高明華,姚家艷,李洪亮
(中核核電運(yùn)行管理有限公司,浙江海鹽 314300)
核電廠設(shè)備潤滑管理是電廠設(shè)備管理工作的一項重要內(nèi)容,做好設(shè)備潤滑管理工作,對降低設(shè)備能耗與故障,提高設(shè)備運(yùn)行可靠性,保證機(jī)組安全運(yùn)行起著重要的作用。眾所周知,兩個相互接觸的物體發(fā)生相對運(yùn)動或具有相對運(yùn)動趨勢時在接觸表面上會發(fā)生阻止此運(yùn)動現(xiàn)象的摩擦,而設(shè)備摩擦就會引起磨損。
由于潤滑與磨損甚至與設(shè)備安全運(yùn)行的這種密切關(guān)系,任何一個設(shè)備哪怕是一臺小風(fēng)機(jī)失效,都可能由此連鎖引起一系列系統(tǒng)設(shè)備不可用,嚴(yán)重的話甚至影響到機(jī)組的運(yùn)行。設(shè)備出廠后的運(yùn)轉(zhuǎn)壽命絕大程度取決潤滑條件,統(tǒng)計資料和實(shí)踐證明[1],60%的機(jī)械設(shè)備失效是因潤滑故障導(dǎo)致異常磨損引起,80%的磨損失效與潤滑不良有關(guān),著名SKF軸承公司指出54%的軸承失效是不良潤滑造成。影響設(shè)備磨損的因素有:設(shè)備材料、載荷、轉(zhuǎn)動部位接觸狀態(tài)、轉(zhuǎn)速、設(shè)備的工作環(huán)境等。對于運(yùn)行的系統(tǒng)設(shè)備來說,由于設(shè)備結(jié)構(gòu)、材料及所處工作環(huán)境已確定,最主要的是做好設(shè)備的潤滑管理工作。
摩擦作為現(xiàn)象或原因,一般來說,其結(jié)果必然形成磨損。磨損是伴隨摩擦而產(chǎn)生的必然結(jié)果,它是相互接觸的物體在相對運(yùn)動時,表層材料不斷發(fā)生損耗或產(chǎn)生殘余變形的過程。因此磨損不僅是材料消耗的主要原因,也是影響設(shè)備使用壽命的重要因素??梢赃@么說,有設(shè)備的地方就有相對運(yùn)動產(chǎn)生摩擦,有摩擦就有磨損,有磨損就需要潤滑。
潤滑的目的是在機(jī)械設(shè)備相對運(yùn)動的表面間加入潤滑劑以降低摩擦阻力和能源消耗,減少表面磨損,防止設(shè)備腐蝕,延長設(shè)備使用壽命,保障設(shè)備的正常運(yùn)行。
潤滑是降低摩擦和減少磨損的重要措施,摩擦、磨損與潤滑三者之間是密切相關(guān)的。由于摩擦使設(shè)備相互接觸、相互運(yùn)動的表面出現(xiàn)磨損,致使零件配合的間隙增大,影響設(shè)備可靠性。此外摩擦?xí)乖O(shè)備溫度升高,若散熱不良,將導(dǎo)致設(shè)備材料受熱膨脹而變形,破壞設(shè)備的正常運(yùn)行,或因設(shè)備過熱而使?jié)櫥瑒┦プ饔?,加速機(jī)械磨損直至失效。
潤滑與摩擦、磨損不是彼此孤立的現(xiàn)象,而是相互影響而又互為因果的兩個方面。通常,潤滑狀態(tài)的惡化必然導(dǎo)致摩擦加劇甚至磨損;反之,摩擦的失效或磨損也會污染和促使?jié)櫥瑒┬阅馨l(fā)生變化。因此,潤滑劑變化與摩擦副的磨損是相互聯(lián)系的,潤滑油脂在使用過程中,不可避免地會受到外界污染和生成有害物質(zhì),這些物質(zhì)可能會影響潤滑油脂性能。實(shí)際工作與應(yīng)用中,就是維護(hù)好設(shè)備的潤滑性能,消除摩擦,盡可能減小磨損。
核電廠的潤滑設(shè)備有諸多種,除滿足火電廠設(shè)備潤滑條件外,還有許多核電廠特殊的要求,而且對設(shè)備潤滑以及設(shè)備運(yùn)行的可靠性要求更高。
(1)潤滑設(shè)備范圍廣。大到有如汽輪機(jī),小的如1個軸承1臺風(fēng)機(jī)。除和常規(guī)火電廠相似的機(jī)電設(shè)備外,還有許多核電廠特有的協(xié)同設(shè)備,如反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)、核輔助相關(guān)系統(tǒng)、應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組、裝卸料相關(guān)設(shè)備及其他許多核安全相關(guān)系統(tǒng)設(shè)備。
(2)工作環(huán)境特殊。除潤滑設(shè)備受到高溫、高壓介質(zhì)沖擊影響外,還受到放射性的輻照,這對潤滑設(shè)備的潤滑劑提出更高的要求,必須具有耐放射性輻照的性能。
(3)潤滑劑類型。潤滑設(shè)備的潤滑劑主要有潤滑油和潤滑脂兩大類,具體有汽輪機(jī)潤滑油、壓縮機(jī)油、冷凍機(jī)油、真空泵油、各種泵用潤滑油(脂)、閥門和風(fēng)機(jī)等其他設(shè)備用潤滑油(脂)等。各種潤滑劑品質(zhì)必須具有其本身應(yīng)有的性能以及系統(tǒng)設(shè)備要求的性能,滿足各系統(tǒng)設(shè)備的正常潤滑運(yùn)行需要。
(4)潤滑劑用量。設(shè)備之間用油(脂)量相差懸殊,多的如汽輪機(jī)潤滑油有幾十噸,少的如軸承只有幾克。
進(jìn)行設(shè)備潤滑管理,必須建立和健全適合本電廠的設(shè)備潤滑管理制度。在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)允許條件下,制定為實(shí)現(xiàn)設(shè)備的可靠運(yùn)行、性能改善、降低摩擦功耗,減少溫升和磨損及潤滑劑消耗量,對設(shè)備的潤滑設(shè)計、潤滑系統(tǒng)的運(yùn)行操作和使用潤滑劑的品種、性能等所采取的各種技術(shù)措施的合理潤滑技術(shù)。明確設(shè)備潤滑管理的目標(biāo)以及各級相關(guān)人員的職責(zé)和要求,按照設(shè)備潤滑的基本原則,以電廠相關(guān)系統(tǒng)手冊、設(shè)備使用要求為依據(jù),結(jié)合電廠設(shè)備實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗與反饋,對各潤滑設(shè)備的潤滑要求如潤滑部位、潤滑方式、潤滑劑規(guī)格與用量、潤滑狀態(tài)檢查周期、設(shè)備潤滑故障管理、潤滑劑庫存等進(jìn)行規(guī)定,使設(shè)備潤滑管理有章可循。
電廠潤滑管理貫穿于設(shè)備的全壽命周期,是一項系統(tǒng)工程,涉及面廣,覆蓋運(yùn)行、維修、技術(shù)及采購與倉庫管理人員;潤滑管理又是“摸不著具體,看不到實(shí)效”的管理工作,需培養(yǎng)各級人員的設(shè)備潤滑管理技能,提高潤滑管理理念。一方面需加強(qiáng)對相關(guān)管理人員潤滑基礎(chǔ)知識以及潤滑劑使用管理方面知識的培訓(xùn),樹立良好的設(shè)備潤滑有助于系統(tǒng)設(shè)備正常運(yùn)行的理念,提高設(shè)備潤滑管理能力;另一方面特別需要加強(qiáng)運(yùn)行人員對設(shè)備潤滑基礎(chǔ)知識和設(shè)備對潤滑劑性能要求知識方面的培訓(xùn),倡導(dǎo)既懂設(shè)備又懂油(潤滑)的管理理念,培養(yǎng)既懂設(shè)備又懂油的復(fù)合型人才,提高潤滑設(shè)備異常發(fā)現(xiàn)以及自我診斷的能力。
設(shè)備潤滑狀態(tài)檢查是實(shí)施設(shè)備潤滑管理的重要工作內(nèi)容,通過對設(shè)備潤滑狀態(tài)的檢查,一方面可以減少設(shè)備潤滑故障的發(fā)生,另一方面能夠及時發(fā)現(xiàn)潤滑隱患,排除故障,預(yù)防重大事故的發(fā)生。
設(shè)備潤滑狀態(tài)檢查內(nèi)容包括定期巡檢和取樣監(jiān)督。通過運(yùn)行人員或維修人員、設(shè)備工程師的定期巡檢,內(nèi)容主要包括設(shè)備溫度是否變化、運(yùn)行時的聲音變化、潤滑系統(tǒng)的工作狀況如設(shè)備供油壓力、油溫變化、回油流量、油位、油路是否通暢、是否產(chǎn)生泡沫及油質(zhì)外觀變化等,可以了解潤滑設(shè)備運(yùn)行狀況,做到對設(shè)備存在的事故隱患早發(fā)現(xiàn),早預(yù)防,早處理。設(shè)備運(yùn)行過程中,潤滑油脂品質(zhì)劣化降解是難以避免的。一些指標(biāo)變化通過定期巡檢而發(fā)現(xiàn),但有些指標(biāo)如酸值、黏度變化等通過肉眼發(fā)現(xiàn)不了的,還需要進(jìn)行定期取樣分析。通過定期對設(shè)備的潤滑油脂取樣簡單,可以了解設(shè)備潤滑狀態(tài)和磨損情況,常規(guī)分析特別是油中雜質(zhì)、金屬微粒等是狀態(tài)監(jiān)測的重要方法之一。
優(yōu)化設(shè)備潤滑維護(hù)和管理是以先進(jìn)的監(jiān)測和診斷技術(shù)為依據(jù),以可靠性和設(shè)備壽命評價等技術(shù)為基礎(chǔ),制定合理維護(hù)管理計劃,采取有效措施,使設(shè)備得到良好潤滑,以有效降低設(shè)備故障率,減少設(shè)備停機(jī)損失和維修費(fèi)用,使設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用大大降低,也就是設(shè)備合理潤滑或全優(yōu)潤滑。
由于電廠所用潤滑油脂涉及的系統(tǒng)設(shè)備范圍非常廣,各設(shè)備的運(yùn)行狀況以及對潤滑油脂品質(zhì)的要求不一樣。因此,需針對不同系統(tǒng)、設(shè)備自身特點(diǎn)以及其重要程度,采取不同的潤滑維護(hù)和管理手段,并根據(jù)潤滑油脂品質(zhì)定期檢查結(jié)果,優(yōu)化定期檢查、定期更換潤滑油脂周期,從落后的“按時”更換向科學(xué)的“按質(zhì)”更換方法轉(zhuǎn)變,科學(xué)合理地安排設(shè)備潤滑維護(hù)周期與檢查內(nèi)容。
3.5.1 正確選擇潤滑劑
設(shè)備潤滑管理首先要正確、科學(xué)地選用潤滑劑,其次是認(rèn)真進(jìn)行管理。正確選擇潤滑油脂是搞好設(shè)備潤滑的關(guān)鍵,如果選用得當(dāng),則減少磨損,延長設(shè)備使用壽命;否則就起不到潤滑作用,會加劇摩擦,甚至造成設(shè)備故障。
最合適的潤滑劑才是最好的。用質(zhì)量最好的潤滑劑并不能保證設(shè)備的潤滑就沒有問題,設(shè)備潤滑管理不能簡單地等同于潤滑劑的質(zhì)量管理。由于各設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境和工況千差萬別,對潤滑劑的要求就會大有不同。所以需根據(jù)設(shè)備的實(shí)際情況和潤滑要求,選用適合設(shè)備的潤滑劑,才能保證設(shè)備良好的潤滑效果。
3.5.2 加強(qiáng)潤滑劑的監(jiān)督
潤滑劑監(jiān)督貫穿于潤滑劑使用前、使用中及使用后整個過程。
(1)新潤滑劑入庫驗收工作。潤滑劑入庫驗收從源頭上控制住潤滑油脂品質(zhì),是把好潤滑劑品質(zhì)的關(guān)鍵一環(huán),它最大程度確保系統(tǒng)設(shè)備使用性能滿足要求的潤滑劑,保證設(shè)備的正常運(yùn)行。
(2)運(yùn)行設(shè)備用油的監(jiān)督。定期進(jìn)行潤滑油脂品質(zhì)監(jiān)測是開展設(shè)備潤滑管理、設(shè)備狀態(tài)維修的重要基礎(chǔ)工作,是提高設(shè)備可靠性、保證設(shè)備安全運(yùn)行的重要手段。通過對設(shè)備用潤滑油脂理化性能指標(biāo)、磨損金屬和污染雜質(zhì)顆粒等指標(biāo)的定期跟蹤監(jiān)測,及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備用油的劣化程度,了解并掌握設(shè)備的潤滑狀態(tài)信息,診斷設(shè)備故障類型、部位和原因,為設(shè)備維修提供科學(xué)依據(jù)。
(3)更換下來的潤滑油脂檢查。對于一些重要設(shè)備定期更換或因故更換下來的潤滑油脂需取樣分析,這一方面可以知道潤滑油脂在使用過程中的品質(zhì)狀況變化,了解設(shè)備有無故障以及故障程度等情況,另一方面也可以積累經(jīng)驗,為設(shè)備潤滑技術(shù)資料庫提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù),供潤滑油脂品質(zhì)變化趨勢和異常判斷以及制定潤滑油脂更換周期參考之用。
建立設(shè)備潤滑技術(shù)檔案,是實(shí)施設(shè)備潤滑管理的基礎(chǔ),是確定潤滑方式和選擇潤滑油脂的基本依據(jù)。一個完整的資料庫,對于設(shè)備的維護(hù)和管理至關(guān)重要,是電廠設(shè)備潤滑管理必不可少的一項措施。
設(shè)備潤滑技術(shù)檔案一般包括設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)和相關(guān)運(yùn)行參數(shù)、潤滑要求(包括潤滑部位、潤滑方式、潤滑油脂規(guī)格、用量)、設(shè)備潤滑狀態(tài)檢查周期以及檢查結(jié)果趨勢變化、相應(yīng)問題所需采取的防范措施等基礎(chǔ)信息。
通過完整的設(shè)備潤滑資料庫,可以迅速地查找相關(guān)設(shè)備的資料,通過有關(guān)數(shù)據(jù)趨勢的分析和研究,可以快速有效地找到解決問題的辦法,將損失降到最低。
核電廠設(shè)備潤滑管理是一項技術(shù)性很強(qiáng)的工作,它包含了系統(tǒng)設(shè)備、潤滑設(shè)計、潤滑劑選擇、維護(hù)檢查、狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷、技術(shù)培訓(xùn)等內(nèi)容,是一個具有豐富技術(shù)內(nèi)涵的復(fù)雜管理體系,它需要電廠相關(guān)各部門的共同努力。只要采取設(shè)備潤滑的科學(xué)管理,倡導(dǎo)全優(yōu)設(shè)備潤滑管理理念,就能維護(hù)好各系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行性能,確保系統(tǒng)設(shè)備的正常運(yùn)行,為機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行作出貢獻(xiàn)。