在線油品監(jiān)測系統(tǒng)在軋鋼廠的應(yīng)用

郭玉暉

（吉林鑫達鋼鐵有限公司設(shè)備部）

摘  要：高線軋機組具有高速、重載、運行精度高以及作業(yè)環(huán)境惡劣等特點，而油膜潤滑系統(tǒng)進水是高線軋機管理永遠的痛，如不能及時發(fā)現(xiàn)及處理系統(tǒng)進水問題，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。所以及時發(fā)現(xiàn)潤滑油系統(tǒng)進水是解決高線軋機組進水問題的第一步，也是至關(guān)重要的一步。

關(guān)鍵詞：軋機進水；乳化；分析；潤滑系統(tǒng)進水；在線油品監(jiān)測

0  前言

高線設(shè)備管理的一大難題就是軋機油膜軸承潤滑系統(tǒng)進水問題，不論是進口設(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，都存在軋機進水問題，造成設(shè)備運行的極大隱患。當前采用的軋機進水查找方法，通常是監(jiān)控潤滑系統(tǒng)的油品顏色，以及停機檢查精軋機組的箱體內(nèi)，是否存在冷凝水等情況，判斷是否有進水問題。這種方法都屬于被動式檢查模式，在時間上不具備及時性，同時無法判斷哪一架軋機進水，查找的準確度也不夠，因此往往當系統(tǒng)大量進水以后，才發(fā)現(xiàn)有進水問題，不得不停機查找軋機進水來源并處理。由于進水量達到一定數(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，有效的做出進水的檢測，可以減少油品、軸承和齒輪的消耗量，節(jié)約成本。

1  項目介紹

在線油品分析系統(tǒng)是殼牌集團面向工業(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)，以實現(xiàn)油品在線監(jiān)測分析，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)過考察和對比，決定以軋鋼二線為試點，實施、投入使用該系統(tǒng)，用來及時發(fā)現(xiàn)、處理軋機油膜系統(tǒng)進水及污染問題，達到降本增效的目的。

2  項目實施前現(xiàn)場狀況

項目實施前我廠采用離線取樣檢測方法，取樣方法不同時，檢測結(jié)果差異較大，不能反映油品的真實狀態(tài)，且時效性較差，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)進水情況發(fā)現(xiàn)不及時，經(jīng)常會導致以下情況發(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)備進水發(fā)現(xiàn)不及時，油品乳化現(xiàn)象時有發(fā)生；

（4）軸承燒損故障停機，損失巨大。

圖1  油品對比圖

3  系統(tǒng)實施方案

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架軋機回油管安裝溫度及含水率傳感器，監(jiān)測軋機進水及溫度情況；

（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)測整體油品清潔度；

（3）在液壓工作站或控制中心安裝報警監(jiān)測工控機，與傳感器控制箱直連，離線實時監(jiān)測油品狀況，對超出溫度或含水率閾值的軋機報警提示，并確保網(wǎng)絡(luò)中斷時，可使用離線設(shè)備監(jiān)測油品情況。

        （1）傳感器安裝              （2）顆粒度傳感器安裝             （3）現(xiàn)場監(jiān)控

圖2  油品在線分析現(xiàn)場安裝圖

3.2  系統(tǒng)在線監(jiān)測方案

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，在云端進行數(shù)據(jù)處理實現(xiàn)以下功能：

（1）手機微信小程序報警,對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)送微信消息報警，及時提示維修人員查看；

（2）通過手機微信小程序查看各個傳感器二十四小時內(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小時曲線，并能導出指定傳感器的歷史數(shù)據(jù)；

            （1）微信小程序                 （2） 微信報警                （3）手機查看曲線

                                           （4）網(wǎng)頁端在線監(jiān)控

圖3  系統(tǒng)在線監(jiān)測組成

4  系統(tǒng)實施效果與數(shù)據(jù)分析方法

（1）工控機作為離線數(shù)據(jù)儲存端，提供了最全面的數(shù)據(jù)及分析辦法，其中包括：

①聲光報警功能，系統(tǒng)針對傳感器溫度或含水率超過閾值的設(shè)備發(fā)出聲光報警，及時提示相關(guān)人員查看異常情況；

②8小時區(qū)域內(nèi)數(shù)據(jù)曲線橫向?qū)Ρ?，通過觀察同區(qū)域傳感器近期含水數(shù)據(jù)曲線，分析單個數(shù)據(jù)明顯異常傳感器，對區(qū)域內(nèi)整體含水率曲線的影響，判斷該設(shè)備是否進水。（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)導出或生成曲線進行橫向?qū)Ρ?，查找設(shè)備開始進水時段、規(guī)律等，精確定位進水設(shè)備、輔助排查設(shè)備具體進水點。（見圖5）

圖4  8小時區(qū)域曲線對比圖                   圖5  指定傳感器歷史曲線對比

（2）微信小程序提供傳感器異常遠程報警功能，對含水率超標的設(shè)備，每4小時發(fā)送一次報警信息，并可通過實施監(jiān)控功能查看各個傳感器24小時的曲線變化，更方便快捷的協(xié)助維修維護人員確定進水設(shè)備。

（3）網(wǎng)頁端可同時對比傳感器的溫度和含水率曲線（見圖6），當設(shè)備進水時往往伴隨著溫度的異常升高，且溫度升降趨勢與含水率趨勢成對應(yīng)關(guān)系，可通過溫度變化趨勢配合含水率趨勢確定進水設(shè)備及進水時間。

圖6  網(wǎng)頁端溫度與含水率數(shù)據(jù)曲線對比

5  結(jié)語

在線油品分析系統(tǒng)投入使用的數(shù)月來切實的為我廠監(jiān)測油品狀況，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備進水提供了有效的助力，并能協(xié)助現(xiàn)場人員精確定位進水機組，極大程度的縮小了進水點的排查范圍。系統(tǒng)同時提供了油品清潔度監(jiān)測功能，執(zhí)行NAS清潔度標準實施監(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，解決了不能及時發(fā)現(xiàn)油膜潤滑系統(tǒng)進水問題，同時縮小了進水點排查范圍，為處理高線軋機組進水問題踏出了漂亮的一步。配合現(xiàn)場人員的及時響應(yīng)與處理，通過有針對性的排查具體進水點，切斷進水來源，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、高清潔度運行，可以有效提高潤滑油和軸承的使用壽命，減少了維護和換油費用的同時，也減少或避免了因軸承燒損導致故障停機的情況出現(xiàn)，促進我廠的降本增效工作又向前邁進了一步。