油液监测错失良机—谁之过？

       这是一个令笔者印象很深的案例。虽已过去近10年，但每当我讲到或谈及润滑油取样时，那个矿山设备维修部门经理的沮丧的面孔还常常浮现在我眼前。
 
       那是一个位于澳大利北部，离开大城市几百公里的偏僻丘陵地带的露天煤矿。其核心设备是两台大型挖掘电铲和运输车队。这个设备主管深知关键设备的可靠性对矿山，以及对他个人职业生涯的重要性。因此，早在80年代中期，他就对关键设备实施状态监测，包括电铲。不仅振动监测，还包括全面的油液监测。这个电铲有11个摆动齿轮箱进行车身的回转。11个齿轮箱实施定期取样，除了润滑油常规理化性能分析外，还包括铁谱磨损颗粒分析。并使用专用软件对所有油液分析数据进行计算机管理。即使在今天，这样的状态监测实践也算到位。然而，他忽略了一个小的，然而非常重要的环节——润滑油取样。

      在一次拆检时，他们吃惊地发现，其中4台摆动齿轮箱底部的内圈齿轮出现了严重的大面积表面剥落，如图1-2所示。显然，这4台齿轮箱要更换大修。要命的是，这是计划外的意外大修，矿山并未准备备件，这意味着这台关键设备要停产至少2个月。据估计，这次计划外的停机损失高达2百万美元！
 
   
    图1 内圈齿轮
    
    
   
    图2 损坏的内圈齿轮表面
 
    记得是在1998年4月的一天，我接到这位设备主管的电话（我当时在BHP公司的研究所从事机器磨损分析），然后立即赶到工地。这位经理见到我，第一句话就是： (你的)磨损颗粒监测技术害了我！它根本检测不出设备失效。我二话不说，立即下到电铲底层去观察摆动齿轮箱以及了解润滑油取样程序。

    损坏的内圈齿轮位于摆动齿轮箱的底部，矿山维修人员使用手动真空泵从从图3右所示的位置插入塑料软管取样。很明显，这是一个不符合设备磨损检测要求的取样位置。内圈齿轮坐在底部。当齿轮产生与图2相对应的严重表面剥落时，金属颗粒尺寸已达几个甚至几十个毫米。这些颗粒一旦生成，在重力作用下立即沉积到底部。因此，齿轮箱失效后，肉眼可见大量的金属碎屑沉积在失效的齿轮箱底部，也就是内圈齿轮的位置，见图4。如果所取的油样中含有这些大颗粒，一个磨损颗粒分析的新手也能立即报警，大喊“狼来啦！”。

    然而，从图3所示“润滑油取样”位置所取油样中的磨损颗粒却丝毫看不到任何异常磨损的迹象，见图5。这些磨损颗粒为典型的正常磨损颗粒（RubbingWearParticles），少量尺寸达30-50微米的颗粒表面轮齿表面可能出现了轻度的疲劳，但那可能是肉眼也难以识别的表面痕迹，与图2所示的损害程度有天壤之别。任何有经验的分析老手也只能评价为磨损状态正常。

   经了解，该矿山委托一振动监测技术服务的外协公司取样。这个公司的技术人员对于油液监测和润滑几乎一无所知。他们认为，润滑油取样哪儿都一样，不就是检测一下理化指标吗？只要能取到油就行。而矿山对润滑油取样也是一无所知。就这样，一个看似小小的，人人都能做的取样，就让这个矿山付出了近2百万美元的停机代价。
 
   
    图3 齿轮箱取样图解
 
    
   
    图4 沉积在齿轮箱底部的大金属磨屑
 

   
    图5 从图3“润滑油取样位置”所取油样中的磨损颗粒