趙 霙

上海煙草集團(tuán)有限責(zé)任公司天津卷煙廠,天津市 300163

1 研究背景

1.1 潤(rùn)滑油的重要性

潤(rùn)滑油的費(fèi)用支出，僅是設(shè)備維修費(fèi)用的2%～3%。但是實(shí)踐證明，設(shè)備出廠后的運(yùn)轉(zhuǎn)壽命絕大程度取決于設(shè)備潤(rùn)滑，設(shè)備內(nèi)部的各個(gè)零部件之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，零部件之間沒(méi)有真正的接觸，而是由潤(rùn)滑油（脂）在他們之間形成了油膜，油膜的存在保證了零部件之間的良好潤(rùn)滑，極大降低了直接接觸的摩擦副造成的零部件磨損，因此我們的設(shè)備應(yīng)該“騎在10微米厚的油膜上”。然而研究表明，80%的零件損壞是由于異常磨損引起的、60%的設(shè)備故障由于不良潤(rùn)滑引起。因此，潤(rùn)滑管理愈來(lái)愈受到企業(yè)的重視，業(yè)界人士發(fā)現(xiàn)，此項(xiàng)工作投入產(chǎn)出比高得驚人，一般在百倍以上。

我們形象的將潤(rùn)滑油比作機(jī)器的血液。機(jī)器的潤(rùn)滑系統(tǒng)就如同人體的血液循環(huán)系統(tǒng)，主油箱是潤(rùn)滑系統(tǒng)的心臟，潤(rùn)滑油則是血液，潤(rùn)滑油由機(jī)器的主油箱出發(fā)，流便機(jī)器的各運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)后最終流回主油箱，因此潤(rùn)滑油就如同人體的血液，將其流經(jīng)的各個(gè)部位的磨損顆粒、污染物等物質(zhì)帶回主油箱，因此主油箱中的潤(rùn)滑油含有大量的設(shè)備信息，對(duì)它的研究正如同對(duì)血液的抽樣檢測(cè)，不一定能明確指出癥結(jié)所在，但是可以比其他監(jiān)測(cè)手段更早的發(fā)現(xiàn)預(yù)警信息，以指導(dǎo)我們更好的維護(hù)設(shè)備，消除隱患。

潤(rùn)滑油是設(shè)備維修人員能把握的最大機(jī)會(huì)。設(shè)備的異常磨損主要有三種原因：先天設(shè)計(jì)缺陷、設(shè)備裝配不當(dāng)和潤(rùn)滑不良。對(duì)于設(shè)備使用者（維修人員）來(lái)說(shuō)，沒(méi)有能力去改變?cè)O(shè)計(jì)，也不可能去糾正其內(nèi)部裝配流程、精度，因此只能通過(guò)控制和改變潤(rùn)滑油來(lái)降低設(shè)備的異常磨損。

綜上所述，我們需要改變傳統(tǒng)的潤(rùn)滑觀念，建立起一套全新的潤(rùn)滑模式：基于潤(rùn)滑油液檢測(cè)的全優(yōu)潤(rùn)滑。

1.2 潤(rùn)滑油檢測(cè)項(xiàng)目

（1）潤(rùn)滑油理化性能檢測(cè)：主要包括黏度，酸值和氧化指數(shù)，用以監(jiān)測(cè)潤(rùn)滑油的氧化，添加劑的降解，以及衰敗程度，確定潤(rùn)滑油是否適合繼續(xù)使用，或是否需要換油；

（2）潤(rùn)滑油污染：主要檢測(cè)水分和顆粒污染，即潤(rùn)滑油的干凈程度。潤(rùn)滑油污染是導(dǎo)致設(shè)備磨損和潤(rùn)滑油壽命降低的主要原因；

（3）齒輪箱磨損與腐蝕：包括使用發(fā)射光譜分析潤(rùn)滑油中磨損／腐蝕產(chǎn)生的金屬元素的濃度，金屬磨損顆粒的濃度等等，以對(duì)齒輪箱磨損狀態(tài)做出可靠評(píng)價(jià)，同時(shí)可以根據(jù)一些特殊的磨損金屬種類(lèi)、形狀進(jìn)一步判斷磨損位置；

（4）如果關(guān)鍵指標(biāo)出現(xiàn)嚴(yán)重超標(biāo)，則根據(jù)具體的狀態(tài)變化可進(jìn)一步檢測(cè)：潤(rùn)滑油的黏度指數(shù)、抗腐蝕試驗(yàn)、分析鐵譜試驗(yàn)等等，以確認(rèn)狀態(tài)嚴(yán)重度和診斷異常的原因。

1.3 潤(rùn)滑油液檢測(cè)的作用

潤(rùn)滑油含有豐富的信息，其中包括油品本身的品質(zhì)信息，也包含了設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、污染狀況等信息，對(duì)潤(rùn)滑油液的檢測(cè)能給我們帶來(lái)三方面的變革。

（1）潤(rùn)滑油更換模式的變革

我廠的潤(rùn)滑管理目前還是一種比較傳統(tǒng)的模式，一直執(zhí)行的是按期換油的傳統(tǒng)方式，即潤(rùn)滑油使用到一定時(shí)間后，依據(jù)固定周期更換潤(rùn)滑油，由于設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況不同，潤(rùn)滑油的使用周期也相應(yīng)發(fā)生變化，固定周期不能正確指導(dǎo)更換潤(rùn)滑油，如果潤(rùn)滑油不能得到充分利用造成浪費(fèi)，如果潤(rùn)滑油超限使用，可能會(huì)對(duì)設(shè)備造成嚴(yán)重?fù)p傷或者造成浪費(fèi)?，F(xiàn)代潤(rùn)滑管理的主要任務(wù)是合理選用與正確的更換潤(rùn)滑油。無(wú)論是選擇還是更換，都建立在對(duì)潤(rùn)滑油性能的檢測(cè)上?；谝陨峡紤]，為了改變當(dāng)前的換油模式，為潤(rùn)滑油的選擇與更換提供科學(xué)的依據(jù)，提出了按質(zhì)換油的思路。通過(guò)對(duì)潤(rùn)滑油從開(kāi)箱到更換全過(guò)程的各種指標(biāo)的檢測(cè)，根據(jù)關(guān)鍵指標(biāo)的變化決定換油時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑油的按質(zhì)更換。

（2）潤(rùn)滑全流程的優(yōu)化

我廠的潤(rùn)滑管理目前僅僅采取了“五定”、“三濾”,但是其效果究竟如何？潤(rùn)滑油在各個(gè)環(huán)節(jié)中是否符合設(shè)備要求？是否失效、受污染？沒(méi)有任何的科學(xué)手段來(lái)監(jiān)督其實(shí)施情況。通過(guò)對(duì)潤(rùn)滑油液的檢測(cè)可以實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑油從開(kāi)箱到潤(rùn)滑油廢棄全過(guò)程的實(shí)時(shí)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)，不僅可以隨時(shí)監(jiān)測(cè)潤(rùn)滑油的品質(zhì)，同時(shí)也可以分析出整個(gè)潤(rùn)滑周期中對(duì)潤(rùn)滑產(chǎn)生不利影響的各個(gè)環(huán)節(jié)，例如操作方法、潤(rùn)滑工具、周邊環(huán)境等。進(jìn)而通過(guò)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)操作流程、使用先進(jìn)潤(rùn)滑工具、全過(guò)程監(jiān)控等手段實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑全流程的優(yōu)化，保證設(shè)備始終處于良好的潤(rùn)滑狀態(tài)。

（3）主動(dòng)性維修體系的建立

目前我廠主要生產(chǎn)設(shè)備主要采取的維修模式為被動(dòng)維修和定期維修，即易損部位根據(jù)設(shè)備廠家的建議和平時(shí)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)定期維修，非易損部位在出現(xiàn)故障后被動(dòng)維修。以上兩種維修模式相結(jié)合，雖然可以大大降低設(shè)備故障停機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)，但不是現(xiàn)代設(shè)備管理所提倡的維修模式?，F(xiàn)代設(shè)備管理提倡的維修模式為：預(yù)測(cè)性維修和主動(dòng)性維修相結(jié)合的模式。其中預(yù)測(cè)性維修是通過(guò)可靠的狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)為手段，對(duì)設(shè)備的故障進(jìn)行早期預(yù)判并進(jìn)行維修；主動(dòng)性維修則是通過(guò)應(yīng)用狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)確定機(jī)器失效的根原因，從根源上消除造成故障的原因。油液檢測(cè)技術(shù)作為設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)的一種，結(jié)合其他狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)根原因、即時(shí)故障檢測(cè)、問(wèn)題診斷、失效分析、事故分析等功能，從而為主動(dòng)性維修體系的建立奠定基礎(chǔ)。

根據(jù)以上分析，我廠的潤(rùn)滑還處于傳統(tǒng)階段，建立基于潤(rùn)滑油液檢測(cè)技術(shù)的全優(yōu)潤(rùn)滑體系對(duì)我廠來(lái)說(shuō)是非常必要的。該研究在國(guó)內(nèi)煙草行業(yè)內(nèi)尚屬首創(chuàng)，行業(yè)內(nèi)無(wú)任何成功經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，因此需要一個(gè)長(zhǎng)期的摸索過(guò)程。

2 方案策劃

2.1 前期學(xué)習(xí)考察

對(duì)天津港（集團(tuán)）有限公司進(jìn)行了兩次實(shí)地考察及多次溝通交流。該公司在潤(rùn)滑管理方面走在了國(guó)內(nèi)的前列，擁有獨(dú)立的潤(rùn)滑油檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室，通過(guò)對(duì)潤(rùn)滑油液的檢測(cè)指導(dǎo)潤(rùn)滑管理工作的開(kāi)展。經(jīng)過(guò)了近五年的探索，他們分析出設(shè)備故障發(fā)生的根源——潤(rùn)滑油的污染，從而從根源上加強(qiáng)了潤(rùn)滑油的防污處理工作，做到了設(shè)備的主動(dòng)維護(hù)。不僅大大延長(zhǎng)了潤(rùn)滑油的使用期限（發(fā)動(dòng)機(jī)的平均使用壽命延長(zhǎng)了10倍?。?，節(jié)約了設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)成本，同時(shí)也有效防止了潤(rùn)滑油的超限使用。

2.2 試點(diǎn)設(shè)備的選取

我們選取了卷包機(jī)組和濾棒成型機(jī)組作為試點(diǎn)設(shè)備，該系列機(jī)組是我廠主力生產(chǎn)設(shè)備，其高精度、高速連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的特性決定了它們對(duì)設(shè)備潤(rùn)滑有著很高的要求，很具代表性。由于卷包設(shè)備主油箱換油周期基本均在1年左右，為了在盡可能短的時(shí)間內(nèi)摸索出成功的經(jīng)驗(yàn)，從而建立起合理的潤(rùn)滑油按質(zhì)換油的管理體系，選擇了處于不同的設(shè)備生命周期（早期故障期、隨機(jī)故障期、耗損故障期）和不同的潤(rùn)滑油使用周期（1月以?xún)?nèi)、6月左右、11-12月）的設(shè)備。

2.3 取樣周期與取樣點(diǎn)

第一次取樣時(shí)需同時(shí)提供與在用油相同的新油樣品，用作對(duì)比的基礎(chǔ)線(xiàn)，同時(shí)幫助監(jiān)控采購(gòu)質(zhì)量；然后每?jī)蓚€(gè)月取樣一次；當(dāng)檢測(cè)出異常狀態(tài)時(shí)，可視具體情況酌情縮短取樣周期?？紤]到投入產(chǎn)出比，選擇了各個(gè)設(shè)備的主油箱進(jìn)行跟蹤檢測(cè)。

2.4 數(shù)據(jù)的分析、總結(jié)

定期召集設(shè)備相關(guān)的車(chē)間、部門(mén)技術(shù)人員和管理人員進(jìn)行分析和總結(jié)，根據(jù)每一批檢測(cè)數(shù)據(jù)，分析潤(rùn)滑油使用情況，并結(jié)合設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行歸納總結(jié)，為今后的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)積累數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)。

3 階段性成果

基于潤(rùn)滑油檢測(cè)的“全優(yōu)潤(rùn)滑”管理體系，就是要以最低的成本來(lái)獲取最高的回報(bào)，其投入產(chǎn)出比非常高。

3.1 潤(rùn)滑油污染與控制

根據(jù)卷包、成型設(shè)備可靠性和工況特點(diǎn)，以及新油的清潔度指標(biāo)，初步設(shè)定設(shè)備的潤(rùn)滑油目標(biāo)清潔度為ISO 20/17/14。如果能夠控制在用潤(rùn)滑油的清潔度不超過(guò)此控制限，預(yù)計(jì)關(guān)鍵零部件的使用壽命可以延長(zhǎng)一倍，潤(rùn)滑油使用壽命可以延長(zhǎng)一倍以上；由于減少潤(rùn)滑而增加的設(shè)備利用率的價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)零件和潤(rùn)滑油成本的節(jié)省。

采用設(shè)定的目標(biāo)清潔度作為考核基準(zhǔn)，在目前采集的42個(gè)樣品中，達(dá)到目標(biāo)清潔度的僅為6個(gè)樣品，均為卷接設(shè)備和成型設(shè)備；超出目標(biāo)清潔度1-3等級(jí)（較臟）的亦為15個(gè)樣品（35.5%），其中的部分包裝設(shè)備潤(rùn)滑油更換在一個(gè)月以?xún)?nèi)，嚴(yán)重超標(biāo)（超出3個(gè)級(jí)別，很臟）的則達(dá)到15個(gè)樣品（35.5%）。這個(gè)結(jié)果表明關(guān)鍵設(shè)備的污染控制是我廠設(shè)備管理中的一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)，也就是說(shuō)大部分設(shè)備均在潤(rùn)滑油清潔度不達(dá)標(biāo)的情況下“帶病”運(yùn)行，尤其是包裝設(shè)備，潤(rùn)滑油更換沒(méi)有超過(guò)1個(gè)月，清潔度依然超標(biāo)，該問(wèn)題應(yīng)當(dāng)引起我們高度的重視!

3.2 設(shè)備磨損

根據(jù)新油檢測(cè)結(jié)果和設(shè)備工況，磨損顆粒指標(biāo)PQ值定在<20。全部42個(gè)油樣中，僅有3個(gè)油樣超標(biāo)，其中一個(gè)嚴(yán)重超標(biāo)，但根據(jù)前后兩次檢測(cè)結(jié)果判斷，嚴(yán)重超標(biāo)屬于采樣異常情況，所以綜合判斷，目前參與取樣設(shè)備磨損處于可控狀態(tài)，沒(méi)有緊迫或嚴(yán)重的設(shè)備磨損問(wèn)題。然而，設(shè)備的磨損率偏高！考慮卷煙設(shè)備的負(fù)荷和連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的高可靠性要求，以及停機(jī)時(shí)間的損失等，應(yīng)將磨損率控制在更低水平。設(shè)備的高磨損主要是由于潤(rùn)滑油污染的原因。因此，如果能有效地將潤(rùn)滑油清潔度保持在不超過(guò)ISO20/17/14的水平，設(shè)備的磨損率將會(huì)明顯降低。即這些關(guān)鍵設(shè)備的磨損率還有很大的下降空間。

設(shè)備磨損率的下降直接導(dǎo)致軸承等零部件的更換率和停機(jī)維修時(shí)間下降。

3.3 潤(rùn)滑油理化性能

新油的檢測(cè)結(jié)果表明，我廠使用的新油質(zhì)量與性能滿(mǎn)足設(shè)備使用要求，新油的清潔度也能達(dá)標(biāo)。建議今后每批次新油入庫(kù)后應(yīng)取樣檢測(cè)，源頭把關(guān)。

所有在用油樣品均未發(fā)現(xiàn)潤(rùn)滑油劣化跡象，理化性能指標(biāo)均在合格范圍。

油液分析結(jié)果表明，實(shí)施定期檢測(cè)可以準(zhǔn)確跟蹤潤(rùn)滑油狀態(tài)變化，從而根據(jù)潤(rùn)滑油實(shí)際狀態(tài)決定是否需要換油或采取有關(guān)維護(hù)措施。目前我們已經(jīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)機(jī)臺(tái)設(shè)備全面實(shí)施了基于狀態(tài)的設(shè)備換油，也就是“按質(zhì)換油”，改變定期換油制度，進(jìn)入更科學(xué)經(jīng)濟(jì)的潤(rùn)滑維護(hù)管理。

4 展望

根據(jù)第三節(jié)得到的分析結(jié)論，我們可以采取以下措施來(lái)改變我廠的潤(rùn)滑現(xiàn)狀，同時(shí)也為今后的研究指明了方向。

4.1 污染控制

（1）嚴(yán)把潤(rùn)滑油入庫(kù)關(guān)，對(duì)每桶新油均加以檢測(cè)，源頭把關(guān)。

（2）嚴(yán)格規(guī)范加換油環(huán)節(jié)，包括換油時(shí)的車(chē)間環(huán)境、使用擦拭紙巾、無(wú)塵手套、加換油小車(chē)（可過(guò)濾）等工具，盡可能消除加換油過(guò)程中存在的污染問(wèn)題。

（3）通過(guò)油液檢測(cè)，分析污染物成分，盡可能的找出污染源，并采取措施進(jìn)行改進(jìn)。

（4）設(shè)備開(kāi)蓋維修對(duì)潤(rùn)滑油造成的污染較大，應(yīng)想辦法采取相應(yīng)的措施盡可能減少該環(huán)節(jié)中造成的污染，如無(wú)法解決，可以跟蹤潤(rùn)滑油清潔度，必要時(shí)直接更換潤(rùn)滑油。

（5）試用日本新日鐵專(zhuān)利磁性?xún)艋鳎航ㄗh選取部分設(shè)備，具有較大油箱體積，適合放置磁性?xún)艋?；上海?rùn)治根據(jù)油箱體積等確定磁性?xún)艋鲾?shù)量和位置。該裝置可以吸附油箱中的金屬顆粒，便于定期清潔。

（6）對(duì)設(shè)備主油箱的出口過(guò)濾裝置進(jìn)行分析，如與我們確立的目標(biāo)清潔度不符，可以考慮對(duì)其進(jìn)行改造。

（7）流動(dòng)過(guò)濾車(chē)：對(duì)不適合放置磁性?xún)艋?，建議采用流動(dòng)式過(guò)濾車(chē)，或其它移動(dòng)式過(guò)濾凈化裝置，建議試行離心真空裝置或過(guò)濾車(chē)，同時(shí)可以對(duì)油箱中的一些換油無(wú)法觸及死角進(jìn)行徹底的清洗。

4.2 設(shè)備磨損監(jiān)測(cè)

（1）加強(qiáng)磨損檢測(cè)：現(xiàn)階段磨損檢測(cè)使用PQ（鐵磁性顆粒定量?jī)x）和發(fā)射光譜。針對(duì)我廠的設(shè)備磨損產(chǎn)生的顆粒尺寸較小以及濃度低于普通工業(yè)齒輪箱的特點(diǎn)，有必要將PQ改為直讀鐵譜分析，同時(shí)對(duì)污染度和直讀鐵譜數(shù)值超標(biāo)的樣品進(jìn)行顯微磨損顆粒分析，以準(zhǔn)確檢測(cè)設(shè)備磨損和控制磨損。

（2）配合日本磁性?xún)艋魈岣吣p檢測(cè)的可靠性：磁性?xún)艋鞯囊淮筇攸c(diǎn)是可以放置在油箱中，將整個(gè)取樣周期內(nèi)設(shè)備磨損產(chǎn)生的大顆粒收集吸附；而定期取樣檢測(cè)是瞬時(shí)狀態(tài)檢測(cè)，即對(duì)取樣時(shí)刻的設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。兩者結(jié)合，可達(dá)到很高的監(jiān)測(cè)可靠性，確保設(shè)備與潤(rùn)滑-磨損相關(guān)的零失效。

4.3 潤(rùn)滑油更換工作

在二車(chē)間卷接包、成型設(shè)備上全面實(shí)施基于狀態(tài)的“按質(zhì)換油”，并在標(biāo)準(zhǔn)化文件中進(jìn)行規(guī)范，包括換油條件、換油流程等內(nèi)容。

隨著潤(rùn)滑油液檢測(cè)技術(shù)在我廠煙機(jī)設(shè)備上的應(yīng)用，以及大量數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)的積累，為我廠的潤(rùn)滑管理體系的變革提供了強(qiáng)有力的支撐，同時(shí)也為維修模式的轉(zhuǎn)變奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。