刁帥
［國華（江蘇）風（fēng）電有限公司］

　　摘　要（yào）：風力發電是中國Z近幾（jǐ）年迅猛發展的新能源行業，國家給予了（le）諸多的優惠政（zhèng）策支持，倡導發展清潔可再生能源。隨著裝機數量的增多和使用（yòng）時間的延長，風機的潤滑維護保養逐漸成了重要問題，特（tè）別是風機主齒輪箱油的更換方法和步驟。文章對風機主齒輪箱換油（yóu）進行了探（tàn）討，並重點介紹了五步換油法。
　　關鍵詞：主（zhǔ）齒輪箱；換油法；預清洗；新（xīn）油加注；五步換油法；風力發電（diàn）

　　國華東台一期風電場2009年全部並網發電，2013年全部出質保自維護。采用93台華銳風電機組，機組型號為華銳FL1500、齒輪箱型號為大連（lián）重工PPSC1290、傳動比為104.125、額定功率為1700kW、輸（shū）出轉數（shù）1810r/min。采用兩級行星（xīng）和一級平行軸作為傳動結構（gòu），采用（yòng）德（dé）國（guó）賀德克作為潤滑係統，采用殼牌（pái）可耐壓S4GX320頂級工業（yè）合成齒輪油，潤滑方式為飛濺潤滑+壓力潤滑。隨（suí）著運行年限的增加，齒輪箱的齒麵磨損日益嚴重，需要根據（jù）齒輪油（yóu）檢測報（bào）告不定期更換齒輪箱（xiāng）液壓油。
　　1　風機齒輪箱油更換的目的
　　探討風機齒輪箱油更換方法（fǎ）之前，首先要搞清楚為什麽需要（yào）更換，更換的（de）目的（de）是什麽（me）？這是因為（wéi）潤滑油品是有使用（yòng）壽命的，在齒輪（lún）箱運轉（zhuǎn）過（guò）程中，齒輪油形成（chéng）足夠的（de）油膜把相（xiàng）互齧合的齒輪隔開，避免齒輪之（zhī）間（jiān）的直接摩擦（cā），從而保證（zhèng）齒輪箱的（de）正常運轉。但在此（cǐ）過程中（zhōng）齒輪油也會不斷被剪切、損耗，同時伴隨著（zhe）在使用過程中的氧化變質，油品的潤滑性能會逐漸下降，直（zhí）至無法滿足齒輪箱的潤滑（huá）要求，所以說油品是有（yǒu）使用壽命的，需要根據（jù）風機的運轉時間及油品（pǐn）的性（xìng）能指標（biāo）更（gèng）換油品。
　　另外，齒輪油在使用過程中（zhōng），油品氧化會產生油泥，同時會有（yǒu）外界汙（wū）染物（wù）進入，如水分、沙塵等，這些都會影響潤滑效果。更換齒輪（lún）箱油的目的是把舊油和油中所含的雜質及其粘附在齒輪、管路等部位的汙染物去除，還給齒輪箱一個清潔、良好的潤滑環境，從而讓齒輪箱良好運轉。因國華東台風電場風機豎（shù）立在沿海地區，距離黃海約2km，因此風機運行環境比較惡（è）劣，空氣濕度大（dà），鹽堿含量較高，在日（rì）常的運行維護過程中，更需要實時關注齒輪箱潤滑油的情況。
　　2　市場常見（jiàn）換油方案
　　2.1兩步法換油法
　　所謂兩步法換油就是把舊油排放幹（gàn）淨，直接加入新（xīn）油，隻是前期較多風場采用的換油方案。
　　操作流程是（shì）：舊油排（pái）放→新油加注。
　　該方案優點是操作流程簡單，省時（shí）、省力、省成本；缺點是舊油及汙染物難以排放幹淨，難以完全達（dá）到換油的效（xiào）果。
　　2.2三步換油法
　　三步換油（yóu）法是指在舊油排放之後加入工作油進行衝（chōng）洗（xǐ），然後再加入新油。在兩步法的基礎之上多了工作油清洗環節。
　　操作流程如下是：舊油排放→工作油衝洗→新油加注。
　　此方案比兩步換油法多（duō）了清洗環節，工作油的消耗量（liàng）會增加，但舊（jiù）油及汙染物的帶出（chū）量會增加，會在一定程度上改善換油之後（hòu）的潤滑環境，隻是介於工作油黏（nián）度（VG320）比較大，清洗效果也不會太（tài）理想。
　　2.3四步換油法
　　四步換油法是在兩步（bù）換油法的基礎上增加低黏度清洗油衝洗的環節。
　　操作流程是：舊油排放→清洗油衝洗→工作（zuò）油衝（chōng）洗→新油加注。
　　該方案在目前風場齒輪箱油更（gèng）換時普遍采用的主（zhǔ）流方案，該方案所用到（dào）的清洗油黏度較低，VG32黏度居多，黏度低、油（yóu）品流動性好（hǎo），溶解油汙能力有所提升，可（kě）以（yǐ）更大程（chéng）度上溶解並（bìng）帶出汙染物，清洗效（xiào）果會大大提升，再通過工作油衝洗把低黏（nián）度的（de）清洗油帶出，減少清洗油殘留的比例，從（cóng）而降低低黏（nián）度清洗（xǐ）油因殘留而稀釋（shì）工作油黏度的影響。此方案也有（yǒu）一些不足之處，因為清洗油黏（nián）度（VG32）比工作油黏度（VG320）低太多，無法滿足齒（chǐ）輪箱的工作潤滑要求（qiú），所以無法負載運轉（zhuǎn），僅僅是“衝”一下，會有一些“死角”和管路衝洗不到，也難以保證完（wán）全洗幹淨。
　　3　五步換油法
　　五步換油法（fǎ）是在四步法的基礎上增加預清洗（xǐ）工序，準備（bèi）換油之前直接往工作油（yóu）中加入溶劑型清洗油，該清洗劑（jì）有較強的（de）溶解性，可以（yǐ）溶解“死角”及管路拐彎處的油泥及附著物，該產品至少在舊油（yóu）排放之前（qián）24小（xiǎo）時加（jiā）入，加入比例一（yī）般為3%～5%（產品（pǐn）不同加入比例不同，建議按照產品使用說明比例（lì）加入），加入（rù）該清洗劑後風機可正常運（yùn）轉，不（bú）影響風機發電，運轉24～48小時後，再排放舊油，之後的流程與四步（bù）法相同（tóng）。
　　具體流程（chéng）是（shì）：預清洗→舊油排放→清洗油衝洗→工作油（yóu）衝洗→新油加注。
　　3.1預清洗（xǐ）
　　準備換油之前幾天（tiān），往工作油中加溶劑型清洗劑，此類清（qīng）洗劑對油汙的溶解力極好（hǎo），溫（wēn）度越高溶解力越強，比如嘉（jiā）實多清洗劑SC170就屬於該類產品，市場上也有其他（tā）品牌的類似產品，這類產品的導熱係統清（qīng）洗時普遍用到。在工作的舊油中提前24～48小時加入（rù），參考加入比例為3%～5%（加（jiā）入比例因產品不（bú）同而不同），加入後齒輪箱正常運轉，正（zhèng）常發電，建議加入清洗劑後運轉時間不少於24小時，在運轉（zhuǎn）過程中可以反複（fù）地清洗油品所流（liú）過的部位，將油泥和（hé）汙染物溶解於油中。隻是在（zài）此過程中，因有大量的汙染物溶於油中，會被濾芯過濾，所（suǒ）以要（yào）注意濾芯的工作狀態。
　　3.2舊油排（pái）放
　　溫度（dù）越低潤滑（huá）油黏（nián）度越高，越難以排放（fàng），所（suǒ）以要趁熱排出原齒輪箱舊油（yóu），從（cóng）油箱的Z低位置排放，盡量排出幹（gàn）淨。如果能用單向抽油機抽取舊油，就能更大程度上排淨舊油（yóu）。舊油排放後檢查油箱汙染情況及齒輪箱的情況。
　　3.3清洗油衝洗
　　在齒（chǐ）輪箱換油（yóu）過程中，排出舊油以後，仍會有舊油、老化（huà）產物以及其（qí）他汙染物（wù）難以從係統中排除幹淨，需要加入低黏度的清洗油或（huò）者同工作油黏度的（de）礦物（wù）齒輪油進行衝洗，此類油（yóu）品比工作油成本要低，可以從（cóng）一定程度上節省成（chéng）本。衝洗油用（yòng）量視齒輪箱大小而定或者通過換油車進出循環，然（rán）後放（fàng）出。檢查所放出清洗油的顏色（sè）變化，如果顏色變深比較嚴重，建（jiàn）議多（duō）衝洗一遍（biàn）。
　　3.4工作（zuò）油衝洗
　　清洗油一般采用低黏度（dù）的礦物油或者同工作油黏度的礦物油，難以完全排放（fàng）幹淨（jìng），如果此時直接加入新油（yóu），殘留的清洗（xǐ）油會混入工作（zuò）油，從而（ér）稀（xī）釋工作油，影響以後（hòu）的潤滑效果，所以用清洗油衝洗之後建議用工作（zuò）油再（zài）衝洗一（yī）遍，盡可能帶出清洗油（yóu），減少殘留比例。用工作油的衝洗方法與清洗油相同。
　　3.5新油加注
　　經（jīng）過（guò）前麵（miàn）的清洗之（zhī）後，更換濾芯，檢查管路及閥門狀況，如果沒問題就可以直接加入新（xīn）油了，加入新油時建議經過濾油裝置，如濾油小（xiǎo）車或加油車自帶過（guò）濾裝置。將新油加到工作液位，如果必要，更換（huàn）空濾濾芯。一切更換、裝備完（wán）畢後，Z好不要（yào）馬上啟動齒輪（lún）箱，因為（wéi）油（yóu）品在加入過程中會（huì）有氣泡產生，靜止一段時間，讓油品自行排放氣泡（pào），建議不少於30分鍾。
　　換完油之後的注（zhù）意事項：（1）風機正（zhèng）常運轉30分鍾之後，對（duì）油品（pǐn）進行取樣，作為狀態（tài）監控基（jī）準數據進行存檔（業主購買（mǎi）油品檢（jiǎn）測服（fú）務時建議此時進行取樣）；（2）現場快（kuài）速檢測建議使用在線油品檢測設備。如在線清潔度檢（jiǎn）測儀，黏度計等（děng）設備；（3）建議風電場（chǎng）在操作完整個齒輪箱清洗步驟後（hòu），收集一份油樣作為參考，並在運行（háng）6個月之後，再提取一份油（yóu）樣作油樣分析（xī），與參考（kǎo）樣品的分析結果作對比。之後每年化（huà）驗一次油樣，監控主要指標（biāo）的變化值與變化趨勢（shì），從而判斷油品的使用情況、各項理化指標的變化情況及設備的磨損情況。
　　4　換油注意事項（xiàng）
　　4.1安全
　　風機（jī）所處環境多數比較惡劣，換油的操作屬於高空作業且過程較為複雜，因此工作人（rén）員必須（xū）把（bǎ）安全放在位。
　　（1）嚴格（gé）遵守風電場各項安全規章製度；（2）嚴（yán）格按（àn）照安全作業要求（qiú）規範進行操作；（3）同一作業（yè）麵（miàn）工作人員應不（bú）少於2名；（4）作業前必須經過相關安全培訓，並取得相關安全、操作資（zī）質；（5）設立安全監督（dū）員，安（ān）全監督員有權對違章作業進行處罰；（6）風速超過（guò）12m/s，不得在出機艙工作；（7）使用（yòng）提升機必須嚴格（gé）按（àn）照操作手冊執行；（8）作業過程（chéng）應嚴格佩戴安全用具和勞保用具。
　　4.2防止汙染
　　由於風（fēng）場環境條件不佳，換油時很可能遇到雨（yǔ）雪、沙塵天氣，而且（qiě）換油設備有限，風（fēng）場換油維（wéi）護人（rén）員（yuán）對潤滑油（yóu）認識不足，常常在加注過程中造成齒輪油汙染，因（yīn）此建議先在室內對齒（chǐ）輪油進行小包裝分裝以防止（zhǐ）新油受到汙染，並在運送和加注過程中進行防塵防雨處理。
　　4.3控製油位
　　為了保證正常的油位，在加入係統清洗添加劑之前，放掉（diào）齒輪（lún）箱內與將加入清（qīng）洗添加劑量相同的舊（jiù）油，避免油位過高，導致溢出，造成（chéng）事故。注入新油後監控風機油位（wèi），可能此期間由於（yú）齒輪油過濾循環係統的開啟導（dǎo）致（zhì）油位（wèi）下降，這時必須注意及時補充新齒（chǐ）輪油。
　　4.4過濾器暢通
　　為了獲得更佳的清洗效果，建議清洗過程中油溫高於30℃，這樣（yàng）具有更好（hǎo）的（de）清洗效（xiào）果並可以（yǐ）在相對（duì）較（jiào）低的黏度下可盡量快、盡量（liàng）多（duō）地排（pái）出舊油和（hé）減少舊油在齒輪等部件上的黏（nián）附量（liàng）。在此（cǐ）過程中，要注意（yì）監控過濾係統（tǒng）的運行情況，過濾器（qì）可能會被係統清洗（xǐ）劑清洗下來的油泥、沉（chén）積物所堵塞（sāi），如（rú）果壓差過高，須及時更換濾芯。
　　4.5清理廢油
　　由於大部分風（fēng）機主齒輪箱的底（dǐ）部排油口（kǒu）不是在Z低處，需要（yào）注意有3%～5%的舊油無法通過底部排油口排出，因此必須使用（yòng）抽油設備清理這些廢油，以減少清洗油被汙染的程度，更好地發揮清（qīng）洗油的作用。
　　4.6嚴防異物
　　由於風場操作人員粗心而造成異物進入風（fēng）機（jī）齒輪箱，並導致卡死和（hé）崩齒報廢的重大惡性（xìng）事故已有發（fā）生，足以引以（yǐ）為戒。因此在清洗換油過程（chéng）中，一定要注意嚴防（fáng）抹布、拆卸下來的（de）螺（luó）栓（shuān）和工具等雜物掉（diào）入齒（chǐ）輪箱。

來源：《中國高新技術企業》2016年36期