一:前言:
由于高速線材生產(chǎn)線用大量高壓水冷卻,冷卻水不可避免的進(jìn)入精軋機潤滑系統(tǒng)。油液中含水分(游離水、乳化水、溶解水)會帶來如下不利影響:破壞油膜的形成,使?jié)櫥Ч儾?,軸承腐蝕,影響傳動設(shè)備正常壽命;促使油品氧化變質(zhì),加速有機酸對金屬的腐蝕:使添加劑發(fā)生水解而失效;在低溫時使油品流動性變差;高溫時氣化,產(chǎn)生氣阻,影響循環(huán);導(dǎo)致油品粘度升高;此外由于油中含水量超標(biāo),還會導(dǎo)致油箱內(nèi)含大量氣泡,而出現(xiàn)浮動吸油口吸空等故障現(xiàn)象。
二:目前的現(xiàn)狀
目前采取的措施主要是如何減少進(jìn)水并把已經(jīng)進(jìn)入潤滑油中的水有效地濾除。一般常用的雙潤滑油箱配備,一個油箱接入潤滑,另一油箱的潤滑油就有了足夠的停歇時間這樣能恢復(fù)潤滑油中的抗磨、耐熱、抗氧化、抗泡防銹等添加劑的穩(wěn)定性,為沉降分離潤滑油中的水分及雜質(zhì),提供充分必要的靜置時間及外循環(huán)過濾分離的條件,關(guān)于油水的分離,從現(xiàn)場使用情況看,水的游離狀態(tài)或輕度乳化時,油水分離機除水效果較好當(dāng)油乳化程度嚴(yán)重時,分離效果不理想,此時采用加熱真空式油水分離設(shè)備,將是更有效的除水辦法。因此,不僅要盡可能防止水進(jìn)入潤滑系統(tǒng)中,還要設(shè)法防止已進(jìn)入的水與油形成乳化液。這就要求在發(fā)現(xiàn)冷卻水進(jìn)入時,及時采取措施,減少浮化液形成的可能性。
測定潤滑油中含水率目前則仍是采用離線分析測定方式-蒸餾法取樣化驗(GB/T260)潤滑油的含水率。離線方式由于需要先取樣再分析,不僅費力費時,成本高,而且測定結(jié)果的返回具有時間滯后性,在許多應(yīng)用領(lǐng)域已逐漸被在線監(jiān)測技術(shù)所替代。在線準(zhǔn)確測定潤滑油含水量,監(jiān)測滑油中水分含量的變化趨勢,防止因冷卻器泄漏、密封墊漏水等會造成潤滑油中水分含量短時間內(nèi)顯著增加這類情況引起設(shè)備重大事故的發(fā)生對指導(dǎo)生產(chǎn)具有重大的現(xiàn)實意義。
三:精軋機潤滑油失效機理分析
精軋機一般使用的是油膜軸承油,常用的牌號有T100#,殼牌T22O#等。寶鋼工業(yè)監(jiān)測中心通過從線材高速軋機潤滑系統(tǒng)大量進(jìn)水后潤滑油性能產(chǎn)生的變化、潤滑油引起軸承失效原因的分析得出以下結(jié)論
1) 彈性流體動力潤滑理論(EHD),通過對軸承潤滑所需最小油膜厚度的分析討論,可以發(fā)現(xiàn)對于線材高速軋機使用的油膜軸承油,進(jìn)水后潤滑油的密度被水稀釋使得潤滑油動力粘度η0減小,使最小油膜厚度變小。
2) 據(jù)潤滑油不同含水量時其四球磨斑實驗的結(jié)果可以發(fā)現(xiàn),對于線材高速軋機使用的油膜軸承油當(dāng)含水量超過0.5%時將使軸承產(chǎn)生失效的機率大增,如果含水量超過1%時極有可能在短期內(nèi)即產(chǎn)生滾動軸承失效。
3) 滑油大量進(jìn)水后引起軸承失效的形式有表面疲勞點蝕與銹蝕,其中點蝕是由于潤滑油膜厚度形成與潤滑油極壓性能下降引起的,而銹蝕是由于潤滑油中的游離水引起的,在這種狀態(tài)下如果機械設(shè)備有一段時間的待機停轉(zhuǎn)將會使銹蝕情況更加嚴(yán)重。
四:傳感器的選用
目前常用的在線監(jiān)測潤滑油含水率主要利用油水介電常數(shù)的較大差異,通過測量油水混合后的介電常數(shù)的變化來去定油中含水率。目前還普遍存在檢測結(jié)果精度較低許多方面有待于進(jìn)一步完善。一種電化學(xué)阻抗譜(EIS)在線監(jiān)測潤滑油含水率變化的傳感器。體積小,重量輕,結(jié)構(gòu)可靠,使用方便,響應(yīng)快,價格低。
本項目采用初步的實驗室試驗表明,該傳感器可以在線準(zhǔn)確測定潤滑油含水量和其它氧化污染,從而精確測定潤滑油質(zhì)量。傳感器采用螺紋連接,可廣泛應(yīng)用于各類大中型動力機械、齒輪箱、機泵和汽輪機的潤滑油質(zhì)量的實時監(jiān)測中。
五:取樣位置的設(shè)計
5.1取樣的原則
a.要有代表性和真實性
b.要最大限度的攜帶設(shè)備潤滑系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)時的信息
c.杜絕被設(shè)備潤滑系統(tǒng)以外的因素污染
5.2取樣的位置
5.2.1油箱
如果采用在郵箱中安裝傳感器取樣,不可在油箱的上部或下部取樣,可以考慮在油箱的中部進(jìn)行取樣
具體設(shè)計所需要依據(jù)現(xiàn)場實際狀況
5.2.2管道
如果在潤滑管道安裝傳感器應(yīng)考慮不要在過濾器前后,盡量安裝在回油管路,也可考慮外接循環(huán)管路安裝。
具體設(shè)計所需要依據(jù)現(xiàn)場實際狀況
六:具體應(yīng)用
6.1;和寶鋼工業(yè)檢測公司合作已經(jīng)開展在寶鋼企業(yè)內(nèi)部的精軋機潤滑系統(tǒng)在線潤滑油含水率監(jiān)測
6.2;和廣州機械研究院合作生產(chǎn)的精軋機潤滑系統(tǒng)在線潤滑油含水率監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)開始在鋼鐵企業(yè)應(yīng)用