摘 要：南方某電廠運用潤滑油光譜分析和鐵譜分析的方法，通過監測潤滑油中金屬元素濃度變化范圍和分析磨損顆粒的形貌、大小、數量和成分，成功地診斷出2號燃機軸瓦磨損狀況。此例說明潤滑油的鐵譜和光譜分析對電廠設備故障診斷有著直接的指導作用。
去年7～8月，南方某電廠2號機運行中出現振動值異常。2號燃機為法國某公司生產的PG6541-B型機組，軸承采用錫基白合金滑動軸承，潤滑油為TOTAL proslia 32型。為了查明故障原因和監督設備運行狀況，對潤滑油進行了一系列的鐵譜和光譜跟蹤分析，判斷出燃機軸瓦出現異常磨損。由于及時采取措施，避免了燒瓦和軸頸損傷等故障發生。
1 潤滑油光譜分析
亞泰光電油料光譜儀YGF-6能最有效地檢測懸浮于潤滑油中的小于10 μm的金屬顆粒，所以通過發射光譜測出的金屬元素的質量濃度變化范圍，可反映零件的腐蝕和摩擦副表面正常磨損的變化趨勢。如果有異常磨損現象，則測出的元素質量濃度會突然變化。
8月，南方某電廠2號燃機由于振動值偏高，對油箱底部滑油進行了光譜分析，具體數據如表1。
表1 4號燃機潤滑油金屬元素質量濃度 mg/L
表1數據表明：磨損金屬元素Sn、Cu的質量濃度較高，與以前數據相比變化范圍較大，可判斷設備存在著異常磨損；污染金屬元素的質量濃度比正常值稍高，并且在油中發現有微量機械雜質；添加劑金屬元素的質量濃度基本正常。由于油品的常規理化性能除機械雜質外其余全部正常，因此只需進行濾油處理就可保證油品品質。
2 潤滑油鐵譜分析
通過亞泰光電YTF-8雙聯鐵譜分析可以掌握潤滑部件的異常磨損狀況，如擦傷、刮傷、磨粒磨損、粘著磨損以及疲勞磨損等，從而對機械設備的運轉工況、關鍵零件的磨損狀況進行分析、判斷，有助于準確、及時地確定檢修周期，達到預知性檢修的目的。
為了準確判斷2號燃機異常磨損部件的位置和磨損狀況，對潤滑油進行了鐵譜分析，分析結果如表2。
表2 油箱底部潤滑油磨損顆粒和污染雜質特性
表2數據表明，經濾清器過濾后的潤滑油油品中磨損顆粒和污染、變質雜質的尺寸較小，屬正常范圍。為了取得反映設備實際磨損的油樣，檢查了濾清器，發現濾芯上有較多的金屬亮片等沉積物。為此，對沉積物進行了鐵譜分析，結果如表3。
表3 濾芯潤滑油磨損和污染顆粒特性(08-20)
由表3數據可知，濾清器上的金屬亮片為錫基白合金磨粒，且顆粒尺寸較大，屬非正常粘著擦傷顆粒和疲勞剝落顆粒。結合潤滑油潤滑部件的材料分析，可判斷2號燃機滑動軸承的軸瓦已發生粘著擦傷和疲勞剝落，這可能是由于機組振動大造成的。
由于當時全年發電任務尚未完成，電廠決定一方面讓2號機繼續運行，另一方面嚴密監視振動值和油品情況。至8月31日，2號機油濾上沉積物鐵譜分析數據發生了變化，具體數據見表4。
表4 濾芯潤滑油磨損和污染顆粒特性(08-31)
表4數據表明，濾芯上金屬亮片污沉積物仍是錫基合金，磨粒尺寸較表3的小，但出現高溫氧化磨粒，說明軸瓦發生氧化磨損，它一般是伴隨著潤滑不良以及啟動、停機時建立動壓油膜困難而產生的。如果不及時停機，可能造成軸瓦進一步高溫氧化，嚴重時會使軸頸發生非正常磨損，危及軸頸安全，給電廠帶來嚴重的設備事故。因此電廠決定立即停機檢修，避免了進一步的經濟損失和設備事故。
3 結束語
實踐證明，滑油的鐵譜和光譜分析對設備故障診斷有著直接的指導作用，是電廠設備日常管理工作的一部分。建立一個以預防性維修為主的管理體系，不僅能預報設備可能發生的故障，提高設備的工作效率和安全性，減少停機時間，延長設備壽命，而且能大大地減少維修費用，提高電廠的經濟效益和安全指標。
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