煤化工企業(yè)油品選型優(yōu)化研究與應(yīng)用
鐘龍風(fēng) 廣州機(jī)械科學(xué)研究院有限公司
摘要：對(duì)煤化工企業(yè)用油現(xiàn)狀進(jìn)行分析，指出其潤(rùn)滑油使用普遍存在的問(wèn)題，如采用的油品種類多、油品性能等級(jí)偏高、油品使用經(jīng)濟(jì)性偏低。提出總體上按照“油品種類最少化、設(shè)備潤(rùn)滑更優(yōu)化、用油成本更低化”開(kāi)展油品選型優(yōu)化的思路，并介紹油品選型優(yōu)化結(jié)果及產(chǎn)生的效益。開(kāi)展油品選型優(yōu)化，可使煤化工企業(yè)油品年使用成本下降，另外還能減少現(xiàn)場(chǎng)加錯(cuò)油的情況，提高設(shè)備潤(rùn)滑可靠性。
關(guān)鍵詞：潤(rùn)滑油；選型優(yōu)化；潤(rùn)滑管理；煤化工
煤化工是我國(guó)化學(xué)工業(yè)的重要組成部分，未來(lái)隨著世界石油資源不斷減少，煤化工的重要性將更加凸顯。加上我國(guó)富煤少油的資源現(xiàn)狀，近年來(lái)煤化工發(fā)展更加迅速。當(dāng)前制約煤化工行業(yè)發(fā)展的一大因素是煤化工生產(chǎn)污染較大、排放高，這與國(guó)家當(dāng)前低碳、綠色的發(fā)展戰(zhàn)略吻合度不高，因而減少污染和排放是煤化工企業(yè)當(dāng)務(wù)之急。煤化工企業(yè)生產(chǎn)的整個(gè)工藝流程中涉及大量轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備，如離心壓縮機(jī)組、空分裝置、汽輪發(fā)電機(jī)組、各類泵等，這些轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備潤(rùn)滑的好壞與企業(yè)的節(jié)能減排密切相關(guān)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界有１／３～１／２的能源以各種形式消耗在摩擦上，而摩擦導(dǎo)致的磨損是機(jī)械設(shè)備失效的主要原因，大約有８０％的損壞零件是由于各種形式的磨損引起的，而在工業(yè)企業(yè)中潤(rùn)滑是減少設(shè)備摩擦、磨損的重要手段［１－５］。因而做好設(shè)備的潤(rùn)滑管理對(duì)于煤化工企業(yè)實(shí)現(xiàn)低碳、綠色生產(chǎn)意義重大，而潤(rùn)滑油品的管理是潤(rùn)滑管理的重要環(huán)節(jié)，也是煤化工企業(yè)潤(rùn)滑管理中普遍存在的薄弱環(huán)節(jié)，因而開(kāi)展?jié)櫥推返墓芾硎敲夯て髽I(yè)實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理精細(xì)化和綠色低碳生產(chǎn)的重要一步［６－８］。
煤化工相比石油化工起步晚、工藝流程更復(fù)雜，涉及到的設(shè)備種類和數(shù)量更多，因而設(shè)備的管理工作更繁重，但同時(shí)可挖掘的潛力也更大。潤(rùn)滑管理作為設(shè)備日常管理中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，對(duì)于眾多煤化工企業(yè)而言就是一個(gè)待挖掘的“金礦”。本文作者分析煤化工企業(yè)潤(rùn)滑油使用普遍存在的問(wèn)題，提出開(kāi)展油品選型優(yōu)化的思路，為煤化工企業(yè)提升潤(rùn)滑管理工作提供了參考。
１ 煤化工企業(yè)用油現(xiàn)狀
（１）油品種類繁多
油品種類多幾乎是煤化工企業(yè)的一個(gè)“通病”。以兩家大型煤化工企業(yè)為例，一家設(shè)備用油種類達(dá)到１３８種，另一家達(dá)到１６３種。這還只是設(shè)備上使用的油品，如果再加上倉(cāng)庫(kù)中因各種原因而“閑置”的油品，總的油品種類接近２００種（見(jiàn)表１）。油品種類繁多一是體現(xiàn)在油品品牌多，以上述企業(yè)為例，其接近２００種的油品品牌不僅襄括了國(guó)外和國(guó)內(nèi)幾大主流品牌，還有大量非主流品牌，全部油品品牌數(shù)量達(dá)２９個(gè)，且油品種類多的幾大品牌在油品年使用量上沒(méi)有顯著差別，即企業(yè)沒(méi)有以某一品牌的油品為主的策略，這其實(shí)并不利于企業(yè)在采購(gòu)時(shí)通過(guò)量的優(yōu)勢(shì)提高議價(jià)能力。油品種類繁多另一個(gè)體現(xiàn)是油品黏度等級(jí)多，以該企業(yè)工業(yè)齒輪油為例，從ＩＳＯＶＧ４６至ＩＳＯＶＧ３２００黏度等級(jí)一應(yīng)俱全，一個(gè)企業(yè)的設(shè)備即使再?gòu)?fù)雜多樣，也很難想象其真有必要把齒輪油的黏度等級(jí)幾乎用全。
表１ 某企業(yè)各品牌油品種類分布
企業(yè)用到的油品種類繁多帶來(lái)的首要問(wèn)題就是現(xiàn)場(chǎng)加錯(cuò)油的風(fēng)險(xiǎn)陡增。以上述企業(yè)為例，在對(duì)現(xiàn)場(chǎng)關(guān)鍵設(shè)備在用油進(jìn)行取樣檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，在很小的抽樣比例下就發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵設(shè)備存在加錯(cuò)油的情況，見(jiàn)表２。公用工程中心磨煤機(jī)減速機(jī)油站采用的是某品牌Ｌ?ＣＫＤ３２０工業(yè)閉式齒輪油，共抽檢了２臺(tái)設(shè)備，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其中１臺(tái)設(shè)備存在加錯(cuò)油的情況，１＃磨煤機(jī)減速機(jī)在用油黏度檢測(cè)值為２１２.６ｍｍ２／ｓ，這與該潤(rùn)滑點(diǎn)要求所用油品牌的黏度范圍不相符。該黏度符合ＩＳＯＶＧ２２０的黏度范圍，且現(xiàn)場(chǎng)也正好用到了ＩＳＯＶＧ２２０黏度等級(jí)的齒輪油，所以基本可以判斷這是由于現(xiàn)場(chǎng)加錯(cuò)油導(dǎo)致的結(jié)果。油品種類繁多帶來(lái)的問(wèn)題還包括油品庫(kù)存量居高不下，初步統(tǒng)計(jì)該企業(yè)油品庫(kù)存金額達(dá)２００萬(wàn)元以上；現(xiàn)場(chǎng)為避免潤(rùn)滑器具混用需配備的各類潤(rùn)滑器具數(shù)量增加等。
表２ 磨煤機(jī)減速機(jī)在用油檢測(cè)數(shù)據(jù)
（２）油品性能等級(jí)偏高
調(diào)查發(fā)現(xiàn)，多家煤化工企業(yè)發(fā)現(xiàn)煤化工企業(yè)用油性能等級(jí)普遍偏高，尤其是在一些大型關(guān)鍵設(shè)備上。例如空分壓縮機(jī)采用了全合成汽輪機(jī)油，汽輪發(fā)電機(jī)也采用了全合成汽輪機(jī)油，這在其他類型工業(yè)企業(yè)中是比較罕見(jiàn)的。以汽輪機(jī)用油為例，在電力行業(yè)無(wú)論是３０ＭＷ小機(jī)組，還是核電１０００ＭＷ大機(jī)組，普遍采用的是礦物型汽輪機(jī)油；在石油化工行業(yè)，各類大型離心壓縮機(jī)組也普遍采用的是礦物型汽輪機(jī)油，很少使用合成油。一方面，合成油的價(jià)格通常是礦物油的５～６倍，而這類設(shè)備用油量又很大，導(dǎo)致設(shè)備用油成本非常高。另一方面像離心壓縮機(jī)、汽輪機(jī)這類設(shè)備通常采用循環(huán)潤(rùn)滑系統(tǒng)，整體潤(rùn)滑工況環(huán)境較好，油品使用周期很長(zhǎng)，使用合成油性價(jià)比不明顯。
煤化工企業(yè)用油性能等級(jí)普遍偏高的原因，主要有２個(gè)方面：一是煤化工企業(yè)部分關(guān)鍵設(shè)備（例如空分）進(jìn)口設(shè)備居多，設(shè)備廠家推薦的油品性能等級(jí)較高；另一方面是煤化工行業(yè)相比石油化工、電力行業(yè)來(lái)說(shuō)仍屬于較小眾行業(yè)，設(shè)備實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)有限，也相對(duì)閉塞，與行業(yè)外的交流少，造成煤化工行業(yè)類似設(shè)備的用油性能等級(jí)明顯高于其他行業(yè)［９－１３］。
（３）油品使用經(jīng)濟(jì)性偏低
煤化工企業(yè)油品使用經(jīng)濟(jì)性偏低主要表現(xiàn)在油品性能等級(jí)偏高，但換油周期普遍偏短。例如某企業(yè)甲醇中心各類離心式壓縮機(jī)使用的是性能等級(jí)更優(yōu)的某品牌半合成型汽輪機(jī)油，但確定的換油周期僅為２年。而其他行業(yè)大部分采用的為礦物型汽輪機(jī)油，但換油周期普遍更長(zhǎng)，有４年換油周期的，甚至還有使用周期達(dá)到８年的。類似的還有聚烯烴反應(yīng)器攪拌器減速機(jī)使用的是某品牌全合成型齒輪油，而換油周期為１年。而其他行業(yè)類似設(shè)備上通常使用礦物油，且換油周期普遍在２年以上。因此，這些設(shè)備油品使用經(jīng)濟(jì)性是偏低的。
潤(rùn)滑油品本質(zhì)上是石油附屬產(chǎn)品的一種，因而潤(rùn)滑油品的消耗量與企業(yè)的能耗是相關(guān)的，更重要的是潤(rùn)滑油品在使用后屬于危險(xiǎn)廢物。根據(jù)２０１６年８月１日修訂的《中華人民共和國(guó)固體廢物污染環(huán)境防治法》，國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄中“ＨＷ０８廢礦物油與含礦物油廢物非特定行業(yè)類”，明確廢棄潤(rùn)滑油需要找有資質(zhì)的機(jī)構(gòu)回收處理。因而設(shè)備換油周期偏短不僅關(guān)乎企業(yè)油品使用成本上升、換油工作量增加，更重要的是會(huì)增加煤化工企業(yè)危險(xiǎn)廢物的排放，這與當(dāng)前國(guó)家節(jié)能減排的發(fā)展主旋律以及發(fā)展“綠色煤化工”都是不相符的［１４－１５］。
２ 油品選型優(yōu)化思路
油品選型優(yōu)化采取以下五項(xiàng)原則（見(jiàn)圖１）：
（１）非關(guān)鍵設(shè)備用油往關(guān)鍵設(shè)備用油靠攏：關(guān)鍵設(shè)備對(duì)企業(yè)的正常生產(chǎn)非常關(guān)鍵，因而選型優(yōu)化過(guò)程中盡可能不動(dòng)關(guān)鍵設(shè)備的用油，而其他非關(guān)鍵設(shè)備的用油往關(guān)鍵設(shè)備用油靠攏。
（２）使用量少的油品往使用量多的油品靠攏：油品使用量多往往意味著有更多設(shè)備在使用該油品，而油品替代過(guò)程始終會(huì)帶來(lái)一定的影響，因而采取使用量少的油品往使用量多的油品靠攏的方法，以盡可能減少換油的影響。
（３）滿足設(shè)備潤(rùn)滑要求前提下提高用油性價(jià)比：在滿足安全、可靠的前提下實(shí)現(xiàn)用油的經(jīng)濟(jì)性。
（４）同類或同一中心設(shè)備的用油盡可能統(tǒng)一：該方法可減少設(shè)備加錯(cuò)油情況的發(fā)生，也便于現(xiàn)場(chǎng)潤(rùn)滑管理工作的開(kāi)展。
（５）替代油品不改變目前設(shè)備換油周期：設(shè)備選用替代油品后，設(shè)備的換油周期不會(huì)改變，部分設(shè)備降低了用油性能等級(jí)，但前提是保持目前的換油周期不改變。
３ 優(yōu)化結(jié)果及效益分析
３.１ 優(yōu)化結(jié)果
以上述提到的煤化工企業(yè)為例，通過(guò)選型優(yōu)化，設(shè)備用油種類從１３８種優(yōu)化為５７種，優(yōu)化幅度達(dá)到５９％（見(jiàn)圖２）。通過(guò)選型優(yōu)化，不僅油品種類大幅減少，還優(yōu)化了部分設(shè)備用油，例如用油性能等級(jí)過(guò)高的設(shè)備，用油選擇不恰當(dāng)?shù)脑O(shè)備等。通過(guò)這些優(yōu)化一方面可以降低油品使用成本，提高用油經(jīng)濟(jì)性，另一方面避免部分設(shè)備因用油選擇不當(dāng)導(dǎo)致的設(shè)備潤(rùn)滑失效。
３.２ 效益分析
（１）直接效益分析
通過(guò)開(kāi)展油品選型優(yōu)化可以帶來(lái)直接經(jīng)濟(jì)效益。主要包括２個(gè)方面，一是通過(guò)優(yōu)化減少特種油品、專用油品以及部分性能等級(jí)過(guò)高油品的使用。據(jù)粗略統(tǒng)計(jì)，通過(guò)油品選型優(yōu)化可使油品年采購(gòu)成本下降約１５％。二是優(yōu)化后油品種類大幅減少，庫(kù)存油品種類及數(shù)量也隨之大幅減少。根據(jù)其他工業(yè)企業(yè)開(kāi)展油品選型優(yōu)化的統(tǒng)計(jì)，通過(guò)油品選型優(yōu)化庫(kù)存成本可下降５０％以上，部分企業(yè)還嘗試實(shí)施“零庫(kù)存”。
（２）間接效益分析
除了直接經(jīng)濟(jì)效益，開(kāi)展油品選型優(yōu)化還能帶來(lái)不少的間接收益。主要包括以下幾個(gè)方面：
（１）減少現(xiàn)場(chǎng)加錯(cuò)油情況的發(fā)生。設(shè)備加錯(cuò)油會(huì)導(dǎo)致設(shè)備短期內(nèi)出現(xiàn)嚴(yán)重故障。油品種類大幅減少可以從客觀上減少了現(xiàn)場(chǎng)加錯(cuò)油的概率，同時(shí)在優(yōu)化中盡可能保證同中心或同類設(shè)備用油統(tǒng)一，也可以減少現(xiàn)場(chǎng)加錯(cuò)油情況的發(fā)生。
（２）減少現(xiàn)場(chǎng)潤(rùn)滑器具混用情況。現(xiàn)場(chǎng)潤(rùn)滑器具混用時(shí)，潤(rùn)滑器具殘留的潤(rùn)滑油，也會(huì)造成潤(rùn)滑油的混用，給設(shè)備的潤(rùn)滑帶來(lái)一些隱患。尤其是加脂槍的混油，因潤(rùn)滑脂間的不兼容情況遠(yuǎn)大于潤(rùn)滑油間的不兼容，加脂槍的混用會(huì)給軸承潤(rùn)滑帶來(lái)很大的隱患。例如上述企業(yè)采用的潤(rùn)滑脂種類達(dá)到３０多種，在現(xiàn)場(chǎng)為每種潤(rùn)滑脂配備一把加脂槍并嚴(yán)格執(zhí)行是很難實(shí)現(xiàn)的。因此，減少油品種類是才能避免現(xiàn)場(chǎng)器具混用情況的發(fā)生。
（３）減少油品采購(gòu)、入庫(kù)工作量，提高采購(gòu)議價(jià)能力。隨著油品種類大幅度削減，油品采購(gòu)工作量也隨之減少，尤其是解決了一些小眾油品采購(gòu)渠道少、采購(gòu)周期長(zhǎng)的問(wèn)題。并且隨著油品品牌逐步向１～２個(gè)主要品牌靠攏，油品采購(gòu)量大幅上升，因而還能提高采購(gòu)時(shí)的議價(jià)能力。油品種類的減少還能大大減少倉(cāng)庫(kù)的管理工作，如入庫(kù)、盤點(diǎn)、儲(chǔ)存搬運(yùn)等。（４）為潤(rùn)滑管理的持續(xù)提升奠定基礎(chǔ)。油品的管理是潤(rùn)滑管理的第一步，在油品理清、管順、種類下降后，才能更好地開(kāi)展企業(yè)設(shè)備潤(rùn)滑管理的其他環(huán)節(jié)。
４ 結(jié)束語(yǔ)
針對(duì)煤化工企業(yè)潤(rùn)滑油使用普遍存在的問(wèn)題，如采用的油品種類多、油品性能等級(jí)偏高、油品使用經(jīng)濟(jì)性偏低，提出總體上按照“油品種類最少化、設(shè)備潤(rùn)滑更優(yōu)化、用油成本更低化”開(kāi)展油品選型優(yōu)化的思路。通過(guò)油品選型優(yōu)化的開(kāi)展，一方面大幅度減少了設(shè)備用油種類，從而減少了現(xiàn)場(chǎng)加錯(cuò)油及潤(rùn)滑器具混用情況，提高設(shè)備潤(rùn)滑可靠性；另一方面，通過(guò)優(yōu)化整合油品的集中度提高，企業(yè)在油品采購(gòu)、倉(cāng)儲(chǔ)等環(huán)節(jié)都可以獲得較好的效益。油品的管理可作為企業(yè)開(kāi)展?jié)櫥芾淼那腥朦c(diǎn)，企業(yè)在管理好油品，才能進(jìn)一步開(kāi)展?jié)櫥芾硖嵘ぷ鳌?/span>
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