潤滑油如何幫助提高生產率和降低總擁有成本

殼牌(中國)有限公司

殼牌礦業白皮書

前 言

殼牌潤滑油全球采礦行業市場經理Renée Power寄語：

經過與采礦行業客戶幾十年的密切合作，殼牌潤滑油深知采礦企業目前面臨的挑戰。商品價格下跌，加上需求和供給過剩的不確定性，提升成本競爭力成為采礦企業的頭等大事。新礦投資通常尋求低成本、高生產率的項目，而現有資產不得不最大限度提高生產率、利用規模經濟效益和降低每臺生產設備的成本。

很多采礦公司已經利用總擁有成本（TCO）評估衡量運營績效。他們認識到，降低設備整個壽命周期的總擁有成本有助于挖掘資產的最大價值。然而，潤滑對總擁有成本的影響通常會被低估。

殼牌潤滑油委托某市場調研機構開展的一項國際行業研究表明， 60%的采礦公司意識到有效的潤滑油選擇和/或管理有助于將成本降低5%或更多 ，但是他們低估了這一節支潛力；僅不到10%的采礦公司認為潤滑的節支潛力可以最多提高5倍 。

殼牌潤滑油相信，潤滑可以創造重大的商業價值。在考慮節支潛力時，我們使用的總擁有成本定義包括設備停機所造成生產損失相關的成本。

一般而言，潤滑油成本在采礦公司總維護支出中占比為5%左右。殼牌潤滑油的技術專家已經幫助采礦公司，通過采用適當的潤滑方法實現的節支效益相當于他們總的潤滑油成本。他們還認為，潤滑油可以影響高達30%的維護預算。這些節支效益主要通過降低維護成本、減少設備停機和提高生產率實現。

要抓住這個節支機會，兩大關鍵方面至關重要：一是選擇適當的潤滑油或潤滑脂；二是有效的潤滑管理。

本論文旨在探索有效潤滑規程的切實商業價值，同時利用案例研究闡述全球采礦公司如何與殼牌潤滑油成功合作，通過降低總擁有成本和提高生產率挖掘最大價值。

希望本論文對您有所助益。

1.總擁有成本——了解節支潛力

殼牌潤滑油相信：潤滑可以通過提高生產率和降低成本創造重大的商業價值。然而，潤滑油的節支潛力通常被大大低估。

了解潤滑油如何影響總擁有成本（TCO）是實現潛在節支效益的第一步。

總擁有成本（TCO）

在評估潤滑油對總擁有成本的影響時，殼牌潤滑油考慮潤滑油對維護預算和流程的端到端影響，以及與設備停機期間生產損失相關的任何成本。優化潤滑可以對部件使用壽命、維護成本和非計劃停機產生重大影響；因此，潤滑油帶來的節支效益遠高于潤滑油本身的價格。

抓住機會

潤滑油選擇或管理可以從多個方面影響公司的維護預算。抓住節支機會需要從兩個同等重要的方面著手：

（1）選擇適當的潤滑油或潤滑脂——適當的產品

（2）有效的潤滑管理——包括正確的貯存和處理、適當的位置、時間、數量、監測和人員。

2.潤滑油選擇

不同原始設備制造商（OEM）制造的每一臺采礦設備均提出了特定的潤滑要求。OEM設定最低的潤滑油或潤滑脂要求，但并非所有滿足這些標準的潤滑產品都具有相同的性能水平。

2.1 潤滑挑戰

選擇適當的潤滑油或潤滑脂通常取決于設備的設計特征、運行參數和環境。像溫度、濕度和位置（海拔/地下）這些參數均提出了不同的潤滑挑戰。

以下是采礦行業的三個主要潤滑油應用和一些具體的潤滑挑戰案例。在所有案例中，選擇適當的潤滑油是提高生產率和大幅降低總擁有成本的關鍵第一步。

發動機

有效的發動機潤滑，對保護高成本設備和最大限度減少頻繁換油、維護或甚至部件故障造成的停機至關重要。

抗磨損

極端工況下粘度控制：金屬與金屬接觸造成的發動機磨損可能在低速、高負荷或冷啟動條件下發生。潤滑油可以幫助分離活動部件，避免發生磨損。發動機啟動時，特別是在寒冷氣候下，潤滑油必須足夠稀薄，以快速循環來保護關鍵部件。一旦發動機滿載運行，潤滑油需要保持充分的粘稠度和提供必要的保護，幫助防止磨損。

煙炱沉積：發動機中煙炱沉積可能導致潤滑油稠化和磨損。尤其，對高海拔地下采礦作業中廢氣再循環（EGR）系統用作后處理系統的應用來說，這是一項巨大挑戰。長時間空載運行使發動機產生煙炱的速度更快。業界發現，使用API CJ-4潤滑油有助于降低煙炱沉積的影響。另外，使用API CK-4發動機油有望進一步提高性能。

防腐蝕：氣體和酸是燃燒過程始終會生成的副產物。潤滑油能夠中和這些酸，幫助防止腐蝕。這對采用巴氏合金滑動軸承的發動機來說特別重要，因為這類軸承很容易被酸腐蝕。

延長潤滑油使用壽命：氧化、煙炱沉積和潤滑油稠化，以及潤滑油中酸積聚均會導致潤滑油老化。蘊含適當的基礎油和抗氧化劑等添加劑技術的優質合成發動機油，可在存在污染物和副產物的條件下確保性能維持時間更長。

動力傳動系統

動力傳動系統技術對采礦作業至關重要。潤滑油質量可能大大影響部件壽命、設備停機和換油周期，從而影響總擁有成本。設備通常在高負荷下長時間運行，這可能增加對設備部件和旨在保護部件的潤滑油產生的應力。

摩擦特性：Powershift變速箱使用一系列摩擦片幫助齒輪嚙合和脫離。潤滑油在傳遞摩擦力中發揮著重要作用，因此潤滑油的摩擦特性對確保有效工作十分重要。如果摩擦力過小，摩擦片可能滑動，導致變速困難。如果摩擦力過大，生成過多熱量可能損壞設備和縮短潤滑油使用壽命。

抗磨損——粘度控制：在齒輪減速電機中，潤滑油必須幫助延長軸承使用壽命，并提供卓越的抗齒輪磨損和抗點蝕保護。變速箱油幫助分離活動部件，比如輪齒和滾動體，從而避免金屬與金屬接觸和磨損。選擇具有適合應用的最優粘度以及所需要的抗磨損、抗腐蝕添加劑的潤滑產品，可以對設備使用壽命產生重大影響。粘度和剪切安定性也對多種溫度條件下保持出色性能至關重要。

抗磨損——極壓：在差速齒輪中，接觸比壓可能過高，導致變速箱油被擠走，從而造成金屬與金屬接觸。使用極壓添加劑幫助預防輪齒的接觸區域微焊接在一起。

延長潤滑油使用壽命： 氧化安定性和防腐蝕性也對維持潤滑油性能十分重要。具有出色抗氧化性的優質變速箱油和齒輪油可以防止潤滑油久而久之退化和分解 ，從而減少頻繁換油所要求的停機。

開式齒輪

采礦行業的潤滑脂應用可以說是一個專業技術領域。選擇適合特定應用的適當潤滑脂，對避免成本高昂的設備故障和非計劃停機至關重要。這對開式齒輪應用來說尤其如此，因為開式齒輪暴露在極端環境下，污染對潤滑脂提出了巨大挑戰。

嚴苛工況下抗磨損

極端溫度：由于開式齒輪暴露在各種氣候條件下，潤滑脂的粘度和可泵性至關重要。在極寒環境下，潤滑脂必須維持足夠的流動性，以流經潤滑脂管路為部件提供保護；在極熱環境下，潤滑脂必須維持足夠的粘稠度，以停留在設備表面。

極端環境：約40% 的開式齒輪故障是由于污染物進入直接導致的。暴露在大量灰塵、污垢和雨雪中，意味著開式齒輪要求潤滑脂能夠維持充分的潤滑膜和持續流動性，同時排出污染物。

極壓和極端沖擊：為幫助設備持續以最大效率運行，潤滑脂采用特殊配方抵抗采礦設備日常承受的高負荷、極壓和沖擊負荷。

應用：40%左右的開式齒輪故障是由于誤用造成的 。如果不能在適當的時間加注適量的潤滑油，即使再完美的潤滑產品也無法保護設備。另外，必須對潤滑系統進行維護和微調，確保正確施用潤滑產品。

咬合不佳：兩個完全咬合的齒輪的接觸比為100%。如果咬合不佳導致接觸比下降至85%以下，傳動裝置承受的負荷和應力將增加，導致齒輪和潤滑膜負荷過重，可能導致次表面出現裂縫和點蝕。這會大幅縮短部件使用壽命，可能導致齒輪故障。

2.2 通過優質潤滑油實現節支效益

選擇效果欠佳的潤滑油很少立即造成設備故障，但是久而久之則可能導致維護成本增加。這些逐漸增加的成本可能遠遠超過選擇低價潤滑油節省的費用。

相比之下，能夠清除沉積物、并且有效抗磨損和防腐蝕的優質潤滑油或潤滑脂，可以幫助延長設備壽命、降低故障頻率和提高設備可用性。這能夠大大降低備件和維護成本。

3.潤滑管理

如果適量的潤滑油不能在適當的時間潤滑正確的表面，同時不被污染或降解，即使最好的潤滑產品也不可能有效發揮作用。

有效的潤滑管理對挖掘TCO節支潛力至關重要。有效的潤滑管理能夠通過提高生產率，減少潤滑油消耗量、降低維護和運營成本幫助創造價值。

3.1 挑戰與解決方案

以下案例強調了采礦公司通常面臨的一些不同的潤滑管理挑戰，采取措施應對這些挑戰的重要性和殼牌潤滑油提供的技術服務支持。

挑戰：正確的貯存和處理

污染控制對最大程度提高潤滑油在設備中的性能至關重要。如何貯存、處理和運輸潤滑油和潤滑脂會大大影響污染的可能性。

將油桶貯存在有遮蔽的場所并在打開之前將頂部擦拭干凈，有助于降低潤滑油被水或顆粒物污染的風險。過濾也能夠在潤滑油進入設備之前確保產品清潔。

解決方案：專家建議和員工培訓

行業知識和專長是有效的潤滑管理實踐的基礎。殼牌潤滑油提供的其中一項核心潤滑管理服務是在整個客戶組織培養技術能力，由潤滑油技術顧問提供培訓，同時由全球產品應用專家和潤滑油服務專家團隊提供支持。他們定期到訪礦場，與客戶分享關于潤滑管理的專業知識。