài)監(jiān)測及其應用。

（4）日常潤滑操作和巡檢。

（5）在用油的污染控制。

（6）設(shè)備潤滑有關(guān)資料的管理。

2.制定實施方案

（1）統(tǒng)一潤滑油的管理模式與各崗位的分工與職責。

（2）統(tǒng)一現(xiàn)場潤滑油的儲存與使用規(guī)范。

（3）對部分潤滑油實施國產(chǎn)化替代。

（4）根據(jù)設(shè)備的實際情況建立潤滑油的監(jiān)測周期。

（5）根據(jù)油液與設(shè)備不同建立在用油的污染控制目標。

（6）主要設(shè)備實施按質(zhì)換油。

3.國產(chǎn)化替代實施

（1）根據(jù)設(shè)備在用油的性能尋找與其相似的國產(chǎn)油。

（2）兩種油分別進行監(jiān)測，對比其性能參數(shù)。

（3）對兩種潤滑油在常溫與100℃左右（根據(jù)設(shè)備運行時的溫度來定）并按5種不同比例進行混溶實驗。

（4）混溶實驗符合換油標準才能實施國產(chǎn)化替代。

（5）專家討論，對換油過程中可能出現(xiàn)的風險制定相應的預防措施。

（6）組織現(xiàn)場換油。

（7）換油結(jié)束后，在機組運行期間對其潤滑油進行監(jiān)測跟蹤。

三、潤滑油監(jiān)測

設(shè)備潤滑油液監(jiān)測是一項通過以潤滑油液分析為手段，對油品的質(zhì)量、油液的使用狀況實施動態(tài)監(jiān)控，評價油品質(zhì)量、油液的工況，進而確定換油周期與評價分析設(shè)備運行狀況，綜合確定預報和診斷設(shè)備存在的潛在故障，提出管理措施和維修決策的技術(shù)。潤滑油液監(jiān)測對保障設(shè)備安全運行、延長設(shè)備的使用壽命、正確評估油液品質(zhì)，降低油耗、減少維修成本、提高維修質(zhì)量起著重要的作用。潤滑油液監(jiān)測是實施動態(tài)監(jiān)控設(shè)備狀況的有效方法之一，是維修決策的重要依據(jù)。

油液監(jiān)測應包括三個重要方面：油液品質(zhì)、污染物和磨損顆粒。

潤滑油品質(zhì)指潤滑油的化學性質(zhì)和物理性質(zhì)兩部分內(nèi)容。

潤滑油的理化性能一般主要有黏度、總酸值或總堿值、破乳化時間、閃點、水分、不溶物等。

潤滑油的化學性能一般包括潤滑油中的氧化物、硝化物、磺化物和添加劑等。

設(shè)備潤滑油監(jiān)測的目的如下。

第一，評定油品，確定油液的使用壽命。動態(tài)檢測油液使用中性能的變化，確定油液使用壽命，將定期換油轉(zhuǎn)變?yōu)橐暻閾Q油。

第二，確定設(shè)備油液系統(tǒng)污染狀況。通過測定油液中污染物數(shù)量和尺寸，確定油液污染程度。

第三，了解油液衰變的情況。通過測定油液中添加劑消耗，確定油液衰變程度。

第四，科學確定設(shè)備的磨合期。通過測定油液中磨損金屬含量的變化，了解設(shè)備磨合狀況，科學地確定設(shè)備的磨合期，代替經(jīng)驗統(tǒng)計或數(shù)理統(tǒng)計的磨合期。

第五，為設(shè)備結(jié)構(gòu)改進提供依據(jù)。通過測定油液中磨損金屬成分、含量，確定設(shè)備磨損部位及磨損程度，提出改進設(shè)備結(jié)構(gòu)、加工工藝和材料的建議。

第六，設(shè)備運行故障診斷。通過各種界限值，預報設(shè)備可能發(fā)生的故障與異常的狀況。

第七，采用多種措施使油液的狀態(tài)恢復到原狀態(tài)。

1.潤滑油的污染物

潤滑油的污染物包括固體顆粒污染物和液體污染物。

顆粒污染物一般使用顆粒計數(shù)器分析油液中顆粒濃度和尺寸大小分布情況，積碳濃度測定儀測量油液中積碳的濃度。

液體污染主要分析和監(jiān)測油液中的水、冷卻劑和燃料污染情況。

2.潤滑油的磨損顆粒

磨損顆粒是設(shè)備摩擦副磨損產(chǎn)生的磨屑顆粒。通過對油中微粒分析可以得到如下信息：

（1）磨損微?？偭?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(tài):可以判斷磨損類型,是疲勞磨損或粘著磨損等。

四、油液優(yōu)化與監(jiān)測技求的應用

1.潤滑油國產(chǎn)化替代

2013年4月，渤海某平臺CATG3616天然氣發(fā)電機實施了潤滑油國產(chǎn)化，到目前為止，機組運行正常，對潤滑油定期監(jiān)測未見異常。

平臺有3臺CATG3616發(fā)電機組，平均補充潤滑油量為60～70L/天/臺；潤滑油貨源是進口，采購周期長，費用高，給設(shè)備的管理與運行造成很大困難。

（1）潤滑油替換的條件。

①保證設(shè)備良好潤滑、提高生產(chǎn)效率和降低設(shè)備運維成本。

②縮短平臺天然氣主機潤滑油的供貨周期，防止其發(fā)生設(shè)備潤滑事故和降低設(shè)備性能，同時達到合理潤滑，節(jié)能減排。表1為柴油發(fā)電機的基本信息。

表1 柴油機基本信息

（2）發(fā)動機油液監(jiān)測。

經(jīng)過調(diào)研與選擇，選擇國產(chǎn)的BODA9011 SAE40與CAT SAE40做對比試驗，通過油液監(jiān)測實驗數(shù)據(jù)監(jiān)測分析，分析結(jié)果如下。

①潤滑油組成成分。

通過紅外光譜分析，兩種潤滑油的組成成分基本一致，見表2。

表2 BODA9011 SAE40與CAT SAE40油組成

②潤滑油理化數(shù)據(jù)對比見表3。

③混合實驗數(shù)據(jù)對比。以下檢測數(shù)據(jù)為博達9011 SAE40與CAT SAE40分別按1：9、3：7、5：5、7：3、9：1混合，混合后常溫靜置48h后進行實驗，實驗結(jié)果見表4。

（3）技術(shù)方面。

①從組成成分上，BODA9011 SAE40與卡特彼勒專用潤滑油均采用深度精制礦物油為基礎(chǔ)油，配復合添加劑，因此二者組成基本一致。

②從性能上，博達9011 SAE40與卡特彼勒專用潤滑油的運動黏度、閃點、傾點、銅腐蝕等理化性能指標均處同一水平。博達9011 SAE40油的低溫性更好，在冬季可保證供油量充足，并且給潤滑部件提供更好潤滑保護。

③從混溶實驗結(jié)果看，兩種油品按各種比例充分混合后，運動黏度無變化。銅腐蝕不變，說明任何比例混合后，其性能和使用結(jié)果均無明顯變化。

表3 BODA9011 SAE40與CAT SAE40理化數(shù)據(jù)對比

由上可知，博達9011 SAE40與卡特彼勒專用潤滑油組成相同，性能相當，兩種油品相互替代使用在技術(shù)上是完全可行的。

（4）安全方面。

平臺天然氣發(fā)電機整個潤滑系統(tǒng)均屬于一套密閉的自動潤滑系統(tǒng)，根據(jù)潤滑油的液位進行不定期的補加，不會造成供油不足、潤滑不良的現(xiàn)象。

兩種油品的閃點均在250℃以上，即使泄漏，如無特殊情況也不會引起燃燒。因此不會發(fā)生安全事故，可確保設(shè)備安全運行。

BODA9011 SAE40油的低溫性比原用油好，在冬季對潤滑部件可提供更好的潤滑保護，從而減少部件損壞，提高綜合經(jīng)濟效益。

表4 博達9011 SAE40與CAT SAE40不同比例監(jiān)測結(jié)果

2.潤滑油監(jiān)測

2012年11月，平臺某單點主滑環(huán)油液分析結(jié)果見表5、圖1。

檢測結(jié)論:

（1）該樣品PQ值為32，略超出正常范圍。

（2）經(jīng)鐵譜顯微分析表明該樣品中磨損顆粒主要表現(xiàn)為切削磨損和滑動粘著顆粒，最大磨損顆粒尺寸達400μm，表明單點主滑環(huán)軸承表面出現(xiàn)可見的疲勞點蝕和擦傷，單點主滑環(huán)目前磨損狀態(tài)高于正常水平。

圖1 磨損顆粒顯微監(jiān)測結(jié)果

表5 單點主滑環(huán)油液分析結(jié)果

（3）建議適當增大加脂量或增加加脂頻率擠出內(nèi)部大顆粒以減少磨損；加強監(jiān)測，經(jīng)平臺檢查發(fā)現(xiàn)單點主滑環(huán)磨損較大。

五、結(jié)語

目前海上采油平臺使用的潤滑油品種多，特別是部分潤滑油需要進口，實施進口潤滑油國產(chǎn)化或性能接近的潤滑油進行牌號統(tǒng)一、潤滑油優(yōu)化與監(jiān)測對提高設(shè)備管理水平具有重要意義。

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1671-0711（2015）04-0046-04

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