大型港口装卸设备润滑状态监测

陈斌辉

（舟山甬舟集装箱码头有限公司，浙江舟山 316033）

0 引言

舟山甬舟集装箱码头有限公司（以下简称公司）现有8台桥吊和16台轨道吊，设备中分布了各种液压站和大小不同的减速箱，随着设备使用率的提高，齿轮、轴承、密封件等均会产生磨损，平时点检无法直观地检查到位。另一方面，目前国内各码头公司在设备的管理方面，油品监测仍未得到足够的重视，没有形成系统的、连续的一个油品监测管理，大多依靠传统的维修保养经验来判断，大量重复的换油工作（图1），难免造成遗漏、浪费，甚至错过了设备的最佳维护时机，造成大的机损和安全事故。

因此，公司希望通过“大型装卸设备润滑状态监测”，在码头大型装卸设备的管理方面，率先开展系统的油品监测工作，为设备管理者提供科学的数据，以便他们更好地做出完善的维修计划，为企业降低维保成本。

图1 吊具和减速箱更换润滑油

1 主要研究方向确定

通过检测数据的积累分析，将主要研究方向确定为3个：①跟踪监测设备的磨损状态及变化趋势，进而得出最佳的换油周期，视情换油，降低维保成本；②提前发现设备隐患，对设备进行主动维修，避免异常磨损，将重大故障消灭在萌芽状态；③对比不同品牌的油液，分析油品性能，为油品国产化替代提供合理的科学依据。

2 技术实施

2.1 检测机构选定

国内较为权威的检测机构是通标标准技术服务（上海）有限公司（以下简称上海通标公司）和广州机械科学研究院有限公司“设备润滑与检测研究所”（以下简称广研检测）。经过对比，上海通标公司的综合权威优势不容置疑，但是价格定位较高，而广研检测的品牌虽没有上海通标公司的响亮，但其在油品检测方面的专项研究已经开展多年，可谓国内的权威，同时在后续的分析等方面的服务更适合国人习惯，价格也更为合适。所以综合比对，选定了广研检测作为润滑监测项目的合作单位。

2.2 制定监测方案

（1）检测项目确定。液压油、齿轮油的常规检测项目：40℃运动黏度、水含量、总酸值、光谱元素分析、直读铁谱、分析铁谱等，为了提高故障探测率，在液压油的检测中增加污染度分析，对齿轮油检测增加了PQ（磨损指数）检测，提高故障探测率。

（2）监测设备、监测点确定。结合设备的使用率、故障率和项目成本等各方面因素，最终选定具有代表性的1#桥吊、9#轨道吊、9#轨道吊吊具和9#桥吊吊具进行取样监测，监测点为重要机构的减速箱和液压站，便于分析系统的老化、损伤和故障情况。

（3）监测周期确定。按照广研检测推荐的监测周期为3个月取样1次，但考虑公司的设备均较新，且未满负荷运行，所以适当延长监测取样的周期，定为4个月取样1次，遇到局部有异常的部位，适当再增加检测的频率和数量。最终，制定表1所示的监测方案。

表1 监测方案

2.3 定期取样及分析

从2014年3月11日开始，完成了第一次油品取样，技术人员使用广研检测提供专用取样工具，并严格按照技术要求，认真抽取了每一瓶样品油，填写了详细的油品信息（图2）。每次取样都会取2瓶，一瓶用于检验，另一瓶会在公司保存备用，如果对第一瓶取样结果有异议，会立即对备用瓶进行再次检测，确保结果可靠。

收到样品油之后，由专业的技术团队第一时间进行检测分析，并及时将检测结果及分析报告汇总，根据公司项目建立系统的账号体系，分批次将检测信息存入档案并上传至官方网站上，按照公司的项目账号可以到网站http：//www.gti-oil.com上查找到油品报告，详细的理化指标、趋势图表和检验工程师分析评定建议均可以在报告上看到。装订成册的纸质版报告也将随后由快递送至公司码头。

图2 取样工具和检测报告

2.4 监测具体实施及实例分析

2014年初，提出“大型装卸设备润滑状态监测”项目，至2014年2月，工程部技术人员了解了国内外相关的研究概况，完成了各项数据的收集，提出完整的项目方案。共计完成了3个批次的油品取样检测工作，3月11日开始了第一次油品取样工作，共计11个样品，各项指标正常，油品可以正常使用。

2014年11月15日，1#桥吊起升减速箱齿轮油检测报告显示油品理化指标基本正常，但油中有少量油泥颗粒污染，影响润滑效果。建议措施为黄色注意标识，该油可继续使用，但应加强过滤净化处理，并注意系统运行情况。

2015年按计划进行3个批次的检验。期间前两次检验仍发现1#桥吊起升减速箱齿轮油被标为黄色注意项，为设备更好的润滑，在第三批次检测前，将减速箱进行了清理更换了新的齿轮油，最终检验合格，排除了齿轮箱内部异常磨损的情况。

2015年3月点检中发现，9#轨道吊大车减速箱齿轮油目测颜色较其他设备的深一些，但检测发现油品均为，对此启用了备用瓶对1#减速箱油再次检查，仍为合格，因此避免了一次经验主义的油品更换浪费。

2015年11月16日的取样检测中发现，9#轨道吊偏转液压站的油品在报告中润滑状态显示：油品理化指标基本正常，但污染度等级偏高，油中有少量油泥颗粒污染，影响系统工作可靠性和有关部件的使用寿命，污染元素Si含量偏高，通常来源于外界粉尘污染。根据建议该油可继续使用，但应加强过滤净化处理，更换了新的滤芯，并检测处理了可能引起外界粉尘进入液压系统的问题。

2016年3月24日新的一轮检测开始，15个监测点均显示正常，且9#轨道吊偏转液压站的油品指标也恢复了正常，证明2015年11月按照检测报告的建议做的处理，取得了成效，新滤芯过滤了油品中的杂质，避免了更换整个液压站的油品。

这里重点介绍一次成功避免大型停机事故发生的实例：1#桥吊吊具电缆卷取减速箱油液中存在异常的钢质磨损颗粒，所以在生产空余时间及时对其进行开箱检查，发现减速箱中间轴轴承窜动及磨损情况，齿轮齿面已经有异常磨损（图3a），因为发现的早，只是简单更换轴承，对磨损的齿面进行修复即可（图3b）。成功避免了一次大的减速箱故障的发生，保护了价值几十万元人民币的进口吊具电缆，避免了重大停机事故的发生，提高设备的完好率。并且整个的维修计划都在技术人员的控制计划内，并未占用繁忙的作业时间，所以维修过程有条不紊，且更加安全。

图3 齿面状态

3 总结

大型装卸设备润滑状态监测项目启动之后，工程部技术人员对几批次油品检测数据进行详细的分析和总结，对甬舟公司现有的桥吊、轨道吊各重要机构运行状况有了一个更清晰的了解。同时预期的研究方向也取得了以下成果。

（1）经过数据比对，实现视情换油，将原来的换油周期进行调整，齿轮油和液压油的换油周期较厂家提供的保守换油建议延长2 a左右，降低了几十万元人民币的换油成本，且每年能减少上万升的废油产生。

（2）通过抽样检测，成功提前发现了一次减速箱轴承磨损故障，避免了重大停机事故的发生，提高设备的完好率。

（3）由于设备制造厂商对润滑知识不一定有专业的认识，且设备在不同环境工况下会有不同的润滑要求，所以经过对不同品牌型号的油品进行长期的跟踪检测和比较，将在经过更多的数据积累结合现场实际情况，为设备选择经济、有效的润滑油品，使润滑管理技术更上一层楼，对其他的港口也有很好的借鉴、推广价值。

[1]贺石中，闫辉，曾安，等.重大机电设备润滑磨损故障诊断判据的研究[J].润滑与密封，2006（7）：115-119.

[2]贺石中.大型设备润滑磨损故障的油液监测与诊断[J].中国设备管理，1996（6）：20-21.

[3]严新平.油液监测技术的发展及其思考[J].润滑与密封，1999（S1）：8-10.