字琴中國石化潤滑油有限公司華南分公司

礦山設(shè)備處于連續(xù)運轉(zhuǎn)、粉塵遍布、道路崎嶇的惡劣工況，對設(shè)備所需的潤滑油質(zhì)量要求較高，通常選用進口品牌潤滑油。本文針對華南區(qū)域某水泥企業(yè)的礦山設(shè)備，通過現(xiàn)場調(diào)研、制定國產(chǎn)化替代方案、跟蹤潤滑油試用效果等工作，驗證了國產(chǎn)化方案的可行性，實現(xiàn)了長城油品的替代應(yīng)用。

在礦山開采工段，礦山設(shè)備是其中至關(guān)重要的一環(huán)，直接關(guān)系到礦山生產(chǎn)的順利進行，影響礦山生產(chǎn)效率[1]。潤滑油可以說是礦山設(shè)備的“血液”，起著不可忽視的作用，能夠通過潤滑保護作用減少設(shè)備的摩擦和磨損，一定程度上提高設(shè)備運行壽命，保證設(shè)備安全、平穩(wěn)運行。礦山設(shè)備通常在連續(xù)運轉(zhuǎn)、低速、重載、粉塵遍布、道路崎嶇的惡劣工況下運行，選擇適宜的潤滑油是確保設(shè)備正常高效運行的基本手段。

礦山設(shè)備品牌眾多，所用潤滑油各不相同，主要采用進口品牌潤滑油，這是礦山企業(yè)潤滑油采購周期長、潤滑成本高的原因。目前，我國潤滑工業(yè)水平逐漸提高，國產(chǎn)潤滑油質(zhì)量能夠達到國際先進水平，可以為礦山設(shè)備提供高品質(zhì)、個性化、差異化的產(chǎn)品，為潤滑油國產(chǎn)化工作奠定了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。

本文通過梳理華南某水泥企業(yè)礦山設(shè)備用油情況，結(jié)合客戶對降本增效、設(shè)備平穩(wěn)運行等需求，制定具有針對性的國產(chǎn)化方案并開展試用，結(jié)果顯示長城潤滑油能夠滿足設(shè)備潤滑要求，能夠保證設(shè)備運行正常平穩(wěn)，驗證國產(chǎn)化方案的可行性，達到成功在礦山設(shè)備上替代進口品牌的目的。

礦山設(shè)備潤滑油使用情況

華南某水泥企業(yè)礦山設(shè)備主要有裝載機、礦車、挖掘機、液壓鏟等，其潤滑油使用情況見表1。

表1 華南某水泥企業(yè)礦山設(shè)備潤滑油使用情況

礦山設(shè)備潤滑油國產(chǎn)化

根據(jù)該水泥企業(yè)的礦山設(shè)備用油情況，制定針對性的國產(chǎn)化替代方案。

礦山設(shè)備柴油機油國產(chǎn)化

礦山設(shè)備的柴油發(fā)動機長期處于低速、重載、沖擊負荷大的工況條件，對柴油機油性能的要求較高，該水泥企業(yè)礦山設(shè)備配套的柴油發(fā)動機主要為康明斯、卡特、沃爾沃等品牌，滿足非道路國III 排放標準要求，現(xiàn)場根據(jù)設(shè)備說明書及用油習(xí)慣和經(jīng)驗選擇合適的柴油機油產(chǎn)品。目前礦山設(shè)備的發(fā)動機采用C品牌 CI-4 15W-40 柴油機油。長城尊龍T500 CI-4 15W-40 和在用油品的具體性能對比見表2。

由表2 可知，長城尊龍T500 CI-4 15W-40 與同質(zhì)量級別的C 品牌 CI-4 15W-40 產(chǎn)品性能基本相當。長城尊龍T500 15W-40 具有強勁的清凈分散性，能夠有效防止沉積物引起的磨損，適用于礦用機械。所以，礦山設(shè)備柴油機油用長城尊龍T500 替代具有可行性。

表2 長城T500 CI-4 15W-40與C品牌CI-4 15W-40典型性能數(shù)據(jù)對比

礦山設(shè)備液壓系統(tǒng)用油國產(chǎn)化

礦山設(shè)備的液壓系統(tǒng)在野外作業(yè)時處于溫度差異大、多粉塵、多水等惡劣的工況環(huán)境。礦山機械上使用的液壓油產(chǎn)品需要具備良好的黏溫性能，保證設(shè)備在露天溫差大、油溫高的環(huán)境下運行順暢；需具備良好的熱氧化安定性，保證油品在高溫連續(xù)運轉(zhuǎn)時有較長的使用壽命；需有良好的清潔度，防止污染物損壞機械部件；為了保證液壓系統(tǒng)更穩(wěn)定地傳遞靜壓能，還要求油品具有良好的抗泡性和空氣釋放性，保證有效傳遞動力。該水泥企業(yè)礦山設(shè)備的液壓系統(tǒng)工作壓力25～30 MPa范圍內(nèi)，正常工作溫度80～90 ℃，有些礦山設(shè)備液壓油系統(tǒng)對油品清潔度有要求，有些則沒有，總體來說，現(xiàn)場根據(jù)設(shè)備說明書、使用環(huán)境溫度及用油習(xí)慣和經(jīng)驗選擇合適的液壓油產(chǎn)品。目前在礦山設(shè)備上使用的液壓油為C 品牌 HD 46，長城AE 46 液壓油和在用油品的具體性能對比見表3。

由表3 可知，長城AE46 液壓油性能參數(shù)與C 品牌 HD 46 相當。從產(chǎn)品應(yīng)用環(huán)境來看，長城AE46液壓油特別適合高溫、高壓液壓系統(tǒng)，以及要求潤滑介質(zhì)具有一定清潔度級別的液壓系統(tǒng)的潤滑。C 品牌 HD 系列可用于對分水性能要求較高的移動式和建筑設(shè)備的液壓系統(tǒng)。結(jié)合礦山設(shè)備在油溫80～90 ℃、壓力30 MPa 左右的工況下運行，長城AE 46 液壓油黏度指數(shù)較高說明黏溫性能較好，能夠在高溫下保持足夠的油膜厚度滿足設(shè)備運行要求，且通過雙泵試驗適用于高壓工況，所以長城AE 46 液壓油替代C品牌 HD 46 產(chǎn)品具有可行性。

表3 長城AE 46與C品牌液壓油典型性能數(shù)據(jù)對比

礦山設(shè)備其他油脂國產(chǎn)化

該水泥企業(yè)用油比較規(guī)范，主要根據(jù)設(shè)備說明要求及用油習(xí)慣和經(jīng)驗選擇合適的潤滑油產(chǎn)品。礦山設(shè)備齒輪傳動系統(tǒng)的工作溫度范圍變化比較大，長期處于高負載、輸出扭矩變化大、沖擊負荷大的苛刻工況，要求選用的車輛齒輪油的抗磨性能和承載能力較為優(yōu)異，能夠滿足各種苛刻條件的潤滑需求；具有良好的氧化安定性，有效減少氧化物的生成；良好的抗極壓和抗沖擊性能，有效防止齒輪表面出現(xiàn)侵蝕或剝落。目前礦山設(shè)備的驅(qū)動橋或輪邊減速器傳動系統(tǒng)用油滿足GB/T 13895 重負荷車輛齒輪油（GL-5）的技術(shù)指標要求，結(jié)合潤滑部件的載荷情況選擇80W-90 或85W-140 級別的車輛齒輪油。表4是長城GL-5 車輛齒輪油與在用產(chǎn)品性能對比情況。根據(jù)表中數(shù)據(jù)，二者性能總體相當，且長城GL-5油品的黏度指數(shù)、閃點指標更佳。所以采用長城GL-5 系列重負荷車輛齒輪油能夠滿足設(shè)備需求。

表4 長城GL-5車輛齒輪油與C品牌車輛齒輪油的典型性能數(shù)據(jù)對比

針對礦山設(shè)備所用的冷卻液，因該水泥企業(yè)的礦山大多分布在華南、華中等區(qū)域，氣溫較高，因此對冷卻液的低溫性能要求不高。但是因礦山機械連續(xù)運轉(zhuǎn)的工作特點，要求冷卻液有較長的使用周期。通過對比長城乙二醇型發(fā)動機冷卻液FD-2 和C 品牌長效重載冷卻液的性能數(shù)據(jù)（表5）可以看出，二者性能總體相當。其中，冷卻液的顏色主要是為了與水進行區(qū)分、防止現(xiàn)場誤用，不同品牌的冷卻液顏色有所差別。根據(jù)現(xiàn)場使用情況來看，該水泥企業(yè)礦山設(shè)備上使用的發(fā)動機冷卻液換油周期為6 000 h。所以，采用長城乙二醇型重負荷發(fā)動機冷卻液FD-2 能夠滿足現(xiàn)場設(shè)備的需求。

表5 長城發(fā)動機冷卻液FD-2與C品牌長效冷卻液的典型性能數(shù)據(jù)對比

國產(chǎn)化試用效果跟蹤

潤滑油作為保障機械部件正常運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵要素，直接影響到設(shè)備運行的可靠性、穩(wěn)定性及安全性。通過對在用油品的定期檢測分析，能夠判斷油品的性能變化趨勢，預(yù)測油品使用周期，及時更換失效的潤滑油，有效保障機械部件的正常運轉(zhuǎn)[2]。根據(jù)華南區(qū)域某水泥企業(yè)礦山設(shè)備潤滑油使用情況的調(diào)研，其礦山設(shè)備發(fā)動機油、液壓油通常占礦山整體用油量的80%～85%，為了進一步驗證潤滑油國產(chǎn)化的可行性，與客戶達成開展發(fā)動機油和液壓油試用的共識。

發(fā)動機油國產(chǎn)化試用效果跟蹤

在1 臺特雷克斯礦車TR50 上開展長城尊龍T500 CI-4 15W-40柴油機油的試用效果跟蹤，該設(shè)備原 用 油 為C 品 牌 SAE 15W-40，換油周期約400 h。長城尊龍T500 CI-4 15W-40 的試驗跟蹤分析數(shù)據(jù)見表6，礦車發(fā)動機上C 品牌CI-4 15W-40 柴油機油使用400 h 的分析數(shù)據(jù)見表7。

從表6 和表7 數(shù)據(jù)可知，長城尊龍T500 CI-4 15W-40 柴油機油在使用過程中各項性能指標保持較好，運動黏度（100 ℃）、閃點、水分、堿值及元素分析結(jié)果在換油指標限值要求內(nèi)。C 品牌柴油機油使用400 h 后進行換油，換油前的油品分析結(jié)果在換油指標限值要求內(nèi)，其中100 ℃運動黏度下降明顯。而油中含有少量的硅元素，表明系統(tǒng)有灰塵等雜質(zhì)混入，這與礦車的作業(yè)環(huán)境粉塵大、雜質(zhì)多、易受污染等因素有關(guān)。油品在運轉(zhuǎn)2 h 后對元素進行分析，鐵含量為8 mg/kg，結(jié)合換油前C 品牌發(fā)動機油的分析結(jié)果（表7），表明潤滑系統(tǒng)存在未清洗干凈的情況，所以在整個使用過程的分析檢測中，油中含有一定量的鐵元素。根據(jù)長城和C 品牌在用油分析數(shù)據(jù)，結(jié)合長城尊龍T500 CI-4 15W-40 具有強勁的清凈分散性，可以有效防止沉積物引起的磨損，控制煙炱引起的黏度增長的性能特點，表明長城尊龍T500 CI-4 15W-40 可以為設(shè)備提供良好的潤滑保護。

表6 礦車發(fā)動機上長城尊龍T500 CI-4 15W-40跟蹤分析數(shù)據(jù)

表7 礦車發(fā)動機上C品牌CI-4 15W-40柴油機油使用400 h的分析數(shù)據(jù)

以上結(jié)果表明，長城尊龍T500 CI-4 15W-40 柴油機油在礦車發(fā)動機上使用情況良好，與C 品牌柴油機油（換油周期400 h）相比，具有更長的換油周期（500 h），能夠滿足設(shè)備潤滑要求，能夠替代C 品牌SAE 15W-40 在礦山工程機械設(shè)備的發(fā)動機上進行國產(chǎn)化應(yīng)用。

液壓油國產(chǎn)化試用效果跟蹤

在沃爾沃EC460BLC 挖掘機（1號挖掘機）液壓系統(tǒng)上開展長城AE 46 液壓油的國產(chǎn)化應(yīng)用，原用油為C 品牌 HD 46 液壓油，換油周期約3 000 h，長城AE 46 液壓油的試驗分析數(shù)據(jù)見表8。

從表8 可以看出，長城AE 46液壓油在挖掘機上試用3 600 h，油品的40 ℃運動黏度、水分含量及酸值分析結(jié)果在換油指標限值要求內(nèi)，說明油品性能保持良好。

表8 挖掘機液壓系統(tǒng)上長城AE液壓油跟蹤分析數(shù)據(jù)

對挖掘機液壓系統(tǒng)上使用3 000 h以上的長城AE 46 液壓油和C 品牌HD 46 液壓油進行在用油品檢測，分析國產(chǎn)化可行性，不同油品具體數(shù)據(jù)見表9。

從表9 可知，2 號、3 號挖掘機上使用的是C 品牌 HD 46 液壓油，分別運行3 100 h、3 300 h，1 號挖掘機使用的長城AE 46 液壓油運行3 600 h，長城AE 46 液壓油的磨損金屬鐵含量、銅含量較少，清潔度等級也較低。結(jié)合試用過程中，長城AE 46 液壓油的油溫、油壓無明顯波動，說明整體試用效果良好，能夠滿足礦山設(shè)備的潤滑需求，能夠替代C 品牌 HD 46 液壓油。

表9 不同品牌液壓油在挖掘機上的使用情況

結(jié)論

☆通過對華南區(qū)域某水泥企業(yè)的礦山設(shè)備進行潤滑油使用情況調(diào)研，提出礦山設(shè)備潤滑油國產(chǎn)化方案，柴油機油、液壓油、車輛齒輪油、冷卻液分別用長城尊龍T500 CI-4 15W-40 柴油機油、長城AE 46 液壓油、GL-5、FD-2 等產(chǎn)品替代。

☆通過對長城尊龍T500 CI-4 15W-40 柴油機油和長城AE 46 液壓油進行油品試用跟蹤監(jiān)測，油品的試用效果、換油周期等滿足礦山設(shè)備的要求，國產(chǎn)化可行性高，能夠開展國產(chǎn)化替代。截至目前，該水泥企業(yè)已完成120 余臺礦山設(shè)備的潤滑油國產(chǎn)化替代，主要包括柴油機油、液壓油、車輛齒輪及冷卻液等長城油品。