劉(liú)鳳(fèng)潮 康滬(hù)雁
摘 要:本文(wén)根據邯鋼CSP精軋摩根潤滑係(xì)統幾年來的運行實踐(jiàn),針(zhēn)對固體顆粒物(wù)和水分汙染問題,闡述了汙染產生的原(yuán)因及危害,分析了現存的問題及原(yuán)因,並提出了問題的解決方法。
關(guān)鍵詞:潤(rùn)滑係統;汙染控製;固體顆粒物;水分(fèn)
邯(hán)鋼CSP精軋摩根潤滑係統為6架精軋機支撐(chēng)輥軸承的(de)正常(cháng)運行提供潤滑油,自1999年(nián)12月投產至今,係統運行平穩,基本滿(mǎn)足了生產的需要。但是(shì),油品汙染一直是困擾摩根潤滑潤滑係統一大問題,油液汙染(rǎn)控製也備受維護人員的關注。
1 汙染(rǎn)物的危害
對於稀油潤滑係統,汙染物種類有很多,包括固體顆粒物(以下簡稱(chēng)顆粒(lì)物)、水分、空氣、熱能和微生物等,針對(duì)我廠摩根(gēn)潤滑係統,Z常見和危害Z大的汙(wū)染物是顆粒物(wù)汙染和水分。
顆粒物汙染是對潤滑性能影響Z大的。據統計:由顆粒物磨損引起的機器(qì)失效,占總失效的90%左右(yòu)。顆粒汙染物會加速摩根軸承錐(zhuī)套(tào)、襯套的磨損甚至報廢,增加軸承水封、油封的損壞,導致係(xì)統大量漏油(yóu)和進水,加速油液的老(lǎo)化(huà),引起係統故障,影響正常生產。
水分作為潤滑油中主要的汙染(rǎn)物之一(yī)會引起許多問題。但並不是(shì)油中所有的水分(fèn)都(dōu)會形(xíng)成危害,油中的溶解水就對潤滑係統沒(méi)有影響,對係統造成危害的是遊離水和(hé)乳化水,主要危(wēi)害有:
水與油液中金屬硫化物和氯(lǜ)化物(來自某些(xiē)添加劑,如抗磨添(tiān)加(jiā)劑)以及(jí)某些氧化物作用產生酸類物質,不僅(jǐn)會腐(fǔ)蝕元件、油箱(xiāng)及管線內壁,還會增(zēng)加油液的酸(suān)值(zhí):
水與油液中某些添加劑(如抗氧化劑)作(zuò)用產(chǎn)生沉(chén)澱(diàn)物和膠質物等(děng)有害汙染物,加(jiā)速了油液的變質劣化;
水能使油液乳化,改變油液黏度,降(jiàng)低油液的潤滑性能;
在低溫工作條件下,油液中的微粒水珠凝結成冰粒,堵塞(sāi)控製元(yuán)件的間(jiān)隙或小孔,引起係(xì)統故障。
2 汙染物產生的原因分析
目前(qián)精軋摩根潤(rùn)滑係統運行已經5年多時間,摩根軸承德錐套(tào)、襯套、水封、油封存在著不同程度磨損情況。另(lìng)外(wài)支撐輥更(gèng)換也比較頻繁,平均每10天全部更換一次,更換下來的地支撐(chēng)輥還要定期對摩根軸承進行(háng)拆(chāi)裝和清洗,這樣,就會不可避免(miǎn)地從外部環境侵入(rù)大量的汙染物。如更換支撐輥時(shí)需要拆卸供油管和(hé)回油管,由於現場環境相對較髒,如果油管接頭保護(hù)不好,安裝時手套不幹淨,現(xiàn)場(chǎng)灰塵雜物就很容易進入管路內;在支撐輥的拆裝過程中,幾乎不可避免會有汙染(rǎn)物侵入;在補油或換油時,常常由於新油本身的汙染及加(jiā)油方式的不正確造成對係(xì)統的汙染;由於水封損壞,導致冷卻水進入係統(tǒng),水中的顆粒雜質也會隨著冷卻水進入係統。另外,當係統油液清潔度較低時,油(yóu)箱內會蓄積(jī)大量的汙物,在流量波動時汙染係統。
係統中的顆(kē)粒汙染物除了(le)一部分從外部侵入外,係統運轉過程中也會生成(chéng)大量的汙染物,如錐套、襯套磨損產生的金屬碎屑、油液(yè)析出的添加劑等。錐套襯套磨損中顆粒汙染(rǎn)是(shì)造成磨損的一個極為重要的因素,它參與了各種磨損機理及相互作用,會破壞軸承表麵間潤滑油膜,造成黏著磨損;進入錐襯套間隙中的固體顆粒在碾壓和搓動下,在軸承表麵產生很(hěn)大的應力,導(dǎo)致軸承表麵(miàn)剝落產生的(de)疲勞(láo)磨損;進入軸承間隙內的(de)堅硬固體(tǐ)顆粒物會嵌入(rù)其中較軟的材料表麵,如襯套上的巴士合金,在相對運動中產生切削(xuē)作用,產生(shēng)磨粒,磨損,對於磨粒磨損而(ér)言,尺寸等於或略大於油膜厚度的顆粒危害Z大:磨損產生的顆粒物如果得不到(dào)及時(shí)的消除(chú),則在潤滑的循環過(guò)程中產生磨損的鏈式反應,又加重了油泵的磨損,產生惡性循環(huán),使油泵的壽命(mìng)急劇縮短。
Timken軸承公司曾做過(guò)實驗,以(yǐ)確定滑動軸承的磨損量與油液汙染度的關係,得出(chū)的結論是:軸承的磨損量(liàng)與油液的(de)汙染度呈直線關(guān)係(xì),汙染度上升,軸承的磨損量(liàng)按倍數增加。
摩根(gēn)潤滑(huá)係統中的水分主要來自軋機冷卻水和大氣中的潮濕空氣,如摩根軸承損壞,冷卻水就(jiù)會沿(yán)著損壞的水封端麵進(jìn)入軸承:從油箱通氣孔吸入的潮濕空氣冷凝成水(shuǐ)珠滴入油液,或水分通過油箱的呼吸作用進(jìn)入係(xì)統。由於油和水的親和能力,幾乎所有(yǒu)礦物油都具有不同程度(dù)的(de)吸水(shuǐ)性,其中潤滑油的吸水飽和度為500-600ppm。當含水量超過飽和度時,過量的水則以遊離水和乳化水的形式存在於油液中(zhōng),對潤滑係統造成嚴重的危害。
3 汙染物(wù)控製措施
3.1完善和維護好過濾係統
軋摩根潤滑係統(tǒng)采用兩級過濾:在泵的出口安裝有一台雙筒過濾器,精度為100微米:在每架軋(zhá)機的供油管路上各安裝了一(yī)台雙筒過濾(lǜ)器,精度為80微米。在兩級過濾器濾芯上都增加了磁棒,用於吸附軸承和元件磨損產生的鐵(tiě)磁性顆粒。在不停機的情況下就(jiù)可對濾芯和磁(cí)棒進行及時清洗。為防止清洗劑隨濾芯(xīn)進入係統,我們一(yī)般都是根據過濾器(qì)堵塞(sāi)情況及時更(gèng)換新的或早已清洗幹淨的濾芯,舊濾芯更(gèng)換下來之後再(zài)清洗、諒幹、密閉保存,留作(zuò)備用。
3.2定期倒換油箱並及時放水
摩根軸承潤滑係統都設(shè)有兩個油箱,一個油箱正常使用,另一個(gè)油箱靜(jìng)置(zhì)備用,用於將油液中的顆粒物和水分沉澱,通過油箱底部的水探測器監(jiān)視油箱底(dǐ)部含水情況,通過油箱底部排汙管可將分離沉(chén)澱的水分(fèn)和部分顆粒物排出油箱外(wài),從而淨化油箱(xiāng)中的油液,防(fáng)止(zhǐ)油液氧(yǎng)化、乳化,提高油液的使用壽命。一般情況下,我們(men)一個半月倒換一次油箱。
3.3合理使用油水分離機
我廠摩根潤滑係(xì)統中安裝了離(lí)心式油水分離機(jī),對運行中的油液進行不間斷的油水分離作業,有效及時地分離(lí)了油液中的水分,同時也將質量較大的顆粒性汙染(rǎn)物分離出來,這樣潤滑油液的品質始終保(bǎo)持在較高的水平。由(yóu)於油水分離要求溫度(dù)在90度以上,長期或頻繁使用可能會加速油液老化、氧化(huà)和添加劑析出,因此,正常情況下可(kě)通過兩個油箱倒用、沉澱來排除油中的水(shuǐ)分,在大量進水、油品抗乳化能力降低或油品已乳化的情況下,運行中的油(yóu)液很難自行實現油水分離時再使用油水(shuǐ)分離機。
3.4保持油箱的高(gāo)液位運行(háng)
潤滑係統運行(háng)時,油箱應保持在“適當且偏高(gāo)”的液位,以保證潤滑係統工作時油泵不會“吸空”;還可以(yǐ)防止油箱低液位時,加熱器暴露於空氣中運行,出現(xiàn)過熱現象損(sǔn)壞或導致油氣閃火(或爆炸)。另外,如(rú)果油箱液位過低,潤(rùn)滑油(yóu)在油箱內滯留時間就會(huì)很短(duǎn),係(xì)統循(xún)環頻率增加(jiā),潤滑油得(dé)不到充分沉澱淨化,將(jiāng)影響(或降低)潤滑油液的壽命及性能品質,直至(zhì)影響軋機設備的正常運轉。所以一般油(yóu)箱應(yīng)保持在“適當且偏高”的液位,而不(bú)低於油箱容積的1/2到3/5。相應的(de)還應(yīng)提高潤滑油位報警(jǐng)點(diǎn),在係統稍有泄漏時即可發出報警以減少(shǎo)損失。
3.5合理控製油溫
潤滑油的溫度控製是否得當也會對油質產生較(jiào)大的影響。如果油溫過高會引起潤滑油酸度值增加,加速油液老化。溫度的變化也直接影(yǐng)響到潤滑(huá)油的(de)粘度,潤滑油(yóu)的粘(zhān)度又將直接影(yǐng)響錐襯套之間油膜的建立。在潤滑油的粘度指數不高的(de)情況下,溫度(dù)的微小變化(huà)就(jiù)會引起油液(yè)粘度的巨大變化,進而引起摩根軸承、損壞(huài)。目(mù)前我(wǒ)廠油箱的(de)油溫一般控(kòng)製在50~55℃,在這一溫度下有利於(yú)油(yóu)水(shuǐ)的(de)自行分離及顆粒雜質的沉(chén)澱;到達摩根軸(zhóu)承的油液通過(guò)係統出口板式換(huàn)熱器,嚴格控製在38-42℃之間,基本上保持在40度,保證在錐襯套之間建(jiàn)立(lì)起正常(理想)的油膜。
3.6定期對油液進行檢測化驗分析
為了保持較高的潤滑油液性能指標,應對油液進行定時(或隨(suí)機)、定點、定性、定量的監控。這樣可以對在線(xiàn)潤滑油液的油樣定時(或隨機)地進行化驗分析,掌握油液的主要性(xìng)能指標。通過對油液的性能變(biàn)化(huà)進行跟蹤觀察,了解油品變化趨勢,可以及時的發現油(yóu)液發生的變化,分析原因,提出解決方案從而保證潤滑(huá)油的油質,使潤滑油保持在Z佳狀況。我廠與潤滑油廠家協商,每3個月對油液進行化(huà)驗分析,以便及時(shí)、連續獲取潤滑(huá)油性能(néng)指標(biāo),保證油品質量。
3.7改(gǎi)進水封(fēng)接觸麵,及時更換水封、油封
由於支撐(chēng)輥軸徑端麵粗糙,而且現場環境惡劣,受冷卻(què)水衝刷,侵(qīn)蝕(shí),極易生鏽,這(zhè)樣水封就會很容易損壞,從而導致軋機冷卻水(shuǐ)夾雜現場汙物進入軸承內部,汙染油液。針對這個問題,我廠同西馬克公司的摩(mó)根軸承專家交換(huàn)了意見,準備在軸徑端麵與水封接觸的位置增設陶瓷環,減少水封的磨損。既便改進(jìn)以後,定期拆開摩根軸承,及時(shí)檢查、更換水封、油封也是非常重要的(de)。
另外,在潤(rùn)滑係統維護過程中,油液加注工作,支撐輥更換,新建(jiàn)和(hé)設備大修必不可少。實際上,新油未必幹淨(多為NASl2~14級),因此加油(yóu)時必須采用加油(yóu)過濾裝置進行過濾:支撐輥更換時,拆裝油管(guǎn)一定要保護好,防止現場二次汙染;新建(jiàn)或大修後的潤滑係統,開始的跑(pǎo)合期對於(yú)延長使用壽命非(fēi)常關(guān)鍵。在這段時間裏,元件的製造碎屑和在焊接、裝配過程中的任何焊渣、碎屑會被(bèi)衝進整個係(xì)統,造成嚴重磨損。所以,應在係統無載運行時,應對係統(tǒng)進行過濾、衝洗,使係(xì)統中的(de)汙染物能被迅速清除,確保係統安全運行。
4 結束
實踐證明,在我廠生產中積(jī)極采取這些措施後,CSP摩根潤滑係統中(zhōng)潤滑油保持在正常的粘度、合格的清潔度、極低的含水量、正常的油(yóu)溫的條件下運轉,減少了CSP軋機摩根軸承的磨損、縮短了維修時間、降低了維修成本、保證和延長了CSP軋機設備的使用精(jīng)度和壽命。