在美国工业界已经持续近10年的现代设备润滑至今势头不减，且一浪高过一浪。站在这股设备管理新浪潮的最前沿的就是以火电和核电为主体的美国电力行业。
    在太平洋彼岸，崛起的中国遍地建筑工地林立，持续已过10年，至今方兴未艾。站在这股震撼世界的经济大潮的前沿的也是我国的电力工业。据报导，仅2005年新增的机组容量几乎相当于英国现有的机组总容量。然而，与美国电力行业形成鲜明的对比, 我国有关电厂电站润滑管理的报导却凤毛麟角。
    在我国经济转型, 改变企业管理模式的重要时刻, 认识和学习美国电厂电站先行一步的理念和经验, 无疑将有益于提高我国电厂电站的企业管理水平和竞争力. 有鉴于此, 本文综合了近年来美国电厂电站在设备润滑方面的报导，以及作者参与的国内外电厂电站设备润滑咨询服务的点滴经验，试图对两国电厂电站在设备润滑方面的差距作一初步的探讨。

1  现代设备润滑在美国电力工业的兴起

设备润滑，这个被打入低端蓝领部落几十年之久的灰姑娘，被全球经济一体化的浪潮冲刷掉了表面的灰垢，显出了她独特的魅力。它的重要性与它所受到的轻视形成了极大的不对称，而这也恰恰是它的价值所在。人们因此称之为“尚未挖掘的金矿”。
    现代设备润滑的理念源自日本钢铁工业。简言之，就是对设备润滑的所有环节进行优化以达到效益的最大化。产生于八十年代，著名的新日铁润滑污染控制“三步走” 策略就是现代设备润滑的雏形。随后日本钢铁企业群起仿效，对降低日本钢铁工业的生产成本起了极为重要的作用。然而，迫使美国工业关注设备维修，把目光专注于润滑管理的最主要的动力则是来自全球经济一体化。残酷的全球化让美国生产制造企业恨不得从设备润滑（油）里榨出最后一块钱，也在全球范围内刮起了这股一浪高过一浪的现代设备润滑的新浪潮。
    对美国电力行业来说，1991年是一个重要的年头。美国通用电气的调查（图1）发现, 电站的20%的强制性停机是由于透平系统，而在这20%中，19%的透平和发电机问题与润滑油系统有关^[1]。这个结果改变了人们认为润滑不是一个影响汽轮机可靠性的关键因素的错误观点。 

图1  美国通用电气的调查

美国Pall公司引述的资料表明，通过对1984-1989年间140台汽轮机组轴承调查，发现61%的轴承磨损寿命达不到设计要求（图2），主要的原因在于对润滑油中固体颗粒和水污染的控制不够^[1]。与此同时，美国东南部一主要电站的调查表明，大部分汽轮机滑动轴承的失效是过度磨损； 他们在1987-1988年间, 他们花费了377,000美元用于轴承修复^[1]。
    美国电科院（EPRI）在1991年的调查也表明, 美国每年仅用于汽轮机轴承的修复和停机损失的花费就高达约2亿美元^[1]。
    这一系列的调查确认了润滑在蒸汽/燃气轮机设备管理中的重要位置。 

图2  美国Pall公司引述的调查结果

1997年是美国电厂电站设备润滑的又一个重要的里程碑。
    鉴于汽轮机润滑油的状态监测是如此重要, ASTM 在这一年为此特别颁布了一个专门的标准- ASTM D4378-97 “蒸汽/燃气轮机在用矿物润滑油监测的标准实践”。这可能是ASTM唯一的一个专为某类设备润滑油监测而制订的标准。从此，汽轮机油的取样监测成为电厂电站必须执行的实践。

表1  ASTM D4378-97 “蒸汽/燃气轮机在用矿物润滑油监测的标准实践”

试验	ASTM	范围
粘度	D445	+/- 5%	这是相对于实际的新油的范围, 而不是产品说明书上的粘度范围.  至少一季度试验一次
粘度指数	D2270	>90	新油验收
旋转氧弹法RPVOT	D2272	<25%	每年测试一次, 当试验值接近25%时增加取样试验频率 蒸汽轮机:以总酸值的同时增加为警告; 燃气轮机: 如轴承和系统液压元件使用同一油箱, 应使用超级离心分离机, 与旋转氧弹试验一起防止漆膜形成
水	D6304	<1000 PPM	ASTM D4378-97采用 1000 ppm 或 0.1%作为水分的警告限, 而有些蒸汽/燃气轮机的制造商则要求 500 ppm. 对于氢冷发电机,则应保持 250 ppm为其上限.
清洁度	4406:99	18/16/13	至少一季度一次
抗锈试验	D665A	??㏒???琰茞??ü	每年一次,或有水进入时再做
总酸值，mg KOH/g	D664	初始值以上 0.3 to 0.4	也有人使用上升 0.1作警告限
汽轮机油稳定性试验 - TOST	D493	㏒?琰茞?ü	制造商使用以区分不合格的汽轮机油. 不适用于在用油监测

试验	ASTM	注意
抗乳化	D1401	虽然有些制造商要求30分钟新油试验后的乳化液是3ml, ASTM D4378-97 没有提供抗乳化试验的警告值. 在实际中, 30分钟试验后15ml 乳化液应视为警告限.
抗泡	D892	如果汽轮机油箱顶部泡沫是6英寸或少于6英寸, 而且没有溢出, 一般来说不用太担心. 但突然的增加则应予调查. ASTM D4378-97为450ml序列1起泡倾向试验提供了一警告限: 在750F (240C)搅拌5分钟后生成的泡沫量, 和在停止搅拌后10分钟残余的的泡沫量10ml 为泡沫稳定性. 小于5ml的泡沫稳定性是一个好的指标, 说明泡沫能被破碎无起泡之虑.
空气释放	D3427	有些制造商规定新油的空气释放限值. 这些限值定义为从空气引入到空气逸出至0.2%体积所需的时间, 可低至4分钟。
FZG 齿轮试验	D5182	FZG 齿轮试验, 结果以失效载荷等级表示 (FLS). 典型的R&O ISO 32 汽轮机油应为 6 或 7. 含有抗磨或极压添加剂的ISO VG 32 R&O油应达到FZG 10级, 这将满足大多数制造商要求. FZG齿轮试验不应随油使用时间而变化. 仅在特别情况下使用
闪点	D92	ASTM D4378-97 要求相对于新油下降300F (170C)为警告限. 仅在发现其他油或溶剂混入时才测试

1999年，两个来自美国亚利桑那核电站的振动监测专家发表了一篇对750台电站设备的滚动轴承(油润滑)失效监测的调查报告[2]。在这篇报告中，B. Johnson和H. Maxwell令人吃惊地宣称，以磨损(屑)分析为核心的油液监测技术能检测18个月以内的油润滑滚动轴承的早期失效, 而振动分析则能检测3个月以内的脂润滑轴承的失效. 他们进一步的分析还发现, 40%的与润滑有关的轴承故障可被油液监测技术所检测, 而振动监测可发现33%, 其它的27%则需油液和振动的综合监测 (图3)。 他们的实践证明, 实验室油液分析与经济有效的现场油液检测相结合能为电站带来可观的经济效益. 每投资1美元于油液监测, 回报是6美元. 鉴于他们的杰出贡献, 亚利桑那核电站当之无愧获得了国际设备润滑协和颁发的2002年度的企业全优润滑大奖（Augustus H. Gill Award奥古斯都.H.吉尔奖）.

图3  美国亚利桑那核电站的调查结果

企业推行设备全优润滑中最关键的,也是最困难的, 不是改变润滑剂或采用油液监测技术, 而是改变人们对设备润滑的观念和理念. 在第一届全优润滑国际会议上, 来自美国电站的K Brown发表了一篇小文章 – 怎么计算你的齿轮箱的换油成本[3]? 文章虽短, 但深刻地反映了美国电力行业对设备润滑的反省和理念改变。
    “假如一齿轮箱用油量是5加侖, 每加侖5美元, 你是怎么计算齿轮箱的换油成本的? – 最简单的就是只算油钱, 成本就是25美元. 再准确一点就是加上换油的人工成本, 两个人两个小时, 每小时10美元, 总成本是65美元. 可是, K Brown发现, 这个齿轮箱的换油实际上涉及到16个方面的成本：
    （1）可用性成本 = 占年停机时间的0.3%, 每次更换为$200
    （2）文本工夫&审报成本= 1小时, 为$27
    （3）换油人工 & 福利=应为小时工资的1.5倍
    （4）辅助性人工成本=应为实际拧扳手时间的2-8倍!
    （5）监工成本=通常比实际换油人工高20%
    （6）费油处理成本 =煤加倫 $0.5
    （7）运输 = 1小时, $27
    （8）相关劳力成本 = 每加倫$2
    （9）固体材料消耗 = $25
    （10）液体材料消耗 = $25
    （11）新油 = $25
    （12）新油人头税 = $10
    （13）订单费用= 每个订单 $400
    （14）由于换油引起的设备失效&油泄漏/清洗等 = $20
    （15）与安全相关 = $20
    （16）油样试验 = $100“

理念的改变导致计算方法的不同。显明的成本加上隐藏的成本, 这个齿轮箱换油的成本就是$988.7! 你还能再说“设备润滑的成本算不了什么”吗?
    这篇文章显示的精细润滑管理的理念与我国的粗放型, 高能耗低效率的管理实在是一个鲜明的对比, 值得我国电厂电站管理层三思.”
    当理念改变, 眼睛睁开后, 大批来自电厂电站的设备管理和技术人员涌向设备润滑培训班. 学习从润滑剂的选用, 怎样取油样, 怎样控制颗粒和水污染, 怎样读懂油液监测报告, 等等现代设备润滑的理念，经验和技术。根据从国际设备润滑协会（ICML-International Council for Machinery Lubrication）网站的不完全统计, 在约1,500名已获得设备润滑分析师资格的名单中, 来自北美电厂电站约占据15%[4], 位居各行业之首! 这意味着已有差不多200-300名具有全新理念和专业知识的现代设备润滑专业技术人员活跃在美国电厂电站. 正是这些人把美国电厂电站设备润滑推向了一个新高度。

2  我国电厂电站在设备润滑方面的差距

来自我国电力行业关于设备润滑方面的全面的评价与报道相当罕见. 本文仅根据少数火电厂及柴油机电厂的初步了解, 因此不能代表我国一些电厂,特别是核电站和那些设备管理水平较高的电厂的设备润滑管理的现状. 然而, 作者相信在相当程度上代表了当前我国电厂电站设备润滑管理的现状和水平。
    “重水轻煤不管油”曾是过去很长一段时期内电厂电站设备润滑管理的真实而生动的描述. 今天, 由于对水的认识及质量管理的到位, 有人认为现在应该用“重煤轻油不管水”来形容. 事实上, 这句话已经揭示了人的理念，即人对设备润滑的认知, 态度和重视程度，才是中-美电厂电站设备润滑管理之间最根本的差距。
    理念导致行为. 很难想象, 在“重煤轻油不管水”的理念下能诞生现代设备润滑管理. 下表给出的是中-美电厂电站在设备润滑管理与实践的粗略的对比数据. 需要说明的是, 美国电厂的设备润滑水平不是一致的，而肯定也有一些中国电厂设备润滑高于表中所描述的水平。

表2

	美国电厂电站	中国电厂电站
理念	从设备润滑中榨出最后一块钱!	“重水轻煤不管油” 或 “重煤轻油不管水”
标准	执行ASTM D4378-97
目标	超越OEM（原设备制造商）要求的标准	很多电厂连设备制造商的要求的标准也达不到
监测	先进而经济有效的油液监测 现场监测与实验室相结合 磨损监测与污染和油液状态监测相结合 主要由专业化，社会化的实验室完成 油液状态监测成为设备管理的方向盘和指示器	大部分用于润滑油监测的仪器设备不能满足对汽轮机油实行准确测试的要求，检测仪器与标准均不能执行ASTM D4378-97； 低水平，高成本的电厂内部实验室 相当多的电厂把润滑油的监测与水和燃油的质量检验等同 润滑油监测主要用于检查是否应该换油 早期问题不知道，知道了吓一跳！
人才	设备润滑分析师人数- 200-250名	大多数电厂没有配备具备相应专业知识的工程师来主管设备润滑 设备润滑分析师人数 – 零
培训	参加32小时正规培训的人数: >1,000 再见！加油工！Hello，润滑技术员！	很多电厂从来没有举办过设备润滑方面的专门培训 参加32小时正规培训的人数: <100名

图4-6是我国一个火电厂检测汽轮机润滑油的内部实验室的简陋仪器. 这些仪器的测试精度常常达不到要求. 例如，汽轮机润滑油的总酸值是监测润滑油氧化和变质的关键测试项目，其增加0.1就是一个值得注意的状态变化。可是采用图示的仪器，其数据的波动范围常可能超过0.1。我国进口的是现代化的超超临界的超大机组, 但我们的未经培训的人却在使用手动目测的简陋仪器对这些最现代化的机组进行维护和监控.

图4  简陋的测量汽轮机油总酸值的仪器, 不能满足要求

图5  测量汽轮机油清洁度的简易仪器, 不能满足要求

图6  电厂内部实验室 – 主观目测确定汽轮机油的清洁度, 不能满足要求

3  几点建议

美国已实践多年且行之有效的现代设备润滑对我国电厂电站的设备管理是一笔宝贵的财富。对于我国那些已运行多年的电厂, 可直接予以学习应用; 对于那些新电厂和在建设中的电厂，更应该从起步就与国际最好的实践接轨而不用交了学费再来学. 借鉴美国的经验, 我国电厂电站的设备润滑应首先抓住下述几个重要的环节:
    转变电厂电站设备管理层对润滑的观念. 不仅认识设备润滑对企业的经济价值, 更要树立现代设备润滑以人为本的新理念。一个半天至一天的<电厂电站的现代设备润滑>专题讲座也许是最有效的方式。
    没有什么比培训设备润滑专业人才更重要和更有效! 如果每个电厂都配备有1-2名专业设备润滑分析师, 加上管理层的支持, 电厂的设备润滑一定会走在与国际接轨的快车道上!
    选择几个具备条件的电厂, 配合专家咨询机构对电厂设备润滑的各个环节进行评价和审计, 找出薄弱环节(机会)和制订针对性的解决方案. 这样总结出的经验和模式可迅速地应用到其它电厂。

4  参考文献

[1]  Pall Corporation, Oil Cleanness Trends, 2000
[2]  B. Johnson, H Maxwell, Practicing Oil Analysis ’99 Conference Proceedings
[3]  K Brown, Utility Service Associates, USA from Practicing Oil Analysis, May/June 99
[4]  ICML网站: www.lubecouncil.org