在線油品監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在軋鋼廠的應(yīng)用
郭玉暉
（吉林鑫達(dá)鋼鐵有限公司設(shè)備部）
摘 要：高線軋機(jī)組具有高速、重載、運(yùn)行精度高以及作業(yè)環(huán)境惡劣等特點(diǎn)，而油膜潤滑系統(tǒng)進(jìn)水是高線軋機(jī)管理永遠(yuǎn)的痛，如不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)及處理系統(tǒng)進(jìn)水問題，往往伴隨而來的是油品乳化、潤滑不良軸承磨損、外來污染物導(dǎo)致油品清潔度降低、過濾器頻繁堵塞壽命短、軸承燒損故障停產(chǎn)造成巨大損失等。所以及時(shí)發(fā)現(xiàn)潤滑油系統(tǒng)進(jìn)水是解決高線軋機(jī)組進(jìn)水問題的第一步，也是至關(guān)重要的一步。
關(guān)鍵詞：軋機(jī)進(jìn)水；乳化；分析；潤滑系統(tǒng)進(jìn)水；在線油品監(jiān)測(cè)
0 前言
高線設(shè)備管理的一大難題就是軋機(jī)油膜軸承潤滑系統(tǒng)進(jìn)水問題，不論是進(jìn)口設(shè)備制作商，如 Morgan，Danieli，SMS 公司設(shè)備，還是國產(chǎn)的哈飛，哈廣旺等公司設(shè)備，都存在軋機(jī)進(jìn)水問題，造成設(shè)備運(yùn)行的極大隱患。當(dāng)前采用的軋機(jī)進(jìn)水查找方法，通常是監(jiān)控潤滑系統(tǒng)的油品顏色，以及停機(jī)檢查精軋機(jī)組的箱體內(nèi)，是否存在冷凝水等情況，判斷是否有進(jìn)水問題。這種方法都屬于被動(dòng)式檢查模式，在時(shí)間上不具備及時(shí)性，同時(shí)無法判斷哪一架軋機(jī)進(jìn)水，查找的準(zhǔn)確度也不夠，因此往往當(dāng)系統(tǒng)大量進(jìn)水以后，才發(fā)現(xiàn)有進(jìn)水問題，不得不停機(jī)查找軋機(jī)進(jìn)水來源并處理。由于進(jìn)水量達(dá)到一定數(shù)量后，油品乳化的速度加快，油品分水的難度加大，軸承和齒輪的磨損速度明顯加快。因此，有效的做出進(jìn)水的檢測(cè)，可以減少油品、軸承和齒輪的消耗量，節(jié)約成本。
1 項(xiàng)目介紹
在線油品分析系統(tǒng)是殼牌集團(tuán)面向工業(yè)4.0開發(fā)的“殼智慧工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIOT）智能解決方案”中的重要一環(huán)，是結(jié)合傳感器技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)油品在線監(jiān)測(cè)分析，提升油品使用周期、降低油品消耗、提高設(shè)備使用效率和生產(chǎn)效率為目的新興技術(shù)方案。我廠經(jīng)過考察和對(duì)比，決定以軋鋼二線為試點(diǎn)，實(shí)施、投入使用該系統(tǒng)，用來及時(shí)發(fā)現(xiàn)、處理軋機(jī)油膜系統(tǒng)進(jìn)水及污染問題，達(dá)到降本增效的目的。
2 項(xiàng)目實(shí)施前現(xiàn)場(chǎng)狀況
項(xiàng)目實(shí)施前我廠采用離線取樣檢測(cè)方法，取樣方法不同時(shí)，檢測(cè)結(jié)果差異較大，不能反映油品的真實(shí)狀態(tài)，且時(shí)效性較差，無法為設(shè)備起到預(yù)檢、預(yù)休作用。與大部分高線生產(chǎn)廠相同，由于油膜潤滑系統(tǒng)進(jìn)水情況發(fā)現(xiàn)不及時(shí)，經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致以下情況發(fā)生：
（1）齒輪、軸承等設(shè)備磨損，使用壽命下降；
（2）油品污染、造成清潔度下降；（見圖1）
（3）生產(chǎn)線設(shè)備進(jìn)水發(fā)現(xiàn)不及時(shí)，油品乳化現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生；
（4）軸承燒損故障停機(jī)，損失巨大。
圖1 油品對(duì)比圖
3 系統(tǒng)實(shí)施方案
3.1 系統(tǒng)主要設(shè)備設(shè)施安裝方案
（1）在預(yù)精軋、精軋共14架軋機(jī)回油管安裝溫度及含水率傳感器，監(jiān)測(cè)軋機(jī)進(jìn)水及溫度情況；
（2）在粗軋、預(yù)精軋、精軋油箱油品過濾裝置后安裝顆粒度傳感器，監(jiān)測(cè)整體油品清潔度；
（3）在液壓工作站或控制中心安裝報(bào)警監(jiān)測(cè)工控機(jī)，與傳感器控制箱直連，離線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)油品狀況，對(duì)超出溫度或含水率閾值的軋機(jī)報(bào)警提示，并確保網(wǎng)絡(luò)中斷時(shí)，可使用離線設(shè)備監(jiān)測(cè)油品情況。
（1）傳感器安裝 （2）顆粒度傳感器安裝 （3）現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控
圖2 油品在線分析現(xiàn)場(chǎng)安裝圖
3.2 系統(tǒng)在線監(jiān)測(cè)方案
傳感器數(shù)據(jù)通過網(wǎng)關(guān)設(shè)備上傳至云端服務(wù)器，在云端進(jìn)行數(shù)據(jù)處理實(shí)現(xiàn)以下功能：
（1）手機(jī)微信小程序報(bào)警,對(duì)溫度和含水率超過閾值或數(shù)據(jù)異常故障的設(shè)備，發(fā)送微信消息報(bào)警，及時(shí)提示維修人員查看；
（2）通過手機(jī)微信小程序查看各個(gè)傳感器二十四小時(shí)內(nèi)的數(shù)據(jù)及曲線變化；
（3）通過網(wǎng)頁端查看所有傳感器數(shù)值情況及24小時(shí)曲線，并能導(dǎo)出指定傳感器的歷史數(shù)據(jù)；
（1）微信小程序 （2） 微信報(bào)警 （3）手機(jī)查看曲線
（4）網(wǎng)頁端在線監(jiān)控
圖3 系統(tǒng)在線監(jiān)測(cè)組成
4 系統(tǒng)實(shí)施效果與數(shù)據(jù)分析方法
（1）工控機(jī)作為離線數(shù)據(jù)儲(chǔ)存端，提供了最全面的數(shù)據(jù)及分析辦法，其中包括：
①聲光報(bào)警功能，系統(tǒng)針對(duì)傳感器溫度或含水率超過閾值的設(shè)備發(fā)出聲光報(bào)警，及時(shí)提示相關(guān)人員查看異常情況；
②8小時(shí)區(qū)域內(nèi)數(shù)據(jù)曲線橫向?qū)Ρ?，通過觀察同區(qū)域傳感器近期含水?dāng)?shù)據(jù)曲線，分析單個(gè)數(shù)據(jù)明顯異常傳感器，對(duì)區(qū)域內(nèi)整體含水率曲線的影響，判斷該設(shè)備是否進(jìn)水。（見圖4）
③指定區(qū)域傳感器的溫度及含水率歷史數(shù)據(jù)導(dǎo)出或生成曲線進(jìn)行橫向?qū)Ρ?，查找設(shè)備開始進(jìn)水時(shí)段、規(guī)律等，精確定位進(jìn)水設(shè)備、輔助排查設(shè)備具體進(jìn)水點(diǎn)。（見圖5）
圖4 8小時(shí)區(qū)域曲線對(duì)比圖 圖5 指定傳感器歷史曲線對(duì)比
（2）微信小程序提供傳感器異常遠(yuǎn)程報(bào)警功能，對(duì)含水率超標(biāo)的設(shè)備，每4小時(shí)發(fā)送一次報(bào)警信息，并可通過實(shí)施監(jiān)控功能查看各個(gè)傳感器24小時(shí)的曲線變化，更方便快捷的協(xié)助維修維護(hù)人員確定進(jìn)水設(shè)備。
（3）網(wǎng)頁端可同時(shí)對(duì)比傳感器的溫度和含水率曲線（見圖6），當(dāng)設(shè)備進(jìn)水時(shí)往往伴隨著溫度的異常升高，且溫度升降趨勢(shì)與含水率趨勢(shì)成對(duì)應(yīng)關(guān)系，可通過溫度變化趨勢(shì)配合含水率趨勢(shì)確定進(jìn)水設(shè)備及進(jìn)水時(shí)間。
圖6 網(wǎng)頁端溫度與含水率數(shù)據(jù)曲線對(duì)比
5 結(jié)語
在線油品分析系統(tǒng)投入使用的數(shù)月來切實(shí)的為我廠監(jiān)測(cè)油品狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備進(jìn)水提供了有效的助力，并能協(xié)助現(xiàn)場(chǎng)人員精確定位進(jìn)水機(jī)組，極大程度的縮小了進(jìn)水點(diǎn)的排查范圍。系統(tǒng)同時(shí)提供了油品清潔度監(jiān)測(cè)功能，執(zhí)行NAS清潔度標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施監(jiān)控油品清潔度，為使用人員全面分析和掌握油品情況提供了數(shù)據(jù)依據(jù)。
在線油品分析系統(tǒng)通過科技手段，解決了不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)油膜潤滑系統(tǒng)進(jìn)水問題，同時(shí)縮小了進(jìn)水點(diǎn)排查范圍，為處理高線軋機(jī)組進(jìn)水問題踏出了漂亮的一步。配合現(xiàn)場(chǎng)人員的及時(shí)響應(yīng)與處理，通過有針對(duì)性的排查具體進(jìn)水點(diǎn)，切斷進(jìn)水來源，切換郵箱，更換濾芯等操作，以保證油膜潤滑系統(tǒng)低含水率、高清潔度運(yùn)行，可以有效提高潤滑油和軸承的使用壽命，減少了維護(hù)和換油費(fèi)用的同時(shí)，也減少或避免了因軸承燒損導(dǎo)致故障停機(jī)的情況出現(xiàn)，促進(jìn)我廠的降本增效工作又向前邁進(jìn)了一步。