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核电厂的润滑设备管理方式

2021-03-17

0 引言

核电厂润滑设备管理是电厂设备管理工作的一项重要内容,做好设备润滑管理工作,对降低设备能耗与故障,提高设备运行可靠性,保证机组安全运行起着重要的作用。众所周知,两个相互接触的物体发生相对运动或具有相对运动趋势时在接触表面上会发生阻止此运动现象的摩擦,而设备摩擦就会引起磨损。

由于润滑与磨损甚至与设备安全运行的这种密切关系,任何一个设备哪怕是一台小风机失效,都可能由此连锁引起一系列系统设备不可用,严重的话甚至影响到机组的运行。设备出厂后的运转寿命绝大程度取决润滑条件,统计资料和实践证明[1],60%的机械设备失效是因润滑故障导致异常磨损引起,80%的磨损失效与润滑不良有关,著名 SKF 轴承公司指出 54%的轴承失效是不良润滑造成。影响设备磨损的因素有:设备材料、载荷、转动部位接触状态、转速、设备的工作环境等。对于运行的系统设备来说,由于设备结构、材料及所处工作环境已确定,最主要的是做好设备的润滑管理工作。 

1 润滑与摩擦、磨损的关系摩擦作为现象或原因,一般来说,其结果必然形成磨损。磨损是伴随摩擦而产生的必然结果,它是相互接触的物体在相对运动时,表层材料不断发生损耗或产生残余变形的过程。因此磨损不仅是材料消耗的主要原因,也是影响设备使用寿命的重要因素。可以这么说,有设备的地方就有相对运动产生摩擦,有摩擦就有磨损,有磨损就需要润滑。

       润滑的目的是在机械设备相对运动的表面间加入润滑剂以降低摩擦阻力和能源消耗,减少表面磨损,防止设备腐蚀,延长设备使用寿命,保障设备的正常运行。润滑是降低摩擦和减少磨损的重要措施,摩擦、磨损与润滑三者之间是密切相关的。由于摩擦使设备相互接触、相互运动的表面出现磨损,致使零件配合的间隙增大,影响设备可靠性。此外摩擦会使设备温度升高,若散热不良,将导致设备材料受热膨胀而变形,破坏设备的正常运行,或因设备过热而使润滑剂失去作用,加速机械磨损直至失效。润滑与摩擦、磨损不是彼此孤立的现象,而是相互影响而又互为因果的两个方面。通常,润滑状态的恶化必然导致摩擦加剧甚至磨损;反之,摩擦的失效或磨损也会污染和促使润滑剂性能发生变化。因此,润滑剂变化与摩擦副的磨损是相互联系的,润滑油脂在使用过程中,不可避免地会受到外界污染和生成有害物质,这些物质可能会影响润滑油脂性能。实际工作与应用中,就是维护好设备的润滑性能,消除摩擦,尽可能减小磨损。 

2 核电厂设备润滑特点

核电厂的润滑设备有诸多种,除满足火电厂设备润滑条件外,还有许多核电厂特殊的要求,而且对设备润滑以及设备运行的可靠性要求更高。 

(1)润滑设备范围广。大到有如汽轮机,小的如 1 个轴承 1台风机。除和常规火电厂相似的机电设备外,还有许多核电厂特有的协同设备,如反应堆冷却剂系统、核辅助相关系统、应急柴油发电机组、装卸料相关设备及其他许多核安全相关系统设备。 

(2)工作环境特殊。除润滑设备受到高温、高压介质冲击影响外,还受到放射性的辐照,这对润滑设备的润滑剂提出更高的要求,必须具有耐放射性辐照的性能。 

(3)润滑剂类型。润滑设备的润滑剂主要有润滑油和润滑脂两大类,具体有汽轮机润滑油、压缩机油、冷冻机油、真空泵油、各种泵用润滑油(脂)、阀门和风机等其他设备用润滑油(脂)等。各种润滑剂品质必须具有其本身应有的性能以及系统设备要求的性能,满足各系统设备的正常润滑运行需要。 

(4)润滑剂用量。设备之间用油(脂)量相差悬殊,多的如汽轮机润滑油有几十吨,少的如轴承只有几克。 

3 设备润滑管理措施

3.1 制定设备润滑管理制度

       进行设备润滑管理,必须建立和健全适合本电厂的设备润滑管理制度。在技术、经济允许条件下,制定为实现设备的可靠运行、性能改善、降低摩擦功耗,减少温升和磨损及润滑剂消耗量,对设备的润滑设计、润滑系统的运行操作和使用润滑剂的品种、性能等所采取的各种技术措施的合理润滑技术。明确设备润滑管理的目标以及各级相关人员的职责和要求,按照设备润滑的基本原则,以电厂相关系统手册、设备使用要求为依据,结合电厂设备实际运行经验与反馈,对各润滑设备的润滑要求如润滑部位、润滑方式、润滑剂规格与用量、润滑状态检查周期、设备润滑故障管理、润滑剂库存等进行规定,使设备润滑管理有章可循。

3.2 加强人员润滑知识培训

电厂润滑设备管理贯穿于设备的全寿命周期,是一项系统工程,涉及面广,覆盖运行、维修、技术及采购与仓库管理人员;润滑设备管理又是“摸不着具体,看不到实效”的管理工作,需培养各级人员的设备润滑管理技能,提高润滑管理理念。一方面需加强对相关管理人员润滑基础知识以及润滑剂使用管理方面知识的培训,树立良好的设备润滑有助于系统设备正常运行的理念,提高设备润滑管理能力;另一方面特别需要加强运行人员对设备润滑基础知识和设备对润滑剂性能要求知识方面的培训,倡导既懂设备又懂油(润滑)的管理理念,培养既懂设备又懂油的复合型人才,提高润滑设备异常发现以及自我诊断的能力。

3.3 设备润滑状态检查

       设备润滑状态检查是实施设备润滑管理的重要工作内容,通过对设备润滑状态的检查,一方面可以减少设备润滑故障的发生,另一方面能够及时发现润滑隐患,排除故障,预防重大事故的发生。设备润滑状态检查内容包括定期巡检和取样监督。通过运行人员或维修人员、设备工程师的定期巡检,内容主要包括设备温度是否变化、运行时的声音变化、润滑设备系统的工作状况如设备供油压力、油温变化、回油流量、油位、油路是否通畅、是否产生泡沫及油质外观变化等,可以了解润滑设备运行状况,做到对设备存在的事故隐患早发现,早预防,早处理。设备运行过程中,润滑油脂品质劣化降解是难以避免的。一些指标变化通过定期巡检而发现,但有些指标如酸值、黏度变化等通过肉眼发现不了的,还需要进行定期取样分析。通过定期对设备的润滑油脂取样简单,可以了解设备润滑状态和磨损情况,常规分析特别是油中杂质、金属微粒等是状态监测的重要方法之一。

3.4 不断优化设备润滑维护和管理

       优化润滑设备维护和管理是以先进的监测和诊断技术为依据,以可靠性和设备寿命评价等技术为基础,制定合理维护管理计划,采取有效措施,使设备得到良好润滑,以有效降低设备故障率,减少设备停机损失和维修费用,使设备运行费用大大降低,也就是设备合理润滑或全优润滑。由于电厂所用润滑油脂涉及的系统设备范围非常广,各设备的运行状况以及对润滑油脂品质的要求不一样。因此,需针对不同系统、设备自身特点以及其重要程度,采取不同的润滑维护和管理手段,并根据润滑油脂品质定期检查结果,优化定期检查、定期更换润滑油脂周期,从落后的“按时”更换向科学的“按质”更换方法转变,科学合理地安排设备润滑维护周期与检查内容。

3.5 润滑剂的选用和监督

3.5.1 正确选择润滑剂

润滑设备管理首先要正确、科学地选用润滑剂,其次是认真进行管理。正确选择润滑油脂是搞好设备润滑的关键,如果选用得当,则减少磨损,延长设备使用寿命;否则就起不到润滑作用,会加剧摩擦,甚至造成设备故障。最合适的润滑剂才是最好的。用质量最好的润滑剂并不能保证设备的润滑就没有问题,设备润滑管理不能简单地等同于润滑剂的质量管理。由于各设备的运行环境和工况千差万别,对润滑剂的要求就会大有不同。所以需根据设备的实际情况和润滑要求,选用适合设备的润滑剂,才能保证设备良好的润滑效果。

3.5.2 加强润滑剂的监督

润滑剂监督贯穿于润滑剂使用前、使用中及使用后整个过程。

(1)新润滑剂入库验收工作。润滑剂入库验收从源头上控制住润滑油脂品质,是把好润滑剂品质的关键一环,它最大程度确保系统设备使用性能满足要求的润滑剂,保证设备的正常运行。 

(2)运行设备用油的监督。定期进行润滑油脂品质监测是开展设备润滑管理、设备状态维修的重要基础工作,是提高设备可靠性、保证设备安全运行的重要手段。通过对设备用润滑油脂理化性能指标、磨损金属和污染杂质颗粒等指标的定期跟踪监测,及时发现设备用油的劣化程度,了解并掌握设备的润滑状态信

息,诊断设备故障类型、部位和原因,为设备维修提供科学依据。 

(3)更换下来的润滑油脂检查。对于一些重要设备定期更换或因故更换下来的润滑油脂需取样分析,这一方面可以知道润滑油脂在使用过程中的品质状况变化,了解设备有无故障以及故障程度等情况,另一方面也可以积累经验,为设备润滑技术资料库提供基础数据,供润滑油脂品质变化趋势和异常判断以及制定润滑油脂更换周期参考之用。

3.6 建立设备润滑技术档案

       建立设备润滑技术档案,是实施设备润滑管理的基础,是确定润滑方式和选择润滑油脂的基本依据。一个完整的资料库,对于设备的维护和管理至关重要,是电厂设备润滑管理必不可少的一项措施。设备润滑技术档案一般包括设备的基本结构和相关运行参数、润滑要求(包括润滑部位、润滑方式、润滑油脂规格、用量)、设备润滑状态检查周期以及检查结果趋势变化、相应问题所需采取的防范措施等基础信息。通过完整的设备润滑资料库,可以迅速地查找相关设备的资料,通过有关数据趋势的分析和研究,可以快速有效地找到解决问题的办法,将损失降到最低。 

4 结束语

       核电厂润滑设备管理是一项技术性很强的工作,它包含了系统设备、润滑设计、润滑剂选择、维护检查、状态监测、故障诊断、技术培训等内容,是一个具有丰富技术内涵的复杂管理体系,它需要电厂相关各部门的共同努力。只要采取设备润滑的科学管理,倡导全优设备润滑管理理念,就能维护好各系统设备的运行性能,确保系统设备的正常运行,为机组安全稳定运行作出贡献。



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