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毕莹-奥吉娜自主研发PAO介绍

2015-02-01 来源:中国风电材料设备网独家报道 浏览数:793

  我们这个平台的意义有几点。首先掌握磨损信息,可以实现事前维护。事后再维修,那就要真正的动刀了,要很严重了。据统计60%到80%的机械设备故障,都是由于各种形式的磨损引起的。机械设备的磨损的故障诊断,在整个机械设备的故障诊断中占有非常重要的作用。
  怎么样实现这个磨损状态的监测?其实可以说油液分析技术是其中比较有效的一个手段,当然还可以结合其他的一些监测手段。油液分析技术主要是通过分析被监测设备润滑油的一些性能变化和其携带的一些磨损颗粒,来获得机械设备摩擦学的和润滑和磨损状态,对于保证设备可靠运行和人身安全具有十分重要的意义。迄今为止油液监测技术,已经广泛的用于航空、铁路,包括矿山、石化、舰船和国防等部门,最早大家都知道,油液监测技术最早是在国防领域,我们在开发运行平台的时候,优先选择了国防领域的两家合作单位。
  随着近几年风电的发展,润滑油的定期检测才逐步成为我们风电场发觉监督的重要内容。目前中国风电油液检测,风电行业的润滑油检测还没有统一的规程,现在才被列为2014年第二批的风电行业制订标准的计划当中,计划完成时间是2015年,可见之前我们一直都没有一个统一的规范。我也是非常期待这个标准的制订。
  下面我想说得是在整个风机故障中,齿轮箱的故障到底占什么样的位置。左图可以看到,齿轮箱故障比例,只占到9.8%,整个分类里面排名倒数第二。但是齿轮箱故障造成的非计划停机时间,在整个各部分造成停机时间的比例却是最高的,占到了19.4%,也就是说风电齿轮箱的故障是非常值得我们引起重视的。我们这个预警平台目前主要针对齿轮箱的一些磨损故障做诊断预警。
  第二部分最后一点,这个预警平台到底能做什么?实际解决的问题有两大类。一个是通过油品的性能指标,能够更准确的确定换油时间,实现按质换油现在。风电场没有一个规范,到底什么时间换油,而润滑油的生产企业,给出的换油时间,要么说是四年、三年,或者说多少小时,其实我觉得这都缺乏一定的合理性,应该结合这台风机的实际情况,做一个更准确的判断。真正要实现按质换油,我们现在风场也是有很多都达到5、6年了,但检测数据也没有达到换油的指标,还是可以进行使用的。在一定程度上,也大大节省了石油的资源。
  第二方面更重要的一点,通过磨损信息的数据,能够精准的判断磨损的位置,实现事前维修。通过元素的分析,其实是能很好的判断磨损的位置,也要结合其他的一些检测项目。
  第三部分,我介绍一下预警平台的整个的开发方案。
  大家一直都这么说,现在我发现有很多专家都提出这个观点,要给风机做抽血化验。润滑油比作风机的血液,油液分析技术和医学上抽血化验有相似之处。预警平台就是想通过润滑油的性能变化和携带磨损颗粒的信息,能够获得机械装备的润滑和磨损状态,能够最终实现齿轮传动和轴承系统状态的预警,同时实现润滑油的按质换油。
  我们整个平台是一个什么样子呢?主要包括几大模块:风机的管理,数据的管理,最重要的也是实现诊断预警。预警平台最核心的是诊断预警,用什么做诊断预警?这就涉及到专家诊断系统。做出判断,主要通过油液分析以后,录入数据库,结合知识库,做出数据预测,最终判断故障的诊断预警。专家知识库好像人的大脑一样,有哪些知识呢?我们需要填充的包括风机的一些结构的原理,以及我们一直在说的摩擦磨损的一些机理,还有包括一些故障的实例。还有我们在油液监测中的一些经验知识,以及摩擦副的材质,还有摩擦磨损的元素的浓度和梯度的一些指标,这是专家数据库里面包括的一些内容。
  再下来就是如何来应用整个预警平台,它包括这样一个流程图。
  首先是从风机的齿轮油定点监测点取样,取样点一般设在过滤前,取样后,通过几大类的项目的测试,主要包括理化指标,比如粘度、水分、酸值等等,这些油品的理化指标。再有可以应用红外光谱分析,同时还有一些针对磨损状态的指标,包括原子发射光谱,以及铁谱分析等等,结合数据,通过专家诊断系统,能够做出一是最佳的换油周期,另外实现整个风机磨损的风险评价和预警,这是我们整个预警平台的一个应用的简图。
  第四方面介绍一下技术创新点。
  首先为每台风机建立病例,以前风场的管理比较粗放,没有一些原始的数据积累,现在我们想在预警平台中要因风机而异,把每台风机的类型以及它的材质,它核心部件,特别是像齿轮箱里面的齿轮、轴承等等这些核心材质,列入到我们整个的系统当中。
  再有当地风场所在地的一个气侯的环境,这也是很重要的一点。它是不是在近海,或者潮间带等等这样的海上供电,或者是在比较干燥的地区,像我们现在风场集中在三北地区,一般相对来说比较干燥,温度比较低的环境。再有像新疆地区,这个昼夜温差比较大,气侯环境对润滑油有很大影响的,也应该把整个的这些因素都考虑进去。
  再有风机的工况,跟风机的设计有很大关系。整个风机设计的情况,也应该列入到我们风机管理模块当中,为每台风机建立一对一的病例。
  第二个,多因素综合会诊。现在我们主要将油品的分析信息结合它风场所在地,包括风机的一些信息,做一个分析。油品的信息,刚才我已经介绍过了,包括它的理化指标,还有一些性能指标,比如抗泡的性能,挤压性、抗磨的性能等等。另外就是光谱的数据,它能很明确的判断出具体的摩擦、磨损的部位。再有就是颗粒度,污染度的数据监测。还有就是铁谱的信息。通过这些数据,能够综合的为风机诊病。

【延伸阅读】

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阅读上文 >> 李红坡:奥吉娜风电齿轮油SHG弗兰德认证
阅读下文 >> 王宏志-风电机组齿轮及轴承状态监测与失效分析

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