化工装置关键传动部件的润滑防腐协同控制技术研究

任涛峰，白茂军，蔺警锋

（陕西榆能精细化工材料有限公司，陕西 榆林 719000）

摘  要：针对化工装置传动部件在腐蚀性环境中润滑失效与腐蚀损伤相互耦合导致设备可靠性下降的问题，通过建立润滑磨损与腐蚀耦合作用模型，开发多功能复合润滑材料、表面协同强化技术及智能监测调控系统，形成润滑防腐一体化协同控制技术体系。氣碱装置真空泵传动系统应用结果表明，协同控制技术使传动部件磨损率降低42%，腐蚀速率下降65%，设备平均无故障运行时间延长3.2倍，显著提升化工装置传动系统长周期运行可靠性。

关键词：化工装置；传动部件；润滑防腐；协同控制；智能监测

0 引言

化工装置传动系统在高温、高压及腐蚀性介质环境下运行，润滑失效与腐蚀损伤交互作用成为设备故障的主要原因。传统润滑管理与防腐处理相互独立，难以应对复杂工况下的多重失效模式。近年来，润滑防腐协同控制理念逐渐兴起，通过材料创新、工艺优化和智能监测实现一体化防护。然而，现有研究多聚焦于单一技术环节，缺乏系统性协同控制方法。针对化工装置传动部件的特殊失效机理，建立润滑与防腐的协同作用模型，开发适应复杂工况的复合材料与表面强化技术，构建智能监测调控系统，对提升设备可靠性、降低维护成本具有重要意义。

1 化工装置传动部件失效特征分析

1.1 典型工况环境与失效模式

化工装置传动部件服役环境恶劣，承受高温氧化、腐蚀介质侵蚀与机械磨损等多重作用。氣碱生产中真空泵轴承长期暴露于氣气与湿气环境，温度波动60~120℃，接触应力>800MPa；硫酸装置压缩机传动系统面临酸雾腐蚀与高速摩擦挑战；加氢反应器搅拌器密封部位承受高压氢气渗透与周期性载荷。

传动部件失效模式呈现明显规律：点蚀与磨粒磨损占主导，应力腐蚀开裂次之，疲劳剥落与黏着磨损并存”。失效特征表现为润滑膜破裂后，金属直接接触，腐蚀产物作为磨粒加速材料去除，形成恶性循环，设备故障间隔时间缩短至正常工况的0.3~0.5倍。

1.2 润滑磨损与腐蚀耦合机理

润滑失效与腐蚀损伤在传动部件表面协同作用。机械磨损破坏表面钝化膜，电化学反应速率显著提升；腐蚀产物降低油膜承载力，摩擦系数由0.08升至0.15。耦合机制包括：①摩擦热加速润滑剂降解与金属腐蚀；②腐蚀坑成为应力集中源，诱发疲劳裂纹；③腐蚀产物形成三体磨粒磨损；④酸化产物与金属离子生成腐蚀性化合物。

耦合失效总速率表征见式（1）。

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