油液铁谱分析在神东的应用

油液铁谱分析在神东的应用一、应用背景20世纪90年代，设备油液铁谱分析技术——旋转式铁谱分析法，在神东矿区得到了推广和实际应。设备油液分析手段使机电检修从传统的以“修”为主的管理思路转变到以“管”为主的思路上来，从以前事后维修、周期性维修到引入油液分析后，通过提前对设备的状态进行监测，实现设备的预防预测性检修。设备油液分析的一项重要内容是通过对设备油液检查诊断，从中发现设备的劣化倾向，从油质变化的角度得出齿轮传动内部元件磨损依据。确定检修项目，提出改善措施，对症下药，消除隐患，使设备始终处于受控状态，保持良好的技术状况和持续稳定的运行状态。时至今日，设备油液分析技术已随着神东的不断发展和壮大得到了最广泛的推广和实际应用，在神东的机电故障诊断上发挥着极其重要的作用。二、应用过程从95年神东第一套综采设备九益6LS-03采煤机、700+522kw型三机、DBT的WS1.7型液压支架在大柳塔煤矿201综采工作面上马开采，铁谱分析技术作为故障诊断的首选手段就被引进神东，对设备的运行状态进行了油液跟踪化验分析。至第一套综采工作面的贯通，共发现故障隐患28起，在对重点部位采煤机的监测中，发现3起重大隐患，使该工作面增产2.3%。随着设备的逐年增多，2002年神东成立设备管理中心，设立专业机电检测实验室，拥有最先进的仪器和油液分析专家系统。鉴于部分设备已逐步趋于老化，故障率相对增多，如何排除设备隐患、消除设备故障已成为设备管理的重要课题，设备的油液化验分析已成为发现设备隐患的主要手段和方法之一。仅2008年，取油样15312个，月均取样点数1276个,其中异常点位3231个，为预防性检修提供了可靠依据。三、应用效果油液铁谱分析技术在神东矿区应用以来，取得了明显效果，为预防性检修提供准确依据，设备故障时间逐年下降，对比未开展铁谱分析技术的矿区，神东在故障停机时间上下降明显。自2002年至今，共预防因机械磨损故障59起，挽回经济损失37580万元。1、为预防性检修提供准确数据，检修数量及时间逐渐增加，突发性故障基本杜绝。2、故障停机时间逐年减少，万吨煤故障停机时间由02年的0.8小时降低到2008年的0.07小时。设备重、特大机电事故由02年的12次减少到07年、08年的0次。较国外同行业平均停机时间0.6小时/万吨下降0.53小时/万吨。实施铁谱分析的单位在各类指标上均优于未实施铁谱分析的单位。原万利公司在2008年故障远远高于神东分公司，自2009年5月份合并以来，开展铁谱分析工作，机电故障指标已接近或者达到神神东煤炭分公司2002年－2008年万吨煤停机时间趋势图0.80.420.320.230.220.130.0700.10.20.30.40.50.60.70.80.92002年2003年2004年2005年2006年2007年2008年小时/万吨神东煤炭分公司2002年－2008年设备重大及以上机电事故次数对比图121198500024681012142002年2003年2004年2005年2006年2007年2008年次数东公司水平。2008年各公司故障对比表项目单位原煤产量（万吨）故障总数（次）减速器磨损故障（次）万吨煤停机率（%）减速器故障所占百分比原万利分公司300089102.711.2%神东分公司1266010070.37%设备故障率及万吨煤故障停机时间逐年下降，油液铁谱分析为保证设备可靠运行起到举足轻重的作用。3、实施铁谱分析对于延长设备有效寿命，降低设备故障率起指导作用。通过控制设备磨损拐点，延缓设备耗损故障期，降低设备故障总时间，铁谱分析结论在神东的应用起到了明显的效果。2002至2008年神东产量从5175万吨增长至2008年的17800万吨，配套生产系统由02年的54套增至08年125套；万吨煤故障停机时间由02年的0.8小时降低到2008年的0.07小时、故障总时间从02年的4136小时降至08年1246小时，单套系统故障时间从02年的76.6小时降至08年的10.0小时。通过应用铁谱分析结论，2008年取油样15312个，月均取样点数1276个,其中异常点位3231个。四、评价标准随着神东的快速发展，铁谱分析技术评价标准也在持续完善。从最初由中国矿业大学机电工程学院杨志伊教授提出的磨损颗粒形貌特征，尺寸大小，颗粒浓度综合判定分析结果。神东根据设备运行状况，重新修订完善了磨损颗粒尺寸，磨损颗粒浓度，增加了三色颗粒浓度，并结合专家诊断系统分析设备劣化趋势，并引入动态预测的概念，对于磨损颗粒从产生机理到对设备运行影响大小进行了分析，制订并完善出现行铁谱分析评价标准。五、验证实例自1995年铁谱分析技术在神东矿区应用以来，铁谱分析工作积累了大量数据，统计各类故障及有效预防案例89起，为设备有效运行提供了有效保证。案例1：大柳塔矿6LS—03型采煤机的右摇臂故障：1996年5月4日的铁谱分析中发现：疲劳剥块和层状磨粒浓度少量，磨粒尺寸大于50μm，严重滑动磨粒浓度达中量，磨粒尺寸大于100μm，深色氧化物浓度在偏少量，磨粒尺寸也在100μm，（正常的应小于25μm），据此提出“磨损严重、建议拆检”的通知。但因井下顶板情况不好等原因直到5月中旬才得以拆检，发现F轴承严重损害，保持架破坏，滚珠散落，F齿轮局部打齿。损坏原因是：F轴承质量问题引起损坏，造成轴位移直接导致F齿轮一个齿尖断掉。在这次监测中，成功预防事故的扩大。案例2：榆家梁矿AKF6458采煤机右摇臂故障：2003年6月28日在右摇臂减速箱的油样分析中发现：颗粒浓度较高属于中量等级，且疲劳剥块和层状磨粒的尺寸80μm，深色氧化物大于100μm，同时伴有少量的铜颗粒出现，并有增长的趋势，铁谱分析发出严重警告。至7月6日停机拆检时发现：滚筒中行星齿轮严重打齿。案例3：补连塔矿西主运胶带机1#减速器故障：2009年10月7在补连塔煤矿运转一队西主运胶带机1#减速器的油样中发现：磨粒浓度少量，有大于35μm红色氧化物存在，疲劳剥块及层状磨粒大于30μm，通过水分测试，水分值达1.35%，油液出现乳化现象，通知区队进行换油处理。三日后取样化验，磨粒尺寸为25μm，未发现红色氧化物颗粒。初步分析由于近期，运输机超负荷运转，引起减速机齿轮疲劳磨损；工作面环境湿度较大，油箱进水产生大量红色氧化物。六、总结结论经过十几年的矿井实践应用，油液铁谱分析技术逐渐成熟，为设备故障诊断2009年四公司成功整合后，现在神东集团已成为拥有15个矿井，32个综采工作面，四万多台套设备，年产量达2亿吨的大型煤炭生产基地。铁谱分析技术也将继续发挥它在设备故障诊断中的重要作用，为神东的飞速发展保驾护航的起保障作用。神东煤炭集团设备管理中心检测实验室二0一0年九月十二日