潤(rùn)滑油如何幫助提高生產(chǎn)率和降低總擁有成本

殼牌(中國(guó))有限公司

殼牌礦業(yè)白皮書(shū)

前 言

殼牌潤(rùn)滑油全球采礦行業(yè)市場(chǎng)經(jīng)理Renée Power寄語(yǔ)：

經(jīng)過(guò)與采礦行業(yè)客戶(hù)幾十年的密切合作，殼牌潤(rùn)滑油深知采礦企業(yè)目前面臨的挑戰(zhàn)。商品價(jià)格下跌，加上需求和供給過(guò)剩的不確定性，提升成本競(jìng)爭(zhēng)力成為采礦企業(yè)的頭等大事。新礦投資通常尋求低成本、高生產(chǎn)率的項(xiàng)目，而現(xiàn)有資產(chǎn)不得不最大限度提高生產(chǎn)率、利用規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益和降低每臺(tái)生產(chǎn)設(shè)備的成本。

很多采礦公司已經(jīng)利用總擁有成本（TCO）評(píng)估衡量運(yùn)營(yíng)績(jī)效。他們認(rèn)識(shí)到，降低設(shè)備整個(gè)壽命周期的總擁有成本有助于挖掘資產(chǎn)的最大價(jià)值。然而，潤(rùn)滑對(duì)總擁有成本的影響通常會(huì)被低估。

殼牌潤(rùn)滑油委托某市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)開(kāi)展的一項(xiàng)國(guó)際行業(yè)研究表明， 60%的采礦公司意識(shí)到有效的潤(rùn)滑油選擇和/或管理有助于將成本降低5%或更多 ，但是他們低估了這一節(jié)支潛力；僅不到10%的采礦公司認(rèn)為潤(rùn)滑的節(jié)支潛力可以最多提高5倍 。

殼牌潤(rùn)滑油相信，潤(rùn)滑可以創(chuàng)造重大的商業(yè)價(jià)值。在考慮節(jié)支潛力時(shí)，我們使用的總擁有成本定義包括設(shè)備停機(jī)所造成生產(chǎn)損失相關(guān)的成本。

一般而言，潤(rùn)滑油成本在采礦公司總維護(hù)支出中占比為5%左右。殼牌潤(rùn)滑油的技術(shù)專(zhuān)家已經(jīng)幫助采礦公司，通過(guò)采用適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑方法實(shí)現(xiàn)的節(jié)支效益相當(dāng)于他們總的潤(rùn)滑油成本。他們還認(rèn)為，潤(rùn)滑油可以影響高達(dá)30%的維護(hù)預(yù)算。這些節(jié)支效益主要通過(guò)降低維護(hù)成本、減少設(shè)備停機(jī)和提高生產(chǎn)率實(shí)現(xiàn)。

要抓住這個(gè)節(jié)支機(jī)會(huì)，兩大關(guān)鍵方面至關(guān)重要：一是選擇適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑油或潤(rùn)滑脂；二是有效的潤(rùn)滑管理。

本論文旨在探索有效潤(rùn)滑規(guī)程的切實(shí)商業(yè)價(jià)值，同時(shí)利用案例研究闡述全球采礦公司如何與殼牌潤(rùn)滑油成功合作，通過(guò)降低總擁有成本和提高生產(chǎn)率挖掘最大價(jià)值。

希望本論文對(duì)您有所助益。

1.總擁有成本——了解節(jié)支潛力

殼牌潤(rùn)滑油相信：潤(rùn)滑可以通過(guò)提高生產(chǎn)率和降低成本創(chuàng)造重大的商業(yè)價(jià)值。然而，潤(rùn)滑油的節(jié)支潛力通常被大大低估。

了解潤(rùn)滑油如何影響總擁有成本（TCO）是實(shí)現(xiàn)潛在節(jié)支效益的第一步。

總擁有成本（TCO）

在評(píng)估潤(rùn)滑油對(duì)總擁有成本的影響時(shí)，殼牌潤(rùn)滑油考慮潤(rùn)滑油對(duì)維護(hù)預(yù)算和流程的端到端影響，以及與設(shè)備停機(jī)期間生產(chǎn)損失相關(guān)的任何成本。優(yōu)化潤(rùn)滑可以對(duì)部件使用壽命、維護(hù)成本和非計(jì)劃停機(jī)產(chǎn)生重大影響；因此，潤(rùn)滑油帶來(lái)的節(jié)支效益遠(yuǎn)高于潤(rùn)滑油本身的價(jià)格。

抓住機(jī)會(huì)

潤(rùn)滑油選擇或管理可以從多個(gè)方面影響公司的維護(hù)預(yù)算。抓住節(jié)支機(jī)會(huì)需要從兩個(gè)同等重要的方面著手：

（1）選擇適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑油或潤(rùn)滑脂——適當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品

（2）有效的潤(rùn)滑管理——包括正確的貯存和處理、適當(dāng)?shù)奈恢?、時(shí)間、數(shù)量、監(jiān)測(cè)和人員。

2.潤(rùn)滑油選擇

不同原始設(shè)備制造商（OEM）制造的每一臺(tái)采礦設(shè)備均提出了特定的潤(rùn)滑要求。OEM設(shè)定最低的潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂要求，但并非所有滿(mǎn)足這些標(biāo)準(zhǔn)的潤(rùn)滑產(chǎn)品都具有相同的性能水平。

2.1 潤(rùn)滑挑戰(zhàn)

選擇適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑油或潤(rùn)滑脂通常取決于設(shè)備的設(shè)計(jì)特征、運(yùn)行參數(shù)和環(huán)境。像溫度、濕度和位置（海拔/地下）這些參數(shù)均提出了不同的潤(rùn)滑挑戰(zhàn)。

以下是采礦行業(yè)的三個(gè)主要潤(rùn)滑油應(yīng)用和一些具體的潤(rùn)滑挑戰(zhàn)案例。在所有案例中，選擇適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑油是提高生產(chǎn)率和大幅降低總擁有成本的關(guān)鍵第一步。

發(fā)動(dòng)機(jī)

有效的發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑，對(duì)保護(hù)高成本設(shè)備和最大限度減少頻繁換油、維護(hù)或甚至部件故障造成的停機(jī)至關(guān)重要。

抗磨損

極端工況下粘度控制：金屬與金屬接觸造成的發(fā)動(dòng)機(jī)磨損可能在低速、高負(fù)荷或冷啟動(dòng)條件下發(fā)生。潤(rùn)滑油可以幫助分離活動(dòng)部件，避免發(fā)生磨損。發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，特別是在寒冷氣候下，潤(rùn)滑油必須足夠稀薄，以快速循環(huán)來(lái)保護(hù)關(guān)鍵部件。一旦發(fā)動(dòng)機(jī)滿(mǎn)載運(yùn)行，潤(rùn)滑油需要保持充分的粘稠度和提供必要的保護(hù)，幫助防止磨損。

煙炱沉積：發(fā)動(dòng)機(jī)中煙炱沉積可能導(dǎo)致潤(rùn)滑油稠化和磨損。尤其，對(duì)高海拔地下采礦作業(yè)中廢氣再循環(huán)（EGR）系統(tǒng)用作后處理系統(tǒng)的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，這是一項(xiàng)巨大挑戰(zhàn)。長(zhǎng)時(shí)間空載運(yùn)行使發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生煙炱的速度更快。業(yè)界發(fā)現(xiàn)，使用API CJ-4潤(rùn)滑油有助于降低煙炱沉積的影響。另外，使用API CK-4發(fā)動(dòng)機(jī)油有望進(jìn)一步提高性能。

防腐蝕：氣體和酸是燃燒過(guò)程始終會(huì)生成的副產(chǎn)物。潤(rùn)滑油能夠中和這些酸，幫助防止腐蝕。這對(duì)采用巴氏合金滑動(dòng)軸承的發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)特別重要，因?yàn)檫@類(lèi)軸承很容易被酸腐蝕。

延長(zhǎng)潤(rùn)滑油使用壽命：氧化、煙炱沉積和潤(rùn)滑油稠化，以及潤(rùn)滑油中酸積聚均會(huì)導(dǎo)致潤(rùn)滑油老化。蘊(yùn)含適當(dāng)?shù)幕A(chǔ)油和抗氧化劑等添加劑技術(shù)的優(yōu)質(zhì)合成發(fā)動(dòng)機(jī)油，可在存在污染物和副產(chǎn)物的條件下確保性能維持時(shí)間更長(zhǎng)。

動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)

動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)對(duì)采礦作業(yè)至關(guān)重要。潤(rùn)滑油質(zhì)量可能大大影響部件壽命、設(shè)備停機(jī)和換油周期，從而影響總擁有成本。設(shè)備通常在高負(fù)荷下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，這可能增加對(duì)設(shè)備部件和旨在保護(hù)部件的潤(rùn)滑油產(chǎn)生的應(yīng)力。

摩擦特性：Powershift變速箱使用一系列摩擦片幫助齒輪嚙合和脫離。潤(rùn)滑油在傳遞摩擦力中發(fā)揮著重要作用，因此潤(rùn)滑油的摩擦特性對(duì)確保有效工作十分重要。如果摩擦力過(guò)小，摩擦片可能滑動(dòng)，導(dǎo)致變速困難。如果摩擦力過(guò)大，生成過(guò)多熱量可能損壞設(shè)備和縮短潤(rùn)滑油使用壽命。

抗磨損——粘度控制：在齒輪減速電機(jī)中，潤(rùn)滑油必須幫助延長(zhǎng)軸承使用壽命，并提供卓越的抗齒輪磨損和抗點(diǎn)蝕保護(hù)。變速箱油幫助分離活動(dòng)部件，比如輪齒和滾動(dòng)體，從而避免金屬與金屬接觸和磨損。選擇具有適合應(yīng)用的最優(yōu)粘度以及所需要的抗磨損、抗腐蝕添加劑的潤(rùn)滑產(chǎn)品，可以對(duì)設(shè)備使用壽命產(chǎn)生重大影響。粘度和剪切安定性也對(duì)多種溫度條件下保持出色性能至關(guān)重要。

抗磨損——極壓：在差速齒輪中，接觸比壓可能過(guò)高，導(dǎo)致變速箱油被擠走，從而造成金屬與金屬接觸。使用極壓添加劑幫助預(yù)防輪齒的接觸區(qū)域微焊接在一起。

延長(zhǎng)潤(rùn)滑油使用壽命： 氧化安定性和防腐蝕性也對(duì)維持潤(rùn)滑油性能十分重要。具有出色抗氧化性的優(yōu)質(zhì)變速箱油和齒輪油可以防止?jié)櫥途枚弥嘶头纸?，從而減少頻繁換油所要求的停機(jī)。

開(kāi)式齒輪

采礦行業(yè)的潤(rùn)滑脂應(yīng)用可以說(shuō)是一個(gè)專(zhuān)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域。選擇適合特定應(yīng)用的適當(dāng)潤(rùn)滑脂，對(duì)避免成本高昂的設(shè)備故障和非計(jì)劃停機(jī)至關(guān)重要。這對(duì)開(kāi)式齒輪應(yīng)用來(lái)說(shuō)尤其如此，因?yàn)殚_(kāi)式齒輪暴露在極端環(huán)境下，污染對(duì)潤(rùn)滑脂提出了巨大挑戰(zhàn)。

嚴(yán)苛工況下抗磨損

極端溫度：由于開(kāi)式齒輪暴露在各種氣候條件下，潤(rùn)滑脂的粘度和可泵性至關(guān)重要。在極寒環(huán)境下，潤(rùn)滑脂必須維持足夠的流動(dòng)性，以流經(jīng)潤(rùn)滑脂管路為部件提供保護(hù)；在極熱環(huán)境下，潤(rùn)滑脂必須維持足夠的粘稠度，以停留在設(shè)備表面。

極端環(huán)境：約40% 的開(kāi)式齒輪故障是由于污染物進(jìn)入直接導(dǎo)致的。暴露在大量灰塵、污垢和雨雪中，意味著開(kāi)式齒輪要求潤(rùn)滑脂能夠維持充分的潤(rùn)滑膜和持續(xù)流動(dòng)性，同時(shí)排出污染物。

極壓和極端沖擊：為幫助設(shè)備持續(xù)以最大效率運(yùn)行，潤(rùn)滑脂采用特殊配方抵抗采礦設(shè)備日常承受的高負(fù)荷、極壓和沖擊負(fù)荷。

應(yīng)用：40%左右的開(kāi)式齒輪故障是由于誤用造成的 。如果不能在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間加注適量的潤(rùn)滑油，即使再完美的潤(rùn)滑產(chǎn)品也無(wú)法保護(hù)設(shè)備。另外，必須對(duì)潤(rùn)滑系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和微調(diào)，確保正確施用潤(rùn)滑產(chǎn)品。

咬合不佳：兩個(gè)完全咬合的齒輪的接觸比為100%。如果咬合不佳導(dǎo)致接觸比下降至85%以下，傳動(dòng)裝置承受的負(fù)荷和應(yīng)力將增加，導(dǎo)致齒輪和潤(rùn)滑膜負(fù)荷過(guò)重，可能導(dǎo)致次表面出現(xiàn)裂縫和點(diǎn)蝕。這會(huì)大幅縮短部件使用壽命，可能導(dǎo)致齒輪故障。

2.2 通過(guò)優(yōu)質(zhì)潤(rùn)滑油實(shí)現(xiàn)節(jié)支效益

選擇效果欠佳的潤(rùn)滑油很少立即造成設(shè)備故障，但是久而久之則可能導(dǎo)致維護(hù)成本增加。這些逐漸增加的成本可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)選擇低價(jià)潤(rùn)滑油節(jié)省的費(fèi)用。

相比之下，能夠清除沉積物、并且有效抗磨損和防腐蝕的優(yōu)質(zhì)潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂，可以幫助延長(zhǎng)設(shè)備壽命、降低故障頻率和提高設(shè)備可用性。這能夠大大降低備件和維護(hù)成本。

3.潤(rùn)滑管理

如果適量的潤(rùn)滑油不能在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間潤(rùn)滑正確的表面，同時(shí)不被污染或降解，即使最好的潤(rùn)滑產(chǎn)品也不可能有效發(fā)揮作用。

有效的潤(rùn)滑管理對(duì)挖掘TCO節(jié)支潛力至關(guān)重要。有效的潤(rùn)滑管理能夠通過(guò)提高生產(chǎn)率，減少潤(rùn)滑油消耗量、降低維護(hù)和運(yùn)營(yíng)成本幫助創(chuàng)造價(jià)值。

3.1 挑戰(zhàn)與解決方案

以下案例強(qiáng)調(diào)了采礦公司通常面臨的一些不同的潤(rùn)滑管理挑戰(zhàn)，采取措施應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)的重要性和殼牌潤(rùn)滑油提供的技術(shù)服務(wù)支持。

挑戰(zhàn)：正確的貯存和處理

污染控制對(duì)最大程度提高潤(rùn)滑油在設(shè)備中的性能至關(guān)重要。如何貯存、處理和運(yùn)輸潤(rùn)滑油和潤(rùn)滑脂會(huì)大大影響污染的可能性。

將油桶貯存在有遮蔽的場(chǎng)所并在打開(kāi)之前將頂部擦拭干凈，有助于降低潤(rùn)滑油被水或顆粒物污染的風(fēng)險(xiǎn)。過(guò)濾也能夠在潤(rùn)滑油進(jìn)入設(shè)備之前確保產(chǎn)品清潔。

解決方案：專(zhuān)家建議和員工培訓(xùn)

行業(yè)知識(shí)和專(zhuān)長(zhǎng)是有效的潤(rùn)滑管理實(shí)踐的基礎(chǔ)。殼牌潤(rùn)滑油提供的其中一項(xiàng)核心潤(rùn)滑管理服務(wù)是在整個(gè)客戶(hù)組織培養(yǎng)技術(shù)能力，由潤(rùn)滑油技術(shù)顧問(wèn)提供培訓(xùn)，同時(shí)由全球產(chǎn)品應(yīng)用專(zhuān)家和潤(rùn)滑油服務(wù)專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)提供支持。他們定期到訪(fǎng)礦場(chǎng)，與客戶(hù)分享關(guān)于潤(rùn)滑管理的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。