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    核電廠的潤滑設備管理方式

    2021-03-17

    0 引言

    核電廠潤滑設備管理是電廠設備管理工作的一項重要内容,做好設備潤滑管理工作,對降低設備能耗與故障,提高設備運行可靠性,保證機組安全運行起着重要的作用。衆所周知,兩個相互接觸的物體發生相對運動或具有相對運動趨勢時在接觸表面上會發生阻止此運動現象的摩擦,而設備摩擦就會引起磨損。

    由于潤滑與磨損甚至與設備安全運行的這種密切關系,任何一個設備哪怕是一台小風機失效,都可能由此連鎖引起一系列系統設備不可用,嚴重的話甚至影響到機組的運行。設備出廠後的運轉壽命絕大程度取決潤滑條件,統計資料和實踐證明[1],60%的機械設備失效是因潤滑故障導緻異常磨損引起,80%的磨損失效與潤滑不良有關,著名 SKF 軸承公司指出 54%的軸承失效是不良潤滑造成。影響設備磨損的因素有:設備材料、載荷、轉動部位接觸狀态、轉速、設備的工作環境等。對于運行的系統設備來說,由于設備結構、材料及所處工作環境已确定,最主要的是做好設備的潤滑管理工作。 

    1 潤滑與摩擦、磨損的關系摩擦作為現象或原因,一般來說,其結果必然形成磨損。磨損是伴随摩擦而産生的必然結果,它是相互接觸的物體在相對運動時,表層材料不斷發生損耗或産生殘餘變形的過程。因此磨損不僅是材料消耗的主要原因,也是影響設備使用壽命的重要因素。可以這麼說,有設備的地方就有相對運動産生摩擦,有摩擦就有磨損,有磨損就需要潤滑。

           潤滑的目的是在機械設備相對運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,防止設備腐蝕,延長設備使用壽命,保障設備的正常運行。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的。由于摩擦使設備相互接觸、相互運動的表面出現磨損,緻使零件配合的間隙增大,影響設備可靠性。此外摩擦會使設備溫度升高,若散熱不良,将導緻設備材料受熱膨脹而變形,破壞設備的正常運行,或因設備過熱而使潤滑劑失去作用,加速機械磨損直至失效。潤滑與摩擦、磨損不是彼此孤立的現象,而是相互影響而又互為因果的兩個方面。通常,潤滑狀态的惡化必然導緻摩擦加劇甚至磨損;反之,摩擦的失效或磨損也會污染和促使潤滑劑性能發生變化。因此,潤滑劑變化與摩擦副的磨損是相互聯系的,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,這些物質可能會影響潤滑油脂性能。實際工作與應用中,就是維護好設備的潤滑性能,消除摩擦,盡可能減小磨損。 

    2 核電廠設備潤滑特點

    核電廠的潤滑設備有諸多種,除滿足火電廠設備潤滑條件外,還有許多核電廠特殊的要求,而且對設備潤滑以及設備運行的可靠性要求更高。 

    (1)潤滑設備範圍廣。大到有如汽輪機,小的如 1 個軸承 1台風機。除和常規火電廠相似的機電設備外,還有許多核電廠特有的協同設備,如反應堆冷卻劑系統、核輔助相關系統、應急柴油發電機組、裝卸料相關設備及其他許多核安全相關系統設備。 

    (2)工作環境特殊。除潤滑設備受到高溫、高壓介質沖擊影響外,還受到放射性的輻照,這對潤滑設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。潤滑設備的潤滑劑主要有潤滑油和潤滑脂兩大類,具體有汽輪機潤滑油、壓縮機油、冷凍機油、真空泵油、各種泵用潤滑油(脂)、閥門和風機等其他設備用潤滑油(脂)等。各種潤滑劑品質必須具有其本身應有的性能以及系統設備要求的性能,滿足各系統設備的正常潤滑運行需要。 

    (4)潤滑劑用量。設備之間用油(脂)量相差懸殊,多的如汽輪機潤滑油有幾十噸,少的如軸承隻有幾克。 

    3 設備潤滑管理措施

    3.1 制定設備潤滑管理制度

           進行設備潤滑管理,必須建立和健全适合本電廠的設備潤滑管理制度。在技術、經濟允許條件下,制定為實現設備的可靠運行、性能改善、降低摩擦功耗,減少溫升和磨損及潤滑劑消耗量,對設備的潤滑設計、潤滑系統的運行操作和使用潤滑劑的品種、性能等所采取的各種技術措施的合理潤滑技術。明确設備潤滑管理的目标以及各級相關人員的職責和要求,按照設備潤滑的基本原則,以電廠相關系統手冊、設備使用要求為依據,結合電廠設備實際運行經驗與反饋,對各潤滑設備的潤滑要求如潤滑部位、潤滑方式、潤滑劑規格與用量、潤滑狀态檢查周期、設備潤滑故障管理、潤滑劑庫存等進行規定,使設備潤滑管理有章可循。

    3.2 加強人員潤滑知識培訓

    電廠潤滑設備管理貫穿于設備的全壽命周期,是一項系統工程,涉及面廣,覆蓋運行、維修、技術及采購與倉庫管理人員;潤滑設備管理又是“摸不着具體,看不到實效”的管理工作,需培養各級人員的設備潤滑管理技能,提高潤滑管理理念。一方面需加強對相關管理人員潤滑基礎知識以及潤滑劑使用管理方面知識的培訓,樹立良好的設備潤滑有助于系統設備正常運行的理念,提高設備潤滑管理能力;另一方面特别需要加強運行人員對設備潤滑基礎知識和設備對潤滑劑性能要求知識方面的培訓,倡導既懂設備又懂油(潤滑)的管理理念,培養既懂設備又懂油的複合型人才,提高潤滑設備異常發現以及自我診斷的能力。

    3.3 設備潤滑狀态檢查

           設備潤滑狀态檢查是實施設備潤滑管理的重要工作内容,通過對設備潤滑狀态的檢查,一方面可以減少設備潤滑故障的發生,另一方面能夠及時發現潤滑隐患,排除故障,預防重大事故的發生。設備潤滑狀态檢查内容包括定期巡檢和取樣監督。通過運行人員或維修人員、設備工程師的定期巡檢,内容主要包括設備溫度是否變化、運行時的聲音變化、潤滑設備系統的工作狀況如設備供油壓力、油溫變化、回油流量、油位、油路是否通暢、是否産生泡沫及油質外觀變化等,可以了解潤滑設備運行狀況,做到對設備存在的事故隐患早發現,早預防,早處理。設備運行過程中,潤滑油脂品質劣化降解是難以避免的。一些指标變化通過定期巡檢而發現,但有些指标如酸值、黏度變化等通過肉眼發現不了的,還需要進行定期取樣分析。通過定期對設備的潤滑油脂取樣簡單,可以了解設備潤滑狀态和磨損情況,常規分析特别是油中雜質、金屬微粒等是狀态監測的重要方法之一。

    3.4 不斷優化設備潤滑維護和管理

           優化潤滑設備維護和管理是以先進的監測和診斷技術為依據,以可靠性和設備壽命評價等技術為基礎,制定合理維護管理計劃,采取有效措施,使設備得到良好潤滑,以有效降低設備故障率,減少設備停機損失和維修費用,使設備運行費用大大降低,也就是設備合理潤滑或全優潤滑。由于電廠所用潤滑油脂涉及的系統設備範圍非常廣,各設備的運行狀況以及對潤滑油脂品質的要求不一樣。因此,需針對不同系統、設備自身特點以及其重要程度,采取不同的潤滑維護和管理手段,并根據潤滑油脂品質定期檢查結果,優化定期檢查、定期更換潤滑油脂周期,從落後的“按時”更換向科學的“按質”更換方法轉變,科學合理地安排設備潤滑維護周期與檢查内容。

    3.5 潤滑劑的選用和監督

    3.5.1 正确選擇潤滑劑

    潤滑設備管理首先要正确、科學地選用潤滑劑,其次是認真進行管理。正确選擇潤滑油脂是搞好設備潤滑的關鍵,如果選用得當,則減少磨損,延長設備使用壽命;否則就起不到潤滑作用,會加劇摩擦,甚至造成設備故障。最合适的潤滑劑才是最好的。用質量最好的潤滑劑并不能保證設備的潤滑就沒有問題,設備潤滑管理不能簡單地等同于潤滑劑的質量管理。由于各設備的運行環境和工況千差萬别,對潤滑劑的要求就會大有不同。所以需根據設備的實際情況和潤滑要求,選用适合設備的潤滑劑,才能保證設備良好的潤滑效果。

    3.5.2 加強潤滑劑的監督

    潤滑劑監督貫穿于潤滑劑使用前、使用中及使用後整個過程。

    (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,是把好潤滑劑品質的關鍵一環,它最大程度确保系統設備使用性能滿足要求的潤滑劑,保證設備的正常運行。 

    (2)運行設備用油的監督。定期進行潤滑油脂品質監測是開展設備潤滑管理、設備狀态維修的重要基礎工作,是提高設備可靠性、保證設備安全運行的重要手段。通過對設備用潤滑油脂理化性能指标、磨損金屬和污染雜質顆粒等指标的定期跟蹤監測,及時發現設備用油的劣化程度,了解并掌握設備的潤滑狀态信

    息,診斷設備故障類型、部位和原因,為設備維修提供科學依據。 

    (3)更換下來的潤滑油脂檢查。對于一些重要設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狀況變化,了解設備有無故障以及故障程度等情況,另一方面也可以積累經驗,為設備潤滑技術資料庫提供基礎數據,供潤滑油脂品質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。

    3.6 建立設備潤滑技術檔案

           建立設備潤滑技術檔案,是實施設備潤滑管理的基礎,是确定潤滑方式和選擇潤滑油脂的基本依據。一個完整的資料庫,對于設備的維護和管理至關重要,是電廠設備潤滑管理必不可少的一項措施。設備潤滑技術檔案一般包括設備的基本結構和相關運行參數、潤滑要求(包括潤滑部位、潤滑方式、潤滑油脂規格、用量)、設備潤滑狀态檢查周期以及檢查結果趨勢變化、相應問題所需采取的防範措施等基礎信息。通過完整的設備潤滑資料庫,可以迅速地查找相關設備的資料,通過有關數據趨勢的分析和研究,可以快速有效地找到解決問題的辦法,将損失降到最低。 

    4 結束語

           核電廠潤滑設備管理是一項技術性很強的工作,它包含了系統設備、潤滑設計、潤滑劑選擇、維護檢查、狀态監測、故障診斷、技術培訓等内容,是一個具有豐富技術内涵的複雜管理體系,它需要電廠相關各部門的共同努力。隻要采取設備潤滑的科學管理,倡導全優設備潤滑管理理念,就能維護好各系統設備的運行性能,确保系統設備的正常運行,為機組安全穩定運行作出貢獻。



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