油氣潤滑系統(tǒng)的常見故障與預(yù)防方法

韓功波 張鋒 陜西科技大學(xué)造紙工程學(xué)院 陜西 西安 （710021）

油氣潤滑系統(tǒng)的常見故障與預(yù)防方法

韓功波 張鋒 陜西科技大學(xué)造紙工程學(xué)院 陜西 西安 （710021）

造紙設(shè)備的潤滑系統(tǒng)對紙機(jī)的連續(xù)工作、設(shè)備的壽命都有重要的意義，討論了油氣潤滑系統(tǒng)在造紙設(shè)備上的應(yīng)用的可行性，通過對系統(tǒng)的分析以及油氣潤滑系統(tǒng)在其他行業(yè)設(shè)備上出現(xiàn)常見問題，總結(jié)了系統(tǒng)在造紙設(shè)備上應(yīng)用可能出現(xiàn)的故障并提出了預(yù)防措施，做到預(yù)防維護(hù)。

造紙設(shè)備；油氣潤滑系統(tǒng)；預(yù)防維護(hù)

1 引言

隨著造紙設(shè)備的大型化、高速化、連續(xù)性生產(chǎn)的發(fā)展，減少設(shè)備在工作過程中產(chǎn)生的故障，保證設(shè)備的高效率、連續(xù)化生產(chǎn)有著重要的意義，其不但大大提高了設(shè)備的壽命還降低了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失。目前，設(shè)備的故障診斷與維護(hù)已經(jīng)從故障維護(hù)到預(yù)防維護(hù)的思想轉(zhuǎn)變[1-2]，以前是故障發(fā)生之后才進(jìn)行故障的排除以及設(shè)備的修復(fù)，這樣不僅僅造成了設(shè)備的停產(chǎn)運行，同時也給設(shè)備自身造成了嚴(yán)重的損害，降低了設(shè)備的設(shè)計壽命。而預(yù)防維護(hù)是在設(shè)備運行中對設(shè)備進(jìn)行故障的監(jiān)護(hù)管理，在設(shè)備部件還未出現(xiàn)問題或者可能出現(xiàn)問題時，及時的檢查修復(fù)排除故障，是設(shè)備在正常運行狀態(tài)下進(jìn)行的故障排除，這樣能有效降低各方面的損失。對于預(yù)防維護(hù)管理通常是應(yīng)用電子設(shè)備進(jìn)行在線的檢測以及診斷報警，提示工作人員加強(qiáng)設(shè)備的觀察，但是單一的在線監(jiān)測手段是不能完全達(dá)到預(yù)防維護(hù)管理的要求，必須加強(qiáng)管理人員對設(shè)備可能產(chǎn)生問題的判斷能力，這樣才能及時有效的對設(shè)備的運行狀況進(jìn)行合理的判斷。

油氣潤滑技術(shù)已經(jīng)在化工、機(jī)械、石油等行業(yè)上加以應(yīng)用[3-4]，同時很多參考資料也表明油氣潤滑技術(shù)在造紙設(shè)備上應(yīng)用具有可行性，因此在應(yīng)用時，還應(yīng)考慮潤滑系統(tǒng)在工作過程中可能出現(xiàn)的狀況，對這些狀況做出及時準(zhǔn)確的判斷，能夠減少紙機(jī)的停產(chǎn)時間，甚至在正常工作中將問題加以解決。因此加強(qiáng)油氣潤滑系統(tǒng)故障的診斷以及維護(hù)，對造紙設(shè)備有著很重要的作用。

2 油氣潤滑系統(tǒng)的故障

油氣潤滑系統(tǒng)在造紙的干燥部上的應(yīng)用系統(tǒng)如圖1所示，主要包括：供油系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)、油氣混合、油氣輸送、油氣回收、控制系統(tǒng)等部分。作為一個系統(tǒng)在工作過程中必然會出現(xiàn)一系列的不正常狀況，有些狀況可以由在線故障檢測裝置發(fā)現(xiàn)并報警，但是有些還是不能被檢測，因此工作人員必須了解潤滑系統(tǒng)中出現(xiàn)的常見問題，并快速找到原因及時加以解決。

2.1 常見的系統(tǒng)故障

根據(jù)油氣系統(tǒng)組成分為控制系統(tǒng)故障和機(jī)械系統(tǒng)故障。對于控制系統(tǒng)部分故障多以系統(tǒng)的監(jiān)測元件失靈為主[5]，如油箱的上下限位失靈，接近開關(guān)失靈等。而機(jī)械系統(tǒng)故障[6-8]的問題比較多而且比較嚴(yán)重影響整個系統(tǒng)的運行，以下給出幾種常見的機(jī)械系統(tǒng)故障，以及系統(tǒng)表現(xiàn)狀況：

(1)供油機(jī)械系統(tǒng)故障：在油氣潤滑系統(tǒng)中，供油系統(tǒng)故障均由油泵的問題而產(chǎn)生的，常見的有：潤滑泵故障，工作活塞、控制活塞與腔體卡住或者間隙過大，泵的滑叉脫落等；補油泵故障，吸油口堵塞，泵的齒輪磨損嚴(yán)重；溢流閥故障，彈簧彎曲或者疲勞，閥阻尼口堵塞；潤滑油加熱冷卻系統(tǒng)不正常等。此部分出現(xiàn)問題時系統(tǒng)所表現(xiàn)的狀態(tài)為：噴嘴不能噴油或者間斷的噴油、從潤滑點排出的潤滑油含有大量的水分、氣泵的工作狀況不穩(wěn)定等

(2)供氣系統(tǒng)故障：油氣潤滑系統(tǒng)主要包括供氣的氣動三大件以及對氣體進(jìn)行加熱的氣體加熱器，常見故障有：過濾器堵塞、減壓閥鼓膜損壞，氣體加熱器的不正常工作等。此部分出現(xiàn)問題時系統(tǒng)所表現(xiàn)的狀態(tài)為：壓力表壓力的緩慢上升但系統(tǒng)能正常工作、壓縮機(jī)的非正常工作、潤滑點周圍出現(xiàn)大量的水滴、設(shè)備震動劇烈等

(3)油氣的傳送過程中故障：油氣潤滑系統(tǒng)中兩個關(guān)鍵部件——油氣混合器和油氣分配器，前者是油和氣進(jìn)行混合后形成連續(xù)的油膜的場所，后者是就將一股油氣分配成多股油氣的裝置，二者結(jié)構(gòu)簡單、嚴(yán)密、精度高等特點，因此也容易出現(xiàn)堵塞、芯閥磨損嚴(yán)重、活塞磨損嚴(yán)重、密封損壞等故障。油氣傳送中的單向閥也會引起故障。此部分出現(xiàn)問題時系統(tǒng)所表現(xiàn)的狀態(tài)為：部分噴嘴不噴油、噴氣不噴油、設(shè)備震動劇烈等。

針對常見故障以及故障引起的表現(xiàn)形式總結(jié)如圖2所示

2.2 潤滑系統(tǒng)的預(yù)防措施

應(yīng)對油氣潤滑系統(tǒng)出現(xiàn)的問題，通常采用以下主要預(yù)防措施:

（1）合理選擇潤滑油：潤滑有三大要素,即:摩擦副、供油方式、潤滑劑。潤滑劑選擇合理與否,直接關(guān)系到潤滑效果。油氣潤滑的潤滑油必須根據(jù)摩擦副的性質(zhì)、工作載荷情況、工作溫度狀況、運動速度快慢和環(huán)境條件等五個主要因素來綜合考慮,可參照稀油潤滑的選擇要求來選擇。原則上潤滑載荷大、溫度高、速度快的軸承宜選用高粘度極壓潤滑油,而潤滑載荷小、溫度低、速度慢的軸承宜選用低粘度潤滑油。

（2）重視防水,減少水對潤滑油的污染：因為水不僅會破壞油膜,危害軸承和齒輪,而且還會造成零件嚴(yán)重銹蝕。防水要重視一頭一尾,即:首先,要重視對壓縮空氣進(jìn)行過濾、干燥除水,有的企業(yè)的壓縮空氣分動力用氣和儀表用氣兩路供應(yīng),有條件應(yīng)選用儀表用氣,甚至選用氮氣作為傳送媒介;其次,要重視提高被潤滑裝置的加工和裝配精度,確保密封既有利于排氣,又有利于防水或其它介質(zhì)侵入，盡管油氣潤滑系統(tǒng)能夠在軸承內(nèi)部（或者潤滑點）形成一定的壓強(qiáng)阻止水蒸氣等進(jìn)入軸承內(nèi)部，但是不能完全排除水滴的流入。

（3）重視待更換設(shè)備的預(yù)潤滑：有的設(shè)備換上去使用時,很快就損壞,懷疑是潤滑油量不足或設(shè)備本身質(zhì)量有問題。其實不然,主要是待更換設(shè)備裝上后,潤滑點的油氣量短時內(nèi)跟不上,存在欠潤滑造成。油氣還沒來得及充分潤滑軸承,軸承就在高速、重載下運行。由于在欠潤滑的狀態(tài)下運行時已損傷或損壞摩擦副表面,即使后面加大油氣量,也無濟(jì)于事。為了避免發(fā)生這種故障,就必須重視待換設(shè)備的預(yù)潤滑,即:在設(shè)備更換上去使用之前,先對摩擦副進(jìn)行潤滑。采取措施有:在設(shè)備預(yù)裝時用高壓油槍對潤滑點 (含孔道)加入比油氣站使用粘度高1～2級粘度的潤滑油,注意:不宜加入潤滑脂,因潤滑脂易堵塞氣道;在油氣潤滑系統(tǒng)中增設(shè)預(yù)潤滑接口,將待更換設(shè)備接在預(yù)潤滑接口上,模擬工作工況進(jìn)行潤滑一段時間后,再換上去使用。

（4）加強(qiáng)周期監(jiān)測：油氣潤滑系統(tǒng)的特殊性在于潤滑油經(jīng)過潤滑點的潤滑油大部分消耗，只有小部分從潤滑點排出，因此在系統(tǒng)設(shè)計過程中只是將潤滑油與氣體一同收集處理。為了加強(qiáng)對系統(tǒng)的工況的監(jiān)測以及潤滑效果的檢查，應(yīng)定時加強(qiáng)對排出的潤滑油進(jìn)行分析，如常規(guī)理化分析:采用油品化驗的物理化學(xué)方法對潤滑油的各種物理指標(biāo)（如粘度、酸值、閃點、水分、機(jī)械雜質(zhì)、銅片腐蝕等）進(jìn)行測定。常規(guī)理化分析所需設(shè)備簡單，操作方便；光譜分析：用于潤滑油中各部件的磨損顆粒（元素）的濃度分析，其一方面可以判定潤滑油中的磨損元素對應(yīng)元件的磨損情況，另一方面可以診斷與潤滑有關(guān)的故障。光譜分析速度快、分析數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，但有一定的適用范圍；鐵譜分析：通常定性、定量的分析潤滑油中的磨粒的形態(tài)、大小、成分以及分布來診斷并定位故障，其特點在于直接觀察磨粒的尺寸、形貌、結(jié)構(gòu)等，同時其可靠度高、成本低，但有一定的適用范圍。通常各種分析方法綜合使用，完全周期確定潤滑點的工作狀況，做到揚長避短。

（5）加強(qiáng)設(shè)備必要部件的更換頻率：在油氣潤滑系統(tǒng)中存在很多易損壞、易磨損、易堵塞的部件。如供氣部分的氣體過濾網(wǎng)，其精度在于5μm-10μm，在空氣質(zhì)量不佳的情況下，過濾網(wǎng)很容易發(fā)生堵塞現(xiàn)象。潤滑油的過濾網(wǎng)，其精度很高，主要是由于油氣潤滑的原理決定的，潤滑油形成潤滑油膜只起到潤滑的作用，較大的顆粒雜質(zhì)很容易造成軸承等潤滑點的劃傷。必要時要對油氣潤滑系統(tǒng)中關(guān)鍵的部件油氣混合器和油氣分配器進(jìn)行更換和檢查，防止發(fā)生堵塞造成設(shè)備的損傷等。

（6）保證系統(tǒng)溫度：對于油氣潤滑系統(tǒng)中的潤滑油與傳統(tǒng)稀油潤滑中潤滑油一樣，都要保證潤滑油維持在一定的溫度，如通常進(jìn)入潤滑點的潤滑油的溫度為50℃（其溫度還與潤滑油的種類和特性相關(guān)，不一定均為此溫度）。潤滑油的溫度的不穩(wěn)定性會嚴(yán)重影響潤滑效果，這主要是潤滑油只起到冷卻的作用，不會起到太大的散熱作用。潤滑油溫度過低，其粘度大，流動性很差，不易于形成油滴；溫度過高，潤滑油中的極性分子就不能牢固的垂直排列吸附在金屬表面，吸附能力的降低，形成吸附膜的極性分子將會產(chǎn)生失向、散亂、軟化、甚至融化時，吸附膜就會脫落，這時潤滑油有一定的潤滑能力，但是摩擦系數(shù)大大的增加。同時還應(yīng)保證供給的氣體與潤滑油應(yīng)保持同一溫度水平，以防止?jié)櫥c的溫度過低，使空氣中周邊水蒸氣的凝結(jié)，大量的水蒸氣依附在軸承座上，甚至滲入軸承內(nèi)部，影響潤滑，污染潤滑油。

3 總結(jié)

討論了油氣潤滑系統(tǒng)在造紙上應(yīng)用過程中可能出現(xiàn)的問題，并且提出了故障的診斷的方法，并對出現(xiàn)的問題加以解決，真正意義上做到預(yù)防維護(hù)。最后給出了設(shè)備日常維護(hù)與管理應(yīng)注意的事項，工作人員做到及時正確的對各種故障和異常進(jìn)行檢測，指導(dǎo)預(yù)防性維護(hù)，避免故障的發(fā)生，降低維修費用，保證設(shè)備發(fā)揮最大的設(shè)計能力，提高設(shè)備的使用經(jīng)濟(jì)效益，最終提高企業(yè)效益。

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CommonFaultsandPreventiveMaintenanceofAir-Oil Lubricationin PaperMachineDryingSection

HanGongbo Zhangfeng
(ShaanxiUniversityofScienceandTechnology,Xi’an,710021,China)

Lubrication system has an important significance to paper machineofcontinuousworkandtheequipmentlife.Air-oillubrication system was applicant in paper machine drying section has been discussed.Throughtheanalysisofair-oillubricationsystemandcommon faultswereshowninotherindustries.Summedupthefailuresofsystem may occur on the application in paper machine,and recommending preventivemeasures,inordertopreventivemaintenance.

papermachine;Air-oillubricationsystem;failures;preventivemaintenance

2011-8-31