中國風電材料設備網訊:孫玉彬:我匯報的題目是“油液監測技術在風電機組關鍵設備狀態監測中的應用”。從這么幾個方面來匯報一下,油液監測作為一種狀態技術,在風電機組應用過程中有哪些作用?它最后實施情況怎么樣,我從下面幾個方面向大家匯報一下?! ∫粋€是提前預報故障萌芽,提高風電機組的可靠性。另外可以實施按質量換油,明顯的降低維修費用,對新油實施把關,保證機組潤滑,從這幾個方面做一個匯報。
大家看這張圖片,這個是來自于咱們中國風能協會,2014年的報告,從這里面可以看出來全球累計裝機容量是逐年增加,這是2013年的數據,當然2014年的數據也有了,報告沒有列出來。從這里可以看出來,風電是在急速的發展,像任主任上午談到的,咱們已經成為風能大國,裝機容量可以說是居世界之首。從這些數據上可以看到,其中我們中國的占得比例是比較大的。
在這樣一個情況之下,提高風電機組的可靠性,降低它的磨損故障,提高可靠性,保證它的安全運行,這就是每一個風電企業首先考慮的問題,或者說追求的目標。
設備磨損是機械零部件失效的主要原因,同時也是影響設備使用壽命的重要因素,而機械零部件的磨損失效與故障,最主要的原因是潤滑不當。
有人做了這樣一個統計,1996年2月到1997年1月之間,對322個工業齒輪箱的失效進行調查發現,63%的失效與潤滑油有關。有332個齒輪箱失效原因與潤滑有關。
這個地方是來自于英國多倫大學的統計數據,風電機組在運行過程中各個組成部件的失效率,和停機時間的統計,其中看到關鍵部件齒輪箱的失效率是比較高的,每年每臺失效率是接近0.125,它的停機時間也是比較長。
從這里我們可以覺得,我們實施油液監測可以提高風電機組的狀態監測,提前預報故障萌芽,提高機組可靠性。
剛才王宏志教授談到了,說狀態監測實際上是比較新的應用,從事后維修到計劃維修、到狀態維修,這個理論大約是從上世紀70年代發展來的,狀態監測手段有很多種,其中油液監測是其中的一種。我們這個實驗室是09年創建的,由我創建的實驗室,主要是對我們風電機組進行一個監測。從監測效果來看,還是比較明顯。
大家知道,整個對機組的狀態監測,對傳統系統、對葉片,對發電系統都可以進行狀態監測,其中齒輪箱這是一個主要的關鍵部件,我們油液檢測主要是對這個部件進行監測。
齒輪箱大家知道,有低速軸、高速軸、中間軸和齒輪構成的,這里邊潤滑油的狀態和性能,對它有著很大的影響,直接影響它的壽命。
這是風電機組齒輪箱的解剖的結果。這是一個齒輪箱的結構圖,為什么說齒輪箱是個關鍵部件?因為它在整個基礎中造價非常高,維修困難,一旦出現問題,它維修起來非常困難。大家知道,如果說我們在風電場,如果出現了故障,我們光雇一個吊車就花十幾萬,維修花費更大,因此我們要通過油液監測的方式密切監測油的各項性能指標,保證齒輪箱在正常狀態下進行。
這個曲線就是2012年研討會的時候,一個德國人提出的曲線,首先對狀態監測有各種各樣的監測手段,其中最初表現油液監測,最初捕捉到信息,首先出現比較多的磨損顆粒,它的磨損一上升的時候,它的磨損顆粒增大的時候,磨損狀況極劇惡化的時候,這種情況下,通過油液監測,可以捕捉到它的信息。當然通過進一步的發展,一旦出現故障,震動就可以監測到信息。油液監測從一開始最初能夠從預防角度來預防它的故障的出現。
大家知道油液當中里邊豐富的摩擦的信息,從外觀特征,顏色、氣味、清潔度、外觀的粘稠度,這些都可以初步的觀測到運行的狀態。另外從它的理化性能,運動粘度、粘溫指數、酸值這些,都可以進一步評價油的狀況。另外從污染情況,金屬顆粒、水分含量、雜質等等。另外從磨損顆粒上,我們可以看到或者推測到,它的磨損機理是正常的磨損,還是嚴重滑動磨損,還是疲勞磨損等等,可以推測到磨損機理。
由于齒輪箱在磨損顆粒污染雜質帶有這些磨損的信息,我們就使用油液監測技術,及時發現由于潤滑不當造成的隱患。
我們09年建立實驗室,到現在已經將近工作了5個年頭,每一臺機組都要建立一個檔案,定期進行油液監測,這樣就形成了一個自己的監測的流程。首先對潤滑狀態、磨損狀態,進行分析,現在主要是實驗室監測,現場取過油樣,在實驗室進行一系列的分析監測,然后進行評價。通過這些監測的理化性能指標和磨損顆粒的分析,然后來判定設備的運行狀態是正常,還是異常狀態。如果正常的話,繼續使用,不正常的話,我們就提出維修建議,或者是繼續加強監測,或者是換油,或者進行維修,然后采取強化方案。