河北益飛特引擎保護風(fēng)電應(yīng)用可行性分析報告

1、EFECT益飛特抗摩擦極壓金屬調(diào)理劑在風(fēng)電行業(yè)應(yīng)用可行性分析報告河北益飛特化工科技有限公司二零一六年七月一、項目目的該項目之目的是通過將EFECT益飛特抗摩擦極壓金屬調(diào)理劑應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的關(guān)鍵傳動機械裝備，取得如下明顯效果：l 顯著降低摩擦損耗;l 降低關(guān)鍵部件磨損；l 減緩震動并降低噪音;l 避免潤滑系統(tǒng)油溫明顯升高；l 提高設(shè)備極端條件工作的安全性。最終實現(xiàn)如下目標(biāo)：節(jié)能效果良好；風(fēng)電裝備運行狀況大大改善；設(shè)備使用壽命延長；維護成本減少；設(shè)備的可靠性和耐久性明顯提高；單位發(fā)電量明顯增加。從而取得顯著的經(jīng)濟效益及社會效益。二、金屬調(diào)理劑產(chǎn)品簡介2.1 產(chǎn)品需求背景機械設(shè)備的摩擦磨損問題

2、廣泛存在于鋼鐵冶金、機械、化工、電力、建材、新能源等工業(yè)領(lǐng)域中。國外統(tǒng)計資料表明：摩擦消耗掉全世界1/3的一次性能源，約有80%的機器零部件都是因為磨損而失效，而且50%以上的機械裝備惡性事故都起因于潤滑失效和過度磨損。美、英、德等發(fā)達國家每年因摩擦、磨損造成的損失約占其國民生產(chǎn)總值的1.01.4%。據(jù)由我國著名摩擦學(xué)學(xué)者謝友柏院士、張嗣偉教授牽頭組織實施的2006年中國工程院咨詢研究項目提供的調(diào)查數(shù)據(jù)，我國2006年摩擦磨損造成的損失約9500億元。由于摩擦、磨損方面的原因造成機器效率低、事故和維修頻繁、振動和噪聲、環(huán)境污染以及產(chǎn)品壽命短等問題在我國十分普遍，直接導(dǎo)致了在能源、材料、時間方面

3、的巨大浪費。因此，大力開發(fā)減摩抗磨技術(shù)，具有十分顯著的經(jīng)濟價值和社會效益。作為一種性能優(yōu)異的納米復(fù)合減摩抗磨技術(shù)，EFECT益飛特抗摩擦極壓金屬調(diào)理劑正是在這一背景下應(yīng)運而生。2.2 產(chǎn)品研發(fā)歷程任何軍事裝備都是由大量處于不同工作狀態(tài)和環(huán)境的零部件構(gòu)成的。零部件的接觸與運動是實現(xiàn)軍事裝備特定功能的最基本要素，其摩擦副表面的微損傷是導(dǎo)致零部件磨損失效并最終使軍事裝備喪失戰(zhàn)斗功能的重要原因。因此，以減摩抗磨為目標(biāo)的金屬調(diào)理劑的研發(fā)最早始于軍方需求。早在二戰(zhàn)時期，美國開始研發(fā)抗摩擦金屬調(diào)理劑，最早主要用于制造武器的切割和機床業(yè)，旨在減少發(fā)動機和齒輪箱的摩擦。越戰(zhàn)時期更是用于降低發(fā)動機的水平翼的磨損及

4、噪音。70年代美國太空總署（NASA）的零故障太空機械操作計劃的機械科學(xué)家、化學(xué)家、冶金學(xué)家協(xié)同攻關(guān)，經(jīng)過上百次的實驗摸索，最終改良發(fā)明了性能更優(yōu)的抗摩擦金屬調(diào)理劑，當(dāng)時的名稱為ENERGY RELESE，意義為“能量釋放”，全名為“超強力抗摩擦含鐵金屬表面瞬間處理劑”。隨著時代的發(fā)展，越來越多的摩擦副在極端條件例如高溫、高壓、高速、重載以及腐蝕介質(zhì)等苛刻工況中工作。超負荷、高溫等苛刻使用條件，造成裝備摩擦副的接觸和潤滑狀態(tài)急劇惡化，導(dǎo)致摩擦副表面因產(chǎn)生直接接觸或潤滑失效而發(fā)生損壞。這就為以減摩抗磨為目標(biāo)的金屬調(diào)理劑提出了更高要求。而納米技術(shù)的出現(xiàn)則為研制性能更加優(yōu)異的金屬調(diào)理劑提供了可能。河

5、北益飛特化工科技有限公司，聯(lián)合多家大學(xué)及科研機構(gòu)的化學(xué)、摩擦學(xué)、材料學(xué)、納米科學(xué)等領(lǐng)域的專家教授，歷經(jīng)數(shù)年上千次的實驗研發(fā)，終于全面突破了原金屬調(diào)理劑產(chǎn)品的技術(shù)瓶頸，成功研發(fā)出具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的性能優(yōu)異的新一代金屬調(diào)理劑產(chǎn)品。該產(chǎn)品被正式定名為“益飛特抗摩擦極壓金屬調(diào)理劑”，并于2013年申請國家發(fā)明專利并順利授權(quán)。三、產(chǎn)品應(yīng)用現(xiàn)狀及成效新一代金屬調(diào)理劑產(chǎn)品-“益飛特抗摩擦極壓金屬調(diào)理劑”自問世之初，因其卓越的摩擦學(xué)性能，即在眾多工業(yè)領(lǐng)域顯示出廣泛的應(yīng)用前景。迄今為止，該產(chǎn)品已在多種工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備得到應(yīng)用，并已取得顯著的經(jīng)濟和社會效益，贏得了良好的聲譽。據(jù)不完全統(tǒng)計，迄今為止已使用的“益飛特

6、抗摩擦極壓金屬調(diào)理劑”的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備包括風(fēng)機、減速機、增速機、發(fā)動機、凝結(jié)水泵、空壓機、變速箱等；應(yīng)用的油品類型包括各種潤滑油、變速箱油、齒輪油等。實際使用情況表明：“益飛特抗摩擦極壓金屬調(diào)理劑”與各種油品混合，相容性達100%；在各種高、低溫設(shè)備中使用，物理化學(xué)性質(zhì)極其穩(wěn)定?！耙骘w特抗摩擦極壓金屬調(diào)理劑”在各種工業(yè)設(shè)備應(yīng)用后均取得到了多種有益效果，主要包括：1、油溫有不同程度下降，說明調(diào)理劑的添加改善了摩擦副的接觸狀態(tài)，降低了摩擦系數(shù)；2、工業(yè)設(shè)備的震動和噪音有不同程度的降低；3、提高了設(shè)備工作效率，如功率提高、單位時間做功均有不同程度增加；4、不同程度地延長了換油周期，同時延長了設(shè)備使用壽

7、命2-5倍以上；5. 設(shè)備的可靠性明顯提高。u 典型應(yīng)用實例：l 車輛運輸行業(yè)EF能夠有效降低發(fā)動機及變速箱的的摩擦力高達75%.帶來的直接效果是，汽車燃油經(jīng)濟型提高8%-24%。實際檢測，汽車尾氣排放的污染物，顆粒物，氮氧化合物，硫化物等降30%40%。在汽車后市場得到非常完美的使用體驗。在多年的使用過程中，首先“零故障”，安全性得到百分百認可，未發(fā)生一起不良反應(yīng)。時間使用過程，平均節(jié)約率提高8%-24%。在實際使用過程中發(fā)生過多次極端情況都能很好的保護發(fā)動機；1.一輛江淮瑞鷹汽車，形式過程中托底造成機油缺失，因以前加入EF發(fā)動機得到很好保護，車主在不知機油缺失的情況下開60公里回4s店維修

8、，未發(fā)生任何損壞。2.一輛進口大眾途銳在使用EF后兩年忘記保養(yǎng)，造成無機油行駛長達兩年，未發(fā)生任何損壞。3.一輛奧拓汽車使用EF后，汽車涉水造成發(fā)動機進水開回4s店，為發(fā)生損壞。4.有上萬輛車使用EF后噪音降低，動力提升，不同車型百公里節(jié)油13升?？偨Y(jié):在所有的柴油、汽油車中都會產(chǎn)生如下明顯效果；1.節(jié)省燃油減少排放，2.降低噪音減少磨損，3.提升動力，增加駕駛樂趣使用EF后所以車輛都會產(chǎn)生經(jīng)濟效益和社會效益l 電力行業(yè)電廠設(shè)備的大修費一般都是成百萬元甚至上千萬元的巨大開支。毫無疑問，凡狀態(tài)維修的電廠，是很在乎延長設(shè)備壽命的。從電廠具體的設(shè)備講，除了主機外，輔助傳動機械最多的是水泵、空壓機之類

9、。工廠首先要考慮確保設(shè)備正常運行。特別是夏季，機器溫度能夠低1，也是求之不得。此時的益飛特金屬調(diào)理劑就能一顯身手。當(dāng)然，電廠也有節(jié)能的要求，每年電廠都有具體的節(jié)電指標(biāo)。只要摩擦系數(shù)下降，就進入了良性循環(huán)，摩擦力、噪音、溫度、震動等都會改善，根據(jù)能量守恒定理，工作電流也一定會下降，節(jié)電效果是肯定的。以寶鋼自備電廠日本三菱重工35萬瓩汽輪電機組中的86RND型凝結(jié)水泵為例：在20汽輪機油中加入6%的益飛特金屬調(diào)理劑后，電流下降6.15%，每小時節(jié)電約20KW，每日節(jié)電480KW，每年節(jié)電12.72萬KW，所省電費大于10萬元。l 水泥行業(yè)我國水泥年產(chǎn)量已超過10億噸，位居世界第一。安徽蕪湖的一家水

10、泥廠，有臺1000瓩D1250型大型水泥磨，其減速機的齒輪發(fā)生了齒面點蝕（早期磨損現(xiàn)象）。此機一次需加齒輪油1500公升，更換一個齒輪需要十幾萬元。而該水泥磨由我國的萬人大廠-洛陽礦山機械廠制造（現(xiàn)為中信重型機械公司）。公司的齒輪研究所召集各路專家會診，綜合比較了國內(nèi)外多家金屬調(diào)理劑產(chǎn)品，最后選用益飛特金屬調(diào)理劑。使用以后一個月，發(fā)現(xiàn)齒輪面光潔度明顯提高，原來的點蝕坑周邊邊緣變得光滑，手感良好。并且再也沒有發(fā)現(xiàn)新的研傷和點蝕現(xiàn)象，而且油溫下降了4，說明其摩擦系數(shù)已大大降低，同時電機工作電流由93安培降到90安培。以每年工作7000小時計算，節(jié)電費可達20萬元。此外，益飛特金屬調(diào)理劑在天津某電廠

11、的磨煤機減速齒輪上使用，得到同樣鼓舞人心的驗證。磨煤機平均電流由54.27安培，降為53.35安培，磨煤機單耗電流A/KG/S，由6.53安培降為5.60安培。以一年運行5400小時計算，全年可節(jié)約用電量4.995萬瓩，節(jié)電效果顯著。另外,益飛特金屬調(diào)理劑加入后,預(yù)計磨煤機減速機的大修周期可以延長一倍，經(jīng)濟效益更為可觀。表1 部分用戶應(yīng)用益飛特金屬調(diào)理劑節(jié)電效果一覽表單 位使 用 設(shè) 備效 果 和 利 益寶鋼集團自備電廠反滲透B空壓機電流下降6.69%上海機床廠JR127-8 130瓩20m3壓縮機電流下降16.1%濟南鋼鐵公司T4000-4/1430 4000瓩抽風(fēng)機電流下降12.5%每年節(jié)

12、約電費143.49萬元天津楊柳青電廠10磨煤機減速機齒輪單耗電流下降14.24%一年節(jié)電4.995萬瓩中信重型機械公司白馬山水泥廠 4水泥磨D1250減速機 1000瓩電流下降3.23%全年節(jié)能20萬元中國紡織大學(xué)準(zhǔn)擺線行星齒輪減速機功率損耗減少15%寶鋼集團自備電廠2A前置泵電流下降3.29%寶鋼集團自備電廠2B前置泵電流下降6.13%寶鋼集團自備電廠2B低加疏水泵電流下降11.6%寶鋼集團自備電廠2A凝結(jié)水泵電流下降6.15%寶鋼集團自備電廠2B凝結(jié)水泵電流下降6.15%寶鋼集團自備電廠2C凝結(jié)水泵電流下降7.7%西安灞橋熱電廠BII-68 4給水泵節(jié)電率4.76%西安灞橋熱電廠Y280N

13、-4 2沖灰水泵節(jié)電率3.04%天津楊柳青電廠FA1056前置泵電流下降4.2%天津楊柳青電廠NS250/250凝升泵電流下降6.7%中國紡織大學(xué)D1203環(huán)錠紡紗錠子功耗下降9.1%國家縫紉機檢測中心GC5550平縫機電流下降13.9%,扭矩降低45.2%無錫市第一紡織廠71-8010臺機車 1293型細紗機節(jié)電率6.2%全年節(jié)約電費60萬元綜上所述，在工業(yè)企業(yè)中所有使用的潤滑設(shè)備，在按一定比例添加EFECT益飛特抗摩擦極壓金屬調(diào)理劑后均取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益，且近期效益及遠期效益都很顯著。四、產(chǎn)品作用原理EFECT益飛特抗摩擦極壓金屬調(diào)理劑（以下簡稱益飛特EF）是一種粘稠狀、透明、

14、無色、幾乎無味的一種納米添加劑，比重為1.18g/cm3。EF本身不是一種潤滑劑，也不是一種潤滑油添加劑，它與潤滑油不發(fā)生直接反應(yīng)，因此，EF的添加極其安全，對潤滑油本身性質(zhì)及功能無任何影響。實際應(yīng)用也表明；EF在使用過程中，沒有出現(xiàn)過一次添加不良反應(yīng)現(xiàn)象，可是說是使用“零風(fēng)險”。這是由EF的作用原理決定的！EF本身是一種納米高分子復(fù)合物，它是利用高分子材料的結(jié)構(gòu)易轉(zhuǎn)變性，通過溫度與載荷雙重作用下的熱激活來實現(xiàn)減摩抗磨乃至自修復(fù)作用的。實際使用過程中，EF以潤滑油作為載體進入到摩擦副界面。在摩擦副相互運動過程中， EF分散到摩擦接觸區(qū)。當(dāng)接觸區(qū)溫度大于38攝氏度時，EF在摩擦熱及壓力的共同作用

15、下被熱激活，其自身所含的離子態(tài)高分子納米化合物就會發(fā)生瞬間結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化，其轉(zhuǎn)化產(chǎn)物填補摩擦接觸區(qū)凹坑（20-400納米），同時，轉(zhuǎn)化產(chǎn)物與相鄰摩擦副材料之間發(fā)生成分互擴散，改變了該接觸區(qū)原摩擦副材料的成分及微觀結(jié)構(gòu)，從而形成了生成一層與摩擦副材料牢固結(jié)合的保護膜（3-5微米）。該保護膜結(jié)構(gòu)呈非晶態(tài)，具有典型金屬非晶材料的高硬度特點。高硬度加之與摩擦副材料結(jié)合牢固，可確保保護膜在長期的工作過程中不易脫落，從而確保優(yōu)異的耐磨性。同時，所形成的保護膜結(jié)構(gòu)致密且表面光滑，可使摩擦接觸區(qū)表面光潔度提高75%以上，從而極大改善了摩擦副之間的接觸狀態(tài)，使摩擦系數(shù)大幅降低，摩擦力下降75%以上。圖2示出的是摩擦副

16、原表面的形貌照片。可以看出，盡管進行了精密加工，但在顯微鏡下仍可觀察到，摩擦副表面仍然相當(dāng)粗糙，布滿了尺寸在20-400納米范圍的大大小小的凹坑和縫隙。圖2 摩擦副表面形貌圖3是利用透射電子顯微鏡技術(shù)觀察到的EF極壓抗磨金屬調(diào)理劑的微觀形貌照片（放大倍數(shù)18萬倍）?？梢钥闯觯篍F極壓抗磨金屬調(diào)理劑為粒徑極小的納米顆粒，其平均粒徑僅為15納米。同時，更為重要的是，EF極壓抗磨金屬調(diào)理劑納米顆粒的分散性很好，無明顯團聚現(xiàn)象。良好的分散性無疑對于EF在使用過程中發(fā)揮納米尺度效應(yīng)，進入摩擦接觸區(qū)并快速填充表面凹坑或縫隙，形成保護膜是十分有利的。圖3 EF極壓抗磨金屬調(diào)理劑的電子顯微照片圖4給出的是加入

17、EF后摩擦副磨損表面形貌照片。不難看出：摩擦副表面的磨痕很淺，意味著磨損程度很輕微。與摩擦副材料原表面形貌（圖2）相比，磨損后的表面更加平整、光滑，原有的凹坑或縫隙幾乎全部被填平消除，表明EF極壓抗磨金屬調(diào)理劑擁有極佳的磨損修復(fù)作用。圖4 磨損表面形貌照片五、產(chǎn)品安全性分析EF極壓抗磨金屬調(diào)理劑在多年的推廣應(yīng)用中，已取得良好的經(jīng)濟效益和社會效益。更為難能可貴的是，在上萬次的機械設(shè)備添加及使用過程中，從沒有發(fā)生過一例機械設(shè)備損壞事故，也未出現(xiàn)任何安全隱患，取得了“零”副作用的效果，充分表明該產(chǎn)品具有可靠的安全性。EF極壓抗磨金屬調(diào)理劑的高安全可靠性源于如下因素：1、EF作用原理是通過形成獨特的保

18、護膜來提高磨損表面的光潔度及硬度，致使摩擦系數(shù)降低和耐磨性提高，從而確保設(shè)備的使用壽命延長及安全性明顯增加。2、EF自身物理性質(zhì)穩(wěn)定（見表2），其所有組份均不含任何化學(xué)性質(zhì)及物理性質(zhì)不穩(wěn)定的物質(zhì)，在光照、高溫、低溫等環(huán)境下均能保持性質(zhì)穩(wěn)定不變。表2 EF物理性質(zhì)測試結(jié)果測試項目名稱 單位測定值備注運動粘度（40）mms281.81GB/T265運動粘度（100）mms16.42GB/T265閃點（開口） 230GB/T3536凝點 -22GB/T510銅片腐蝕（100,3h）級1GB/T5096密度（20）g/cm1.201GB/T18843、EF與潤滑油相容性好，在實驗室采用3%-20%不同

19、比例的EF和各種品質(zhì)的潤滑油混合后，潤滑油的性質(zhì)沒有明顯變化，表明添加EF對潤滑油本身無任何影響。六、產(chǎn)品在風(fēng)電行業(yè)應(yīng)用的可行性6.1 前期風(fēng)電行業(yè)應(yīng)用案例簡介為驗證EF極壓抗磨金屬調(diào)理劑在風(fēng)電行業(yè)應(yīng)用的有效性，該產(chǎn)品曾在倍加州風(fēng)力發(fā)電中心，美國GE風(fēng)力發(fā)電機上實際應(yīng)用使用。應(yīng)用對象是風(fēng)力發(fā)電機的增速箱、變槳電機軸承油脂等部位。應(yīng)用結(jié)果表明：EF極壓抗磨金屬調(diào)理劑在風(fēng)電行業(yè)使用安全可靠，未對設(shè)備的實際運行產(chǎn)生任何不良影響。而且，添加EF使有效總發(fā)電量提高近20%，延遲換油周期1倍以上，設(shè)備停機維修總次數(shù)減少25%，整體增加使用壽命2倍以上，極大提高了風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的發(fā)電效率和安全穩(wěn)定壽命。據(jù)此，

20、可推斷EF極壓抗磨金屬調(diào)理劑在風(fēng)電行業(yè)具有廣闊的應(yīng)用前景和巨大的應(yīng)用潛力。6.2 風(fēng)電行業(yè)應(yīng)用的效益分析EF極壓抗磨金屬調(diào)理劑在風(fēng)力發(fā)電機組應(yīng)用，可產(chǎn)生如下幾方面的益處和經(jīng)濟效益：1、EF是在極端工作情況下唯一能夠保護風(fēng)電發(fā)動機組的產(chǎn)品。對于風(fēng)力發(fā)電機組而言，當(dāng)齒輪箱或者軸承等部位發(fā)生漏油或者潤滑油缺失造成的極端情況，如果處理不及時，齒輪箱或者軸承等部位會發(fā)生過載，造成磨損損壞，嚴重的甚至?xí)l(fā)生火災(zāi)等危害造成設(shè)備損壞及人員的傷亡，損失巨大。如發(fā)生此類事故，直接造成損失就可能超過近千萬元。根據(jù)使用EF的既往經(jīng)驗，使用EF可直接降低摩擦力75%，原因在于EF可以在摩擦副表面形成非晶態(tài)保護膜。這樣，

21、即使在無油潤滑的干摩擦條件下，其摩擦力也要明顯低于單純使用未加EF的潤滑油時的摩擦力。因此，設(shè)備的安全性明顯提高。以往所有實際應(yīng)用EF案例均保持了“0”故障率的傲人業(yè)績，也進一步驗證了EF的卓越效果。據(jù)此可以得出結(jié)論：在風(fēng)電機組中使用EF可以直接降低乃至消除設(shè)備運行中的安全隱患，特別是在極端缺油，潤滑條件極其惡劣的條件下更能全方位的保護機組的正常運行，由此帶來的直接經(jīng)濟效益就可達近千萬元，經(jīng)濟效益和社會效益將非常可觀。2、EF可顯著延長風(fēng)電發(fā)動機中關(guān)鍵設(shè)備的工作壽命。如：在風(fēng)力發(fā)電機增速箱潤滑系統(tǒng)加入EF，可大幅提高增速箱內(nèi)各摩擦點的光潔度，顯著改善各摩擦點的接觸狀況和減緩摩擦損傷，可延長設(shè)備使用壽命2-3倍。如單臺發(fā)電機組設(shè)備采購及安裝成本按1000萬人民幣計算，設(shè)備使用壽命的大幅延長極大降低了設(shè)備采購及安裝費用，避免了重復(fù)投資，節(jié)約資金至少一倍以上，經(jīng)濟效益十分明顯。3、EF可顯著降低風(fēng)電發(fā)動機中關(guān)鍵設(shè)備的故障發(fā)生率。風(fēng)力發(fā)電機工作過程中的主要磨損單元為相關(guān)的軸承和齒輪箱、增速箱等。在所有這些磨損單元的潤滑系統(tǒng)添加EF后，會顯著降低易磨損部位的摩擦損傷，提高其耐用性，從而降低設(shè)備故障發(fā)生率。以美國加州風(fēng)電為例，使用EF后，機組停機維修總次數(shù)減少25%，減少單次維修的人工及物料成本，每臺風(fēng)機液壓油更換人工成本也減少1500元-3000元左右。各個部位油脂