設(shè)備修理試車(chē)磨合油再利用技術(shù)研究應(yīng)用

石憲峰 康麗 王亞紅

摘要：設(shè)備大修理后試車(chē)磨合潤(rùn)滑油含有水和雜質(zhì)，導(dǎo)致潤(rùn)滑油提前報(bào)廢，研究試車(chē)磨合油的再利用技術(shù)，延長(zhǎng)潤(rùn)滑油的使用壽命，節(jié)約成本，實(shí)現(xiàn)綠色循環(huán)經(jīng)濟(jì)。

Abstract： After equipment overhaul， the test run-in lubricating oil contains water and impurities， which causes the lubricating oil to be scrapped ahead of time. Research on the reuse technology of test run-in oil to extend the service life of lubricating oil， save costs， and realize a green circular economy.

關(guān)鍵詞：凈化技術(shù);聚結(jié)除水;再利用

Key words： purification technology;coalescence and water removal;reuse

中圖分類(lèi)號(hào)：TE92? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）01-0051-02

0? 引言

我公司每年修理各類(lèi)鉆井設(shè)備1300余臺(tái)套，主要維修設(shè)備分為：動(dòng)力設(shè)備（柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)等），鉆井設(shè)備（水龍頭、絞車(chē)、泥漿泵、并車(chē)箱、聯(lián)動(dòng)機(jī)、水龍頭等），試車(chē)磨合潤(rùn)滑油使用壽命30小時(shí)左右每年總用油量20～30t，提前報(bào)廢，造成極大浪費(fèi)。研究試車(chē)磨合潤(rùn)滑油再利用裝置，通過(guò)凈化、除水、除油、化學(xué)添加劑等多元化工藝手段恢復(fù)潤(rùn)滑油的性能，實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑油重復(fù)再利用。

1? 機(jī)理分析

由于試車(chē)時(shí)會(huì)出現(xiàn)漏水、漏油現(xiàn)象，潤(rùn)滑油混入水和柴油，更換新的零配件磨合時(shí)產(chǎn)生金屬顆粒，在裝配過(guò)程中部分的灰塵、沙子等微顆粒進(jìn)入到設(shè)備中，從檢測(cè)試車(chē)磨合潤(rùn)滑油常規(guī)五項(xiàng)指標(biāo)結(jié)果分析，提前報(bào)廢主要原因是油混入水和雜質(zhì)，其含量隨著使用次數(shù)增加不斷累積，造成潤(rùn)滑油潤(rùn)滑乳化，理化指標(biāo)下降，造成潤(rùn)滑油提前報(bào)廢，針對(duì)上述問(wèn)題提出試車(chē)磨合潤(rùn)滑油再利用解決方案。

2? 試車(chē)磨合潤(rùn)滑油再利用設(shè)計(jì)思路

采用精密過(guò)濾、多級(jí)過(guò)濾等多元化凈化技術(shù)，先初步過(guò)濾去除大顆粒雜質(zhì)后進(jìn)行除水（聚結(jié)或真空加熱除水），再通多級(jí)過(guò)濾（離心過(guò)濾、超濾過(guò)濾等）有效濾除試車(chē)磨合潤(rùn)滑油中的水分、雜質(zhì)顆粒，最后通過(guò)化學(xué)添加劑補(bǔ)充。

①油水分離采用真空加熱除水，使用聚結(jié)分離技術(shù)常壓脫水和真空負(fù)壓脫水相結(jié)合提高真空除水的效率;

②多級(jí)過(guò)濾去除雜質(zhì)，每一級(jí)針對(duì)不同粒徑雜質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾，可降低濾芯的綜合阻力，提高濾芯使用效率，也有助于降低對(duì)濾芯的清理維護(hù);

③高精度濾芯過(guò)濾精度可以達(dá)到1μm，立體結(jié)構(gòu)，濾芯不易堵塞，濾芯有效過(guò)濾面積大，可以過(guò)濾自重10倍以上的不純物;

④添加劑補(bǔ)充，采用緩釋型的化學(xué)添加劑（具有抗氧化及防腐等功能的多效添加劑）以平衡油料的酸堿度，有效控制油料的氧化速度。

3? 試車(chē)磨合潤(rùn)滑油再利用裝置研制

3.1 再利用工藝流程設(shè)計(jì)

按照“前置過(guò)濾器過(guò)濾-真空除水模塊除水-離心過(guò)濾-超濾濾芯過(guò)濾-供給處理后試車(chē)磨合潤(rùn)滑油”的流程進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3.2 再利用裝置設(shè)計(jì)制作

再利用裝置由除水和超濾模塊兩部分。

3.2.1 除水模塊設(shè)計(jì)制作

除水模塊采用聚結(jié)分離技術(shù)常壓脫水和真空負(fù)壓脫水相結(jié)合，主要由真空泵、真空分離器、出油泵、加熱器、分水器、除沫器、散熱器、冷卻器、初濾器、前置磁性和精濾濾芯，進(jìn)一步提高過(guò)濾精度（見(jiàn)圖1）。

選取高分子聚合材料破乳化，將乳化油的分子鏈割斷，使油分子和水分子徹底分離，解決油液的乳化問(wèn)題。聚結(jié)分離濾芯在常壓下直接去除潤(rùn)滑油油中大部分的水分，減少了真空系統(tǒng)的除水量，提高真空除水的效率。

除水模塊設(shè)計(jì)處理量：50L/min，總功率：33kW（加熱器30kW），工作真空度：-0.08MPa，運(yùn)行溫度：75℃，處理后指標(biāo)：水分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）≤0.08%。

3.2.2 超濾模塊設(shè)計(jì)制作

超濾模塊有離心過(guò)濾、超濾濾芯過(guò)濾和化學(xué)添加3道處理工序（見(jiàn)圖2）。

①離心過(guò)濾的作用是去除油料中的大雜質(zhì)（直徑10微米以上），對(duì)于金屬顆粒采用磁性過(guò)濾裝置去除;

②濾芯過(guò)濾采用特殊多層堆疊過(guò)濾膜，雜質(zhì)在濾紙間隙中表現(xiàn)為不規(guī)則的布朗運(yùn)動(dòng)，沉淀粘附在濾紙面上，去除直徑在1-10微米之間的雜質(zhì)，容蓄達(dá)到自重10倍以上顆粒，高于傳統(tǒng)濾器3-5倍。在濾后潤(rùn)滑油中，直徑小于1μm的顆粒比例達(dá)到85%以上，在油料粘度的輔助下，可以吸附沉著在金屬表面的凹槽中，從而對(duì)金屬表面起到修復(fù)作用，在實(shí)際應(yīng)用中的表現(xiàn)就是發(fā)動(dòng)機(jī)磨耗大幅下降;

③化學(xué)添加是采用緩釋型的化學(xué)添加劑，根據(jù)油品的品質(zhì)進(jìn)行自動(dòng)添加，平衡油料的酸堿度。

試車(chē)磨合潤(rùn)滑油一般經(jīng)過(guò)三次大循環(huán)基本可以恢復(fù)理化性能，并且交換油提取供給分開(kāi)避免油品二次污染。整體裝置模塊化設(shè)計(jì)，采用PLC編程和液晶技術(shù)，能夠直觀有效地控制和顯示各主要模塊的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化， 減少人員的操作值守時(shí)間（見(jiàn)圖3）。

4? 再利用效果及經(jīng)濟(jì)效益分析分析

通過(guò)試車(chē)磨合潤(rùn)滑再利用裝置對(duì)試車(chē)用磨合油進(jìn)行處理，除水后水分由2.8%下降至0.04%，系統(tǒng)過(guò)濾后的不溶物由0.69%下降至0.07%，檢測(cè)后各項(xiàng)參數(shù)均滿足在用油標(biāo)準(zhǔn)，可繼續(xù)使用，經(jīng)測(cè)算生產(chǎn)磨合潤(rùn)滑油可反復(fù)處理，使用壽命延長(zhǎng)5倍以上，我公司每年消耗潤(rùn)滑油20-30噸，重復(fù)5次產(chǎn)生效益超過(guò)100萬(wàn)元。

5? 結(jié)論

再利用技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)試車(chē)磨合潤(rùn)滑油的回收再利用，降低超標(biāo)潤(rùn)滑油帶來(lái)試車(chē)風(fēng)險(xiǎn)，延長(zhǎng)潤(rùn)滑油的使用壽命，實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保生產(chǎn)，在修理行業(yè)具有推廣價(jià)值。

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