润滑油优化与监测在设备管理中的作用

杨新强

（中海油能源发展装备技术有限公司，天津 300452）

润滑油优化与监测在设备管理中的作用

杨新强

（中海油能源发展装备技术有限公司，天津 300452）

渤海某海上油田为提高其作业关键设备的可靠性，对所使用的润滑油进行优化管理，并对部分润滑油进行国产化替代。

润滑油优化；监测；设备管理；作用意义

一、前言

由于海上石油平台空间狭窄、运输不便，减少润滑剂种类能给润滑剂的采购、库存带来很大的便利性。

油液监测技术的应用能早期发现天然气压缩机组部件磨损和油品的异常征兆，可为机组的预测维修、主动维修和润滑优化提供技术支持，是最常用的设备状态监测技术之一，它与振动监测有良好的互补性。从润滑剂品种优化、油液监测、按质换油和污染控制等环节为出发点，对润滑管理进行优化和提升很有必要。

二、润滑油优化管理

润滑油优化管理主要是了解目前润滑油的管理与使用情况，针对使用现状提出具有可操作性优化方案，主要内容如下。

1.润滑油现场调研

（1）设备制造商对润滑剂品种和润滑维护的推荐。

（2）润滑剂的补加和换油。

（3）在用油的状态监测及其应用。

（4）日常润滑操作和巡检。

（5）在用油的污染控制。

（6）设备润滑有关资料的管理。

2.制定实施方案

（1）统一润滑油的管理模式与各岗位的分工与职责。

（2）统一现场润滑油的储存与使用规范。

（3）对部分润滑油实施国产化替代。

（4）根据设备的实际情况建立润滑油的监测周期。

（5）根据油液与设备不同建立在用油的污染控制目标。

（6）主要设备实施按质换油。

3.国产化替代实施

（1）根据设备在用油的性能寻找与其相似的国产油。

（2）两种油分别进行监测，对比其性能参数。

（3）对两种润滑油在常温与100℃左右（根据设备运行时的温度来定）并按5种不同比例进行混溶实验。

（4）混溶实验符合换油标准才能实施国产化替代。

（5）专家讨论，对换油过程中可能出现的风险制定相应的预防措施。

（6）组织现场换油。

（7）换油结束后，在机组运行期间对其润滑油进行监测跟踪。

三、润滑油监测

设备润滑油液监测是一项通过以润滑油液分析为手段，对油品的质量、油液的使用状况实施动态监控，评价油品质量、油液的工况，进而确定换油周期与评价分析设备运行状况，综合确定预报和诊断设备存在的潜在故障，提出管理措施和维修决策的技术。润滑油液监测对保障设备安全运行、延长设备的使用寿命、正确评估油液品质，降低油耗、减少维修成本、提高维修质量起着重要的作用。润滑油液监测是实施动态监控设备状况的有效方法之一，是维修决策的重要依据。

油液监测应包括三个重要方面：油液品质、污染物和磨损颗粒。

润滑油品质指润滑油的化学性质和物理性质两部分内容。

润滑油的理化性能一般主要有黏度、总酸值或总碱值、破乳化时间、闪点、水分、不溶物等。

润滑油的化学性能一般包括润滑油中的氧化物、硝化物、磺化物和添加剂等。

设备润滑油监测的目的如下。

第一，评定油品，确定油液的使用寿命。动态检测油液使用中性能的变化，确定油液使用寿命，将定期换油转变为视情换油。

第二，确定设备油液系统污染状况。通过测定油液中污染物数量和尺寸，确定油液污染程度。

第三，了解油液衰变的情况。通过测定油液中添加剂消耗，确定油液衰变程度。

第四，科学确定设备的磨合期。通过测定油液中磨损金属含量的变化，了解设备磨合状况，科学地确定设备的磨合期，代替经验统计或数理统计的磨合期。

第五，为设备结构改进提供依据。通过测定油液中磨损金属成分、含量，确定设备磨损部位及磨损程度，提出改进设备结构、加工工艺和材料的建议。

第六，设备运行故障诊断。通过各种界限值，预报设备可能发生的故障与异常的状况。

第七，采用多种措施使油液的状态恢复到原状态。

1.润滑油的污染物

润滑油的污染物包括固体颗粒污染物和液体污染物。

颗粒污染物一般使用颗粒计数器分析油液中颗粒浓度和尺寸大小分布情况，积碳浓度测定仪测量油液中积碳的浓度。

液体污染主要分析和监测油液中的水、冷却剂和燃料污染情况。

2.润滑油的磨损颗粒

磨损颗粒是设备摩擦副磨损产生的磨屑颗粒。通过对油中微粒分析可以得到如下信息：

（1）磨损微粒总量:可以判断磨损处于什么阶段。

（2）微粒尺寸分布:可以判断磨损的严重程度。

（3）化学成分:可以判断磨损部件、故障的位置。

（4）微粒形态:可以判断磨损类型,是疲劳磨损或粘着磨损等。

四、油液优化与监测技求的应用

1.润滑油国产化替代

2013年4月，渤海某平台CATG3616天然气发电机实施了润滑油国产化，到目前为止，机组运行正常，对润滑油定期监测未见异常。

平台有3台CATG3616发电机组，平均补充润滑油量为60～70L/天/台；润滑油货源是进口，采购周期长，费用高，给设备的管理与运行造成很大困难。

（1）润滑油替换的条件。

①保证设备良好润滑、提高生产效率和降低设备运维成本。

②缩短平台天然气主机润滑油的供货周期，防止其发生设备润滑事故和降低设备性能，同时达到合理润滑，节能减排。表1为柴油发电机的基本信息。

表1 柴油机基本信息

（2）发动机油液监测。

经过调研与选择，选择国产的BODA9011 SAE40与CAT SAE40做对比试验，通过油液监测实验数据监测分析，分析结果如下。

①润滑油组成成分。

通过红外光谱分析，两种润滑油的组成成分基本一致，见表2。

表2 BODA9011 SAE40与CAT SAE40油组成

②润滑油理化数据对比见表3。

③混合实验数据对比。以下检测数据为博达9011 SAE40与CAT SAE40分别按1：9、3：7、5：5、7：3、9：1混合，混合后常温静置48h后进行实验，实验结果见表4。

（3）技术方面。

①从组成成分上，BODA9011 SAE40与卡特彼勒专用润滑油均采用深度精制矿物油为基础油，配复合添加剂，因此二者组成基本一致。

②从性能上，博达9011 SAE40与卡特彼勒专用润滑油的运动黏度、闪点、倾点、铜腐蚀等理化性能指标均处同一水平。博达9011 SAE40油的低温性更好，在冬季可保证供油量充足，并且给润滑部件提供更好润滑保护。

③从混溶实验结果看，两种油品按各种比例充分混合后，运动黏度无变化。铜腐蚀不变，说明任何比例混合后，其性能和使用结果均无明显变化。

表3 BODA9011 SAE40与CAT SAE40理化数据对比

由上可知，博达9011 SAE40与卡特彼勒专用润滑油组成相同，性能相当，两种油品相互替代使用在技术上是完全可行的。

（4）安全方面。

平台天然气发电机整个润滑系统均属于一套密闭的自动润滑系统，根据润滑油的液位进行不定期的补加，不会造成供油不足、润滑不良的现象。

两种油品的闪点均在250℃以上，即使泄漏，如无特殊情况也不会引起燃烧。因此不会发生安全事故，可确保设备安全运行。

BODA9011 SAE40油的低温性比原用油好，在冬季对润滑部件可提供更好的润滑保护，从而减少部件损坏，提高综合经济效益。

表4 博达9011 SAE40与CAT SAE40不同比例监测结果

2.润滑油监测

2012年11月，平台某单点主滑环油液分析结果见表5、图1。

检测结论:

（1）该样品PQ值为32，略超出正常范围。

（2）经铁谱显微分析表明该样品中磨损颗粒主要表现为切削磨损和滑动粘着颗粒，最大磨损颗粒尺寸达400μm，表明单点主滑环轴承表面出现可见的疲劳点蚀和擦伤，单点主滑环目前磨损状态高于正常水平。

图1 磨损颗粒显微监测结果

表5 单点主滑环油液分析结果

（3）建议适当增大加脂量或增加加脂频率挤出内部大颗粒以减少磨损；加强监测，经平台检查发现单点主滑环磨损较大。

五、结语

目前海上采油平台使用的润滑油品种多，特别是部分润滑油需要进口，实施进口润滑油国产化或性能接近的润滑油进行牌号统一、润滑油优化与监测对提高设备管理水平具有重要意义。

[1]王凤喜，徐游等.设备润滑维修问答[M].机械工业出版社，2005.10.

[2]杨其明，严新平等.油液监测分析现场实用技术[M].机械工业出版社，2006.8.

[3]王宝仁，胡伟光编.油品检验技术[M].化学工业出版社，2010.10.

[4]毛美娟等.机械装备油液监控技术及应用[M].国防工业出版社，2006.9.

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1671-0711（2015）04-0046-04

2015-03-02）