何剛 范豐林
中國石化潤滑油有限公司華北銷售中心
2018年4月27日,嵐橋集團港務公司設備部投訴:運送鐵礦石運輸皮帶BJ4-1的2號減速箱(弗蘭德減速箱),使用長城AP220工業齒輪油后,拆解減速箱時發現存在銹蝕情況。為了在港口推進進口油品國產化替代,鞏固與嵐橋集團的戰略合作關系,中國石化潤滑油有限公司技術服務團隊迅速趕赴現場進行調研,通過縝密的現場勘測和準確的油品分析,證明減速箱故障與長城AP220工業齒輪油無關,并提出了設備用油建議,順利處理了此次危機。
嵐橋集團2004年投資興建嵐橋港,構建港口物流產業的戰略發展布局,在黃海海州灣北岸規劃建設年通過能力3億t、50余個泊位的深水大港。嵐橋港于2009年6月正式對外運營,2011年8月被山東省政府批準為國家一類開放口岸,現已建成16個泊位,其中經國家發改委批準建設的40萬t級礦石泊位于2015年6月試運營。目前,嵐橋集團以港口為載體集港口裝卸、倉儲物流、國際貿易、船舶代理、外輪供應于一體的港口物流產業鏈已經形成,嵐橋港已成為我國最大的民營港口。
嵐橋港務鐵礦石運輸皮帶有西門子弗蘭德減速機54臺,原使用某進口品牌齒輪油, 2017年8月全部更換為長城品牌齒輪油。設備維修時發現, BJ4-1的2號減速箱出現齒面銹蝕(圖1)。嵐橋集團是中國石化潤滑油有限公司(簡稱潤滑油公司)的全面戰略合作伙伴,而設備所使用的長城AP 220工業齒輪油是高檔產品,涉及到長城潤滑油產品的質量和公司品牌形象。為了在港口推進進口油品國產化替代和鞏固與嵐橋集團的戰略合作關系,潤滑油公司高度重視,組織了專業的技術服務團隊趕赴現場,通過現場勘測和油品分析順利處理危機。
由于客戶懷疑所用油品含有腐蝕齒輪部件的組成成分,為此對設備中卸出的油品(客戶設備部單獨現場存放)以及其庫內的未填裝新油進行了檢測。檢驗結果表明,長城AP220 工業齒輪油的新、舊油數據幾乎沒有變化(均為合格),舊油的鐵含量有所增長,為58 mg/kg,未達到NB/SH/T 0586—2010《工業閉式齒輪油換油指標》的規定限值。雖然客戶表示2017年8月15日進行了換油,但油品如經過7個月的使用,其質量指標出現如此之小的變化是難以解釋的,為此必須進行現場調查。
2018年5月7日下午,技術服務團隊與客戶進行了交流,分享了長城AP工業齒輪油所獲得的弗蘭德認證證書(圖2),出具了長城AP220工業齒輪油新油和舊油的分析報告,探討了生銹的三要素(鐵、氧和水),即只要不具備形成銹蝕的三要素,減速箱就不會產生銹蝕。經過交流,雙方達成共識,繼續使用長城油品,并每月進行跟蹤監測。
5月10日,客戶又發現幾臺減速箱振動較大,并反饋給潤滑油公司。據客戶反映,自2017年8月全部更換為長城油品后,2018年3月份開始,1、2號線均開始出現減速箱振動較大的現象?,F場拆開了振動較大的BJ3-1 3號減速箱和振動較小的BDQ2 2號減速箱。拆檢發現,BJ3-1 3號減速箱中確實有深色物質附著在齒輪上(圖3),BDQ2 2號減速箱也存在類似問題,但深色物質數量要少很多。這種深色物質可用紙巾擦去。現場對BJ3-13號減速箱及其他6臺減速箱進行了取樣,取樣時未發現油品外觀異?,F象。拆卸后的BJ4-1 2號減速箱更換新軸,填充舊油后運行平穩,未見異常振動。
通過現場調查,得出初步結論:
◇長城AP工業齒輪油運行8個月,大部分減速箱運轉正常;
◇BJ4-1 2軸承更換并裝填長城油品后運轉正常;
◇長城AP220工業齒輪油取得了弗蘭德認證,完全可以用在客戶的弗蘭德減速箱上;
◇BJ4-1 2號減速箱的銹蝕和油品沒有相關性。
5月14日下午,對現場18臺減速箱進行了取樣,一線14臺,二線4臺。
5月15日上午,技術服務團隊與客戶共同探討了齒輪箱銹蝕事件。通過與弗蘭德公司負責人進行交流,共同認可如果齒面浸泡在油中,不可能生銹。

圖1 減速箱齒面銹蝕

圖2 長城AP工業齒輪油的弗蘭德認證證書
檢測包括前期取回的18個油品和后期取回的6個油品。從取回樣品的分析來看,24個樣品呈現3種趨勢:
◇第1種油品:硫低磷高,共10個減速箱2 350 L油,都在一號線;

圖3 BJ3-1 3號減速箱齒面和軸情況

表1 第1種油品檢測數據(第1次取樣)
◇第2種油品:硫高磷低,共11個減速箱1 474 L油品,其中一號線10臺1 334 L,二號線1臺140 L;
◇第3種油品:硫、磷含量均較低,共3個減速箱356 L,其中一號線1臺140 L,二號線2臺216 L。
第1種油品的檢測數據見表1、表2。
由表1可見,4月28日取樣的長城AP220庫存新油、BJ4-1 2號減速箱長城AP220舊油、BJ4-1 1、BJ4-1 3、BJ4-1 4屬于硫低磷高類型,酸值基本相似。結合紅外光譜分析結果判斷,它們屬于潤滑油公司產品。為更好地考察油品的銹蝕性能,增加了液相銹蝕(海水)試驗,結果表明無銹,說明在用油品依然具備良好的抗銹蝕性能。
由表2可見,油品的酸值升高小,具有較好的氧化性能,鐵元素含量低,說明油品防銹蝕和抗磨損性能不錯,可以繼續使用。
第2種油品的檢測數據見表3、表4。
由表3可見,油品BJ3-1 3號(現場振動較大)、BDQ2 2號(現場振動較大)、BJ5 1號及BJ5 2號在硫、磷、酸值上具有明顯的一致性,和長城AP220工業齒輪油表現不一致。紅外光譜分析結果表明,它們與長城AP220工業齒輪油相比未能發現一致性。因此,判斷其不是潤滑油公司產品,現場發生的振動和長城AP220工業齒輪油沒有關聯性。
由表4 可見,7種樣品數據與表3一致,均為硫高磷低,與潤滑油公司產品不相符。
第3種油品的檢測數據見表5。
由表5可見,油品BJ1-2、BJ2-2、BM1-1的黏度保持基本一致,普遍偏小較多,黏度指數均小于80,硫、磷含量較低,酸值偏小。紅外光譜分析結果表明,它們為第3種油品,且彼此間還有差異。需要注意的是,該產品的運動黏度不符合減速機選油要求,質量也達不到要求。建議馬上更換。
嵐橋港務共有2條膠帶運輸線,共54臺弗蘭德減速箱,每臺減速箱都配有液力耦合器,可以實現柔性啟動和傳輸動力;配備減速箱較多,可有效降低每臺減速箱的負載;表明設備的設計在降低負荷上非??茖W。
BJ4-1 2號減速機及現場打開的2臺減速箱齒面沒有磨損,表明弗蘭德減速箱推薦齒輪油牌號VG220是適當的(負載越重,推薦的油品運動黏度越大);也表明長城AP220工業齒輪油的運動黏度和抗磨性能沒有問題,完全適合嵐橋港膠帶運輸機的工況。
油品檢測結果表明,有14個油品不是長城產品,其中3個油品的質量存在嚴重問題。出現問題的減速箱使用的不是長城AP220工業齒輪油。

表2 第1種油品檢測數據(第2次取樣)

表3 第2種油品檢測數據(第1次取樣)

表4 第2種油品檢測數據(第2次取樣)

表5 第3種油品檢測數據
通過現場調研油品分析,BJ4-1 2號減速箱出現的銹蝕問題不是長城潤滑油的產品問題,請從其他方面繼續排查。
一號線、二號線均有大量的減速箱沒有使用長城潤滑油,現場發現的振動較大的BJ3-1 3號減速箱使用的不是長城AP220工業齒輪油?,F場還發現有隱患較大的第3種油品。
現場取樣的BJ4-1四個減速箱、BDQ1四個減速箱、BDQ2的3、4號減速箱使用的是長城AP220工業齒輪油。所有在用長城AP220工業齒輪油的性能良好,可以繼續使用。
對不同減速箱的用油建議如下:
◇對BJ4-1 2號減速箱進行油品監測,每月取樣分析;
◇對BJ3-1 3號減速箱盡快進行設備維護保養、清除油泥;
◇現場BJ1-2、BJ2-2、BM1-1請盡快換油,隱患較大;
◇現場皮帶輪弗蘭德減速箱用油統一更換為長城AP220工業齒輪油。
嵐橋集團是潤滑油公司的戰略合作客戶。弗蘭德減速箱出現問題后,客戶迅速向潤滑油公司反饋。經過大量縝密的現場調研并現場取樣,通過油品分析證明,減速箱故障與長城AP220工業齒輪油無關。同時也為客戶提出了加強設備潤滑管理的建議。