纸机液压油和润滑油系统的污染及其控制

纸机液压油和润滑油系统的污染及其控制

纸机转动设备的轴承使用寿命的影响因素包括运行环境的污染程度、流体（液压油和润滑油）黏度和润滑性、动态轴承负荷以及机械设计参数等。这些影响因素之间的关系是很复杂的。但显而易见的是，维持流体的清洁有利于延长轴承的使用寿命。

1 纸机液压油和润滑油系统的污染源

现代造纸过程中，纸机液压油和润滑油的运行对环境卫生提出了较高要求，这是由于环境中不可避免地存在着灰尘（微粒子污染）和水（通常以蒸气的形式存在），这些物质可以从破损的密封件，贮罐入口、槽式通气阀和其他位置进入液压油和润滑油系统。

微粒子污染会加速一些关键系统组件的磨损，包括液压油控制阀（静摩擦）、靴式压榨部（黏着磨损）、泵（磨料磨损）和轴承（疲劳磨损）。一些轴承生产商已经在轴承寿命计算中将上述因素与微粒子污染关联起来。

除微粒子污染外，水是纸机液压油和润滑油系统中第2重要的污染源。如果液压油和润滑油中的水含量低于流体在已知温度下的饱和度，那么所有的水将会溶解；如果液压油和润滑油中的水含量高于流体的饱和度，则水将以自由水的状态存在，具体表现形式为乳液、分离液或者是重力水。自由水的存在将导致油变得浑浊。

在纸厂，水有多种来源，包括冷却水和热交换器水、工艺用水、蒸气和洗涤水、污染流体引入所产生的水、进入外部贮液罐的雨水、来自贮液罐盖子、仪表板入口以及通气孔和磨损密封件的渗流水、贮罐和其他系统区域中空气冷凝水等。

水污染对纸机的不利影响最常见的是导致添加剂因发生沉淀或化学反应而引起过早消耗；水也可能在流体的热氧化降解中发挥作用。水污染所带来的其他影响包括表面腐蚀（这与自由重力水的存在直接相关），加速诸如轴承中的金属表面疲劳磨损，即使在流体中的水为溶解状态时，也能加速这种金属表面疲劳磨损。

在造纸工业向更高的生产能力和更长保养周期迈进时，微粒和水污染所带来的不利影响也变得愈加复杂。另外，流体在更高的操作温度和更高的压力条件下，其降解产物会加速生成，而这些降解产物会在伺服阀和轴承等流体系统的临界面生成沉积物。

2 纸机液压油和润滑油系统的综合性污染控制方案

为了保证设备的运转可靠性，采用综合性污染控制方案显得非常重要，其不仅包含设计合适的过滤系统，而且包含诸如干燥剂贮罐通气阀和鼓风机的水控制装置以及自我诊断设备，以监控流体的洁净度和水含量。

（1）绝大部分现代纸机都使用了精滤器，且遵循 ISO 1689（过滤效率 β=1 000，5 或 7 μm[c]）规定，过滤水平与典型的OEM的洁净度推荐水平是一样的，这都将有利于保护流体系统的洁净。滤芯使用寿命是衡量流体系统是否正常的一个重要指标。如果产生非常见的重度污染，滤芯使用周期将会显著缩短，直至重度污染被消除或者采取相关补救措施为止。

通过在实验室里对滤芯所捕获的污染物进行分析，可提供有关重度污染产生根本原因的有用信息。这种针对污染物控制的反应性方法成本较高，因为其需要采用数个滤芯将流体清洁度调整至正常值。

（2）对关键位置（轴承回油线路、贮罐或耐压管线路）周期性地取样，进行流体分析，制定具有前瞻性的污染控制方案，其可作为纸厂维护人员的重要工具。该方案在生产中可起到以下作用：

①为液压油和润滑油油系统的正常运转建立基础数据库；

②绘制关键污染参数的趋势图，包括ISO 4406清洁度代码、水含量（以饱和度百分数或质量分数表示）及其污染类型和形态等内容；

③可作为流体中污染程度和污染类型变化的信号：通过磨屑来预判系统组件的磨损程度并进行辨识和替代；辨识和消除环境和水污染的入侵点；运用真空脱水净化器减少流体中的水含量。

（3）安装油质在线监测设备将会大大改善监测能力。这些装置包括网格-堵塞流体清洁度监视器。其因对悬浮物（添加物、水或空气）、水传感器以及过滤压差变送器的灵敏度较高而优于自动激光粒子计数器。

在线诊断不仅快捷地为纸厂维护人员提供系统的关键性信息，而且提供了更高精确度的数据。特别对于清洁流体（ISO 4406规定的清洁度数值为15/14/12或不少于非正常的精滤后值）。

3 结束语

常规的污染控制方法和推荐的污染控制方法各有其优缺点，见表1。

根据上述讨论，将在线诊断装置，如网格-堵塞清洁度监视器，水传感器和压差变送器与一种设计合理的过滤系统和水控制装置如干燥剂贮罐通气阀和鼓风机相结合，则可为纸厂维护人员提供纸机液压油和润滑油系统污染控制的一整套方法。

（王亮 编译）