润滑油要经得起时间的考验

本刊 | 孙一琳

风电行业发展数十年，伴随技术进步，风电机组各部件的性能不断提升、成本持续下降。中国风电正在迎来平价时代，行业面临更大的挑战，质量与成本的双重压力促使上下游企业加强联合，立足风电场全生命周期，寻找优化机组运行各个环节的路径。

在此背景下，曾经出镜率较低的润滑油，其作用日益凸显。数据显示，全球30%的一次能源被摩擦消耗，约60%的机器零部件因摩擦而失效，50%左右的机器事故肇始于过度磨损和摩擦。润滑油主要作用于风电机组主齿轮箱、偏航和变桨齿轮箱、制动液压控制和变桨控制、偏航轴承和主轴承等重要部件，是降低摩擦、实现风电机组安全高效运行的关键一环。安索作为一家有着48年研发和生产制造全合成发动机润滑油及工业润滑油历史的专业公司，对润滑油有独到的理解，针对行业痛点研制出专门用于风电机组齿轮箱的润滑产品，为机组提供专属润滑解决方案，推动行业进一步提高运行效率。

稳扎稳打 迎接挑战

早在1972年，安索就推出世界上第一款美国石油协会（API）评级的100%全合成机油，后续更是不断突破、精研技术，创造多个“行业第一”，并于2005年受风电场业主的邀请，进军风电市场。

据安索润滑油亚太区总经理史文生（Paul Swenson）回忆：“早期美国的风电场都建在环境比较恶劣的地区。运维人员要开车穿越沙漠，经受各种极端天气的考验。在此期间，运维人员发现安索的汽车机油性能稳定，始终为发动机提供可靠的保护。当时他们正因风电齿轮箱运行受气候影响而焦头烂额，原先采用的润滑油容易起泡、含水量较高、添加剂析出，致使齿轮箱发生微点蚀，影响运行。这一发现促成了双方在风电领域的合作。”

市场经济下，人们对于开拓新业务往往过于急切。然而，自受邀解决风电齿轮箱问题开始，安索用了整整两年完成研发。在产品批量应用之前，又经过了长达三年的风电场密集试验。实际上，该公司深耕润滑油多年，具有大量油品开发经验和数据积累，但团队深知，经验只是一方面，有针对性地解决客户的需求才是重中之重。

为此，团队积极展开调研，加强与上下游企业的合作交流，包括密封圈、涂料、滤芯等元器件厂商以及齿轮箱、主轴承、变速箱等零部件厂商，深入研究各部件的运行原理。研发人员亲抵风电场，通过现场勘探和与运维人员沟通，全面了解风电机组运行环境及润滑油所需特性，从用户需求出发，针对现场特点开展设计研发工作。

“润滑油在设计过程中有很多方面需要平衡，比如添加剂的配方和基础油的选用，并没有现成可套用的公式，背后还需要进行大量的测试。不断去尝试的过程很困难，但却是非常重要的。”安索润滑油全球工程经理、摩擦学者和润滑工程师学会（STLE）认证润滑专家（CLS）、认证油品监测分析师（OMA）郭强向记者介绍，“我们在尝试过程中设计了多种方案，有些方案没有通过安索严苛的测试，因此被果断淘汰。但时至今日，我们的一些同行仍在使用此类方案。”

研发的艰辛自然不足为外人道，但研发团队的“工匠精神”延续多年，所取得的成果在风电行业切实发挥了作用。安索针对主齿轮箱推出PTN系列润滑油、针对偏航和变桨齿轮箱推出SG系列产品。其优势产品PTN系列合成传动极压润滑油产品能在极端高、低温工况下维持稳定性；同时，提供出色的抗泡性和空气释放性能，并为齿轮表面提供抗磨损和抗微点蚀保护，减少齿轮和轴承的磨损。南高齿、弗兰德/威能极、采埃孚、通用电气、西门子歌美飒、远景能源、明阳智能、中国中车等众多风电企业都对产品给予了高度认可。

时间检验 长效可靠

对优质性能的追求永不止步，然而随着时间的推移，润滑油的性能会逐渐退化，维护检修以及油品更换工作耗费人力、物力并产生大量成本。特别是进入后补贴时代，这无疑是行业通往平价的一个障碍。

左图为《美国风能协会运维推荐操作规程》封面；右图为《风力发电机组闭式齿轮箱机械化换油规程》封面

“润滑油在风电设备操作和维护中发挥着至关重要的作用。”史文生表示，“对于风电这样的长跑行业来说，润滑油不是消耗品，而是和叶片、齿轮箱、变桨系统等具有同等性。”正是因为这样的理念，安索润滑油产品的设计在可靠性上完全经得起时间的考验。

大部分风电场按每三到五年换油一次的频率进行维护，但是经过近十年的实践和额外检测，安索的润滑油可以做到至少十年免于更换。值得一提的是，工程师在测试过程中还发现，PTN320润滑油的性能会随着时间的推移得到提升。

“这是一个意外的发现。我们选用的材料在整个应用过程中，通过机械剪切和温度模拟等试验，油品材料的分子经过演化，能实现更紧密的分子结合。简单来说，经过时间推移和环境激活后，这款润滑油能更全方位地覆盖齿轮箱，抗磨性也更高。”郭强及其团队对这一发现都非常兴奋，“在原材料的选用上有这方面（油品长寿命）考虑，但效果比预期更好，今后我们会继续加强产品这方面的特性。”

除了提供优质产品，安索还发挥其严谨的精神为风电市场带来更长远的贡献。2011年，安索为美国风能协会（AWEA）撰写了运维推荐操作规程，提出了美国第一个换油程序。2016年进入中国市场后，安索携丰富的经验联合行业专家，共同推动了中国《风力发电机组闭式齿轮箱机械化换油规程》的发布，详细规定了齿轮箱机械换油、偏航和变桨齿轮箱机械换油的工作流程，推动了市场的有序发展。

“我们自身在标准的实施上会更加严格，因为我们希望产品的优势能够得到更充分的展现，为客户实现最大化的运维效率。”史文生表示，安索能为风电机组提供全面的润滑解决方案，从前期了解客户的润滑需求，到润滑油的选型、应用，再到润滑管理、监测及分析系统服务，包括现场上塔服务，指导客户确定最有效的运维方案。

可以预见，未来风电运维市场必将实现技术驱动、客户为先的发展，安索也将携手全产业链，依托自身先进的产品、丰富的经验和精细的服务，实现润滑油更大的价值。