在智能制造與工業(yè) 4.0 浪潮推動下，電廠作為能源行業(yè)骨干企業(yè)，面臨設(shè)備管理手段升級的迫切需求。尤其在電廠汽輪機(jī)系統(tǒng)中，低壓機(jī)承擔(dān)蒸汽熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的關(guān)鍵任務(wù)，直接影響汽輪機(jī)效能與電廠發(fā)電效率。

然而，低壓機(jī)潤滑油兼具潤滑與故障載體功能，傳統(tǒng)模式無法實時捕捉油液粘度、水分、污染度等指標(biāo)的細(xì)微變化，導(dǎo)致設(shè)備潛在故障難以及時發(fā)現(xiàn)，曾出現(xiàn)因傳動系統(tǒng)齒輪副（如聯(lián)軸器齒輪等）磨損顆粒堆積引發(fā)的停機(jī)事故，單次維修損失超 50 萬元。

此外，現(xiàn)行核電、火電大多數(shù)在線設(shè)備維護(hù)預(yù)警系統(tǒng)主要集中在振動信號分析和預(yù)警，但現(xiàn)代設(shè)備智能化水平高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并非單一機(jī)構(gòu)獨立工作，再加上設(shè)備本身振動源太多，振動信號錯綜復(fù)雜相互影響，憑振動信號很難在交織復(fù)雜信號中對設(shè)備的狀態(tài)和故障進(jìn)行判斷。因此，綜合分析低壓機(jī)與汽輪機(jī)各方面數(shù)據(jù)，對實現(xiàn)精準(zhǔn)設(shè)備維護(hù)預(yù)警意義重大。

一、項目背景：智慧轉(zhuǎn)型驅(qū)動下的設(shè)備監(jiān)測升級

某電廠設(shè)備管理部門調(diào)研發(fā)現(xiàn)，振動監(jiān)測雖能反映軸承等部件的中期故障，但對齒輪箱磨損、油品劣化等早期隱患敏感度不足。而潤滑油作為設(shè)備磨損顆粒與污染物的 "載體"，其狀態(tài)監(jiān)測能提前 3-6 個月發(fā)現(xiàn)潛在故障。為此，該電廠為其低壓汽輪機(jī)（簡稱“低壓機(jī)”）引入一套智火柴在線油液監(jiān)測系統(tǒng)，構(gòu)建 “實時監(jiān)測 + 智能診斷” 的設(shè)備管理新模式。

針對現(xiàn)場工況特點，選用智火柴IOL-H2在線油液監(jiān)測系統(tǒng)，核心參數(shù)配置如下：

■  監(jiān)測油品：46 號液壓油

■  選配監(jiān)測指標(biāo)：40℃運動粘度、溫度、密度、飽和度、含水量、水活性、污染度、介電常數(shù)、壓力、振動、流量等；

■  智能控制模塊：內(nèi)置消泡算法（消除低壓機(jī)運行中產(chǎn)生的油氣混合干擾）、系統(tǒng)異常自檢保護(hù)機(jī)制，具備 0.1ml 級泄漏檢測、自動流量調(diào)節(jié)（30-80ml/min）及振動保護(hù)功能；

■  云平臺管理系統(tǒng)：支持 RS485 通訊、遠(yuǎn)程升級及多級報警（一級 / 二級閾值設(shè)定）。

二、安裝方案：系統(tǒng)定制化部署

1. 取 / 回油口設(shè)計

●  取油口選擇：在低壓機(jī)回油管過濾器前端（壓力 0.3MPa）開設(shè) G1/4 接口，采用 316L 不銹鋼三通焊接，確保油液未經(jīng)過濾即被采集，真實反映系統(tǒng)污染狀態(tài)；

●  回油口布置：接入油箱頂部回油管路（壓力≤1bar），避免回油背壓影響系統(tǒng)流量；

●  管路規(guī)格：取油管采用 5 米 M12×1.25 H 型不銹鋼管，回油管 3 米同規(guī)格管材，減少油液流動阻力。

2. 監(jiān)測箱安裝規(guī)范

●  位置選擇：在距低壓機(jī) 2 米處無振動墻體固定安裝支架，監(jiān)測箱底部距地面 1.5 米，便于操作與維護(hù)；

●  固定方式：采用膨脹螺絲（M5 規(guī)格 12 個）與焊接安裝板雙重固定，確保設(shè)備運行穩(wěn)定；

●  接口處理：電源接口（220V AC）、RS485 接口均做防水密封處理，進(jìn)出油口配置 G1/4 球閥，便于檢修時截斷油路。

三、實施成效：智能化監(jiān)測驅(qū)動設(shè)備管理升級

云平臺實現(xiàn) 24 小時遠(yuǎn)程監(jiān)控，支持手機(jī)小程序?qū)崟r查看數(shù)據(jù)，基于污染度數(shù)據(jù)，提前 15 天預(yù)判系統(tǒng)磨損，安排計劃性檢修。

系統(tǒng)投用 6 個月內(nèi)，成功預(yù)警潛在故障：

2025 年3月26日，污染度傳感器顯示 5-15μm 顆粒數(shù)突增至40978 個 /ml（NAS 12 級），同步監(jiān)測到粘度下降 5.2%，提示傳動系統(tǒng)齒輪副異常磨損，經(jīng)拆機(jī)檢查發(fā)現(xiàn)調(diào)速齒輪齒面存在劃痕，避免了設(shè)備卡死事故；

■  故障預(yù)警提前量：系統(tǒng)異常磨損預(yù)警從傳統(tǒng)檢測的滯后 72 小時，提升至實時發(fā)現(xiàn)；

■  誤報率：通過消泡算法與數(shù)據(jù)甄別模型，誤報率從 30% 降至 2% 以下；

■  維護(hù)成本：年度油液檢測費用降低 60%，非計劃停機(jī)次數(shù)減少 80%，年節(jié)約成本約 120 萬元。

隨著能源行業(yè) “雙碳” 目標(biāo)推進(jìn)，該項目的成功實施，為電廠設(shè)備智慧化轉(zhuǎn)型提供了可復(fù)制的范例。通過在線油液監(jiān)測系統(tǒng)的深度應(yīng)用，實現(xiàn)了從 "設(shè)備故障被動處理" 到 "潤滑狀態(tài)主動管理" 的質(zhì)變，更推動了全廠設(shè)備維護(hù)模式從 “事后維修” 向 “預(yù)測性維護(hù)” 的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，為行業(yè)智慧化轉(zhuǎn)型提供了典型示范。

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