陳金龍

中國石油化工股份有限公司茂名分公司

中國石油化工股份有限公司茂名分公司某套聚丙烯裝置采用INEOS公司的Innovene氣相聚丙烯工藝技術(shù)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力20萬t/a，于2014年8月28日正式投產(chǎn)，裝置生產(chǎn)的產(chǎn)品廣泛用于管材、流延膜、汽車/高檔家電/洗衣機(jī)內(nèi)桶專用料，以及高熔體強(qiáng)度聚丙烯等高性能產(chǎn)品的生產(chǎn)。該聚丙烯裝置采用2個(gè)反應(yīng)器，第一反應(yīng)器攪拌器（A201）和第二反應(yīng)器攪拌器（A251）的齒輪減速箱均采用德國制造的SIEMENS減速箱。減速箱工作正常與否，直接關(guān)系到整套裝置是否能夠正常運(yùn)行，因此，反應(yīng)器減速箱是整套裝置的核心關(guān)鍵設(shè)備。

反應(yīng)器減速箱從投產(chǎn)以來一直使用某進(jìn)口品牌460號工業(yè)齒輪油，為實(shí)現(xiàn)企業(yè)關(guān)鍵設(shè)備用油的自主化應(yīng)用，在2022年裝置停車檢修消缺期間，通過與長城潤滑油進(jìn)行溝通交流，決定采用長城AP 460工業(yè)齒輪油進(jìn)行自主化應(yīng)用。

在自主化應(yīng)用期間，進(jìn)行定期采樣跟蹤分析，考察長城AP 460工業(yè)齒輪油的性能變化，同時(shí)對減速箱的振動(dòng)進(jìn)行監(jiān)控，并緊密監(jiān)控減速箱的運(yùn)行情況。通過一年多時(shí)間應(yīng)用跟蹤，減速箱運(yùn)行正常，長城AP 460工業(yè)齒輪油的性能表現(xiàn)穩(wěn)定，滿足SIEMENS減速箱的潤滑求。

應(yīng)用試驗(yàn)

設(shè)備情況

長城AP 460工業(yè)齒輪油應(yīng)用設(shè)備裝置圖如圖1，第一反應(yīng)器攪拌器和第二反應(yīng)器攪拌器的SIEMENS減速箱的技術(shù)參數(shù)見表1。

表1 SIEMENS減速箱技術(shù)參數(shù)

圖1 長城AP 460工業(yè)齒輪油自主化應(yīng)用裝置設(shè)備

試驗(yàn)油品

長城AP工業(yè)齒輪油是高級重載工業(yè)齒輪油，能有效防止齒輪設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中微點(diǎn)蝕的產(chǎn)生，滿足工業(yè)齒輪箱發(fā)展及世界主流齒輪箱OEM的規(guī)格要求，符合DIN 51517 Part III（CLP）、Q/SH3031 0551、GB 5903（L-CKD）、Flender T7300 A-a、ISO 12925-1（L-CKSMP）、SEB 181226、AGMA 9005-F16（AS）以及AIST 224等主流工業(yè)齒輪油標(biāo)準(zhǔn)要求，適用于帶有重載、沖擊負(fù)荷以及在苛刻的環(huán)境溫度下工作的工業(yè)設(shè)備、船舶的正齒輪、斜齒輪、錐齒輪等齒輪與軸承系統(tǒng)的潤滑。

長城AP 460工業(yè)齒輪油的性能參數(shù)見表2。

表2 長城AP工業(yè)齒輪油的性能參數(shù)

油液監(jiān)控

結(jié)合減速箱的運(yùn)行工況特點(diǎn)，參照NB/SH/T 0586—2010《工業(yè)閉式齒輪油換油指標(biāo)》標(biāo)準(zhǔn)要求[1]，對油品的40 ℃運(yùn)動(dòng)黏度、機(jī)械雜質(zhì)、酸值、水分、銅片腐蝕等理化指標(biāo)進(jìn)行定期監(jiān)控，同時(shí)進(jìn)行鐵譜分析。各項(xiàng)指標(biāo)的警戒值見表3。當(dāng)某一項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到警戒值時(shí)，需采取諸如在線置換油品的措施或進(jìn)行更換新油處理。

表3 長城AP 460工業(yè)齒輪油應(yīng)用監(jiān)控指標(biāo)及警戒值

結(jié)果及討論

運(yùn)動(dòng)黏度變化

運(yùn)動(dòng)黏度是齒輪油的最基本性能指標(biāo)[2]，也是各設(shè)備油品監(jiān)控的最典型指標(biāo)。長城AP 460工業(yè)齒輪油在應(yīng)用過程中的運(yùn)動(dòng)黏度變化情況如圖2所示。

圖2 運(yùn)動(dòng)黏度變化情況

由圖2可見，長城AP 460工業(yè)齒輪油在應(yīng)用過程中的40 ℃運(yùn)動(dòng)黏度的變化較小，在正常變化范圍內(nèi)，可持續(xù)正常使用。

水分含量變化

水分會(huì)導(dǎo)致油品的乳化，影響設(shè)備的安全運(yùn)行，長城AP 460工業(yè)齒輪油應(yīng)用過程中的水分含量變化情況如圖3所示。

圖3 水分含量變化情況

從圖3可以看出，長城AP 460工業(yè)齒輪油應(yīng)用過程中的水分含量在正常變化范圍內(nèi)，可持續(xù)正常使用。

機(jī)械雜質(zhì)變化

油品中的外來粉塵、砂粒污染以及機(jī)件磨損的磨損碎屑等都會(huì)加速機(jī)械設(shè)備的異常磨損，同時(shí)還會(huì)堵塞油路及過濾器，導(dǎo)致設(shè)備產(chǎn)生潤滑故障。機(jī)械雜質(zhì)是油品的常規(guī)監(jiān)測指標(biāo)之一，也是判斷設(shè)備是否需要換油的指標(biāo)之一。長城AP 460工業(yè)齒輪油在應(yīng)用過程中的機(jī)械雜質(zhì)含量變化情況如圖4所示。

圖4 機(jī)械雜質(zhì)含量變化情況

從圖4可以看出，長城AP 460工業(yè)齒輪油應(yīng)用過程中的機(jī)械雜質(zhì)含量在正常變化范圍內(nèi)，可持續(xù)正常使用。

酸值變化

酸值的變化情況反映了油品中某些功能添加劑的消耗情況和以及油品老化程度[3]。在高溫以及長時(shí)間運(yùn)行條件下，油品因氧化而產(chǎn)生的酸性產(chǎn)物會(huì)不斷增加，使酸值不斷增大，導(dǎo)致設(shè)備酸性腐蝕磨損。長城AP 460工業(yè)齒輪油應(yīng)用過程中的機(jī)械雜質(zhì)含量變化情況如圖5所示。

圖5 酸值變化情況

按照油品的監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)要求，長城AP 460工業(yè)齒輪油應(yīng)用過程中的增加值大于或等于1.0 mgKOH/g時(shí)即需采取相應(yīng)措施。從圖6可以看出，長城AP 460工業(yè)齒輪油在應(yīng)用過程中的酸值變化不大，酸值增加值在0～0.4 mgKOH/g，滿足換油指標(biāo)限值（酸值增加值≥1.0 mgKOH/g）要求，在正常的范圍之內(nèi)，可以繼續(xù)使用。

圖6 鐵譜分析結(jié)果

銅片腐蝕變化

腐蝕磨損是設(shè)備安全運(yùn)行的重大隱患之一，因此油品對齒輪箱的防腐蝕性保護(hù)是十分重要的。齒輪油在使用中，發(fā)生氧化反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生酸性腐蝕性物質(zhì)，這些腐蝕性物質(zhì)會(huì)對設(shè)備造成一定的腐蝕，影響設(shè)備的安全運(yùn)行。為防止它們對金屬的腐蝕，所以要求齒輪油具有良好的防腐蝕性能[4]。長城AP 460工業(yè)齒輪油在應(yīng)用過程中的防腐蝕性能的監(jiān)控情況如表4。

表4 銅片腐蝕變化情況

從表4可以看出，長城AP 460工業(yè)齒輪油在應(yīng)用過程中的銅片腐蝕均為1b級，使用過程中未發(fā)生明顯變化，說明長城AP 460工業(yè)齒輪油具有良好的防腐蝕性能。

鐵譜分析

鐵譜分析技術(shù)是設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測和預(yù)測維修的重要技術(shù)之一。通過鐵譜分析可以了解設(shè)備潤滑部件的磨損狀態(tài)以及潛在的故障。鐵譜分析是將磨損顆粒從潤滑油中分離出進(jìn)行微觀檢測和分析，定量和定性評價(jià)設(shè)備磨損的過程[5]。長城AP 460工業(yè)齒輪油在應(yīng)用過程中，采用直讀鐵譜儀分析的結(jié)果如圖6所示。

從圖6可以看出，油液中的金屬磨損顆粒的大磨損顆粒（DL）含量和小磨損顆粒（DS）含量以及總磨損顆粒含量ID（ID=DL+DS）的變化趨勢未出現(xiàn)異常突變情況，說明油液中的金屬顆粒含量正常，設(shè)備沒有出現(xiàn)異常磨損情況。

設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控

在設(shè)備運(yùn)行過程中，振動(dòng)是一種普遍存在的現(xiàn)象，絕大多數(shù)故障都與機(jī)械運(yùn)動(dòng)或振動(dòng)密切相關(guān)。如果設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)良好，其振動(dòng)烈度會(huì)處于正常范圍之內(nèi)，但當(dāng)其內(nèi)部零部件發(fā)生磨損、錯(cuò)位、松動(dòng)、密封不嚴(yán)、或潤滑不良等細(xì)微變化時(shí)，振動(dòng)的能量就會(huì)隨之產(chǎn)生不同的變化，因此振動(dòng)加劇是設(shè)備即將發(fā)生故障的重要標(biāo)志之一，也是設(shè)備運(yùn)維過程中判斷設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)健康與否的重要條件之一。在長城AP 460工業(yè)齒輪油在應(yīng)用過程中，特別對設(shè)備進(jìn)行了振動(dòng)的密切監(jiān)控，減速箱A201和A251部分監(jiān)控結(jié)果分別如圖7和圖8所示。

圖7 A201的振動(dòng)監(jiān)控情況

圖8 A251的振動(dòng)監(jiān)控情況

從圖7和圖8可以看出，減速箱A201和A251的振動(dòng)值均處于正常值范圍，沒有出現(xiàn)異常波動(dòng)的情況，說明在長城AP 460工業(yè)齒輪油在應(yīng)用過程中，減速箱A201和A251的潤滑狀態(tài)良好，沒有出現(xiàn)潤滑不良的情況。

結(jié)論

長城AP 460工業(yè)齒輪油在應(yīng)用過程中，各項(xiàng)性能指標(biāo)表現(xiàn)正常，減速箱無異常振動(dòng)，保障了設(shè)備的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。長城AP 460工業(yè)齒輪油完全滿足西門子減速箱的潤滑要求，可進(jìn)行推廣應(yīng)用。