陕西北元化工集团股份有限公司热电分公司 陕西省神木县 719319
摘要：在汽轮机运行过程中，水分是汽轮机润滑油最重要的监测指标。润滑油水分超标会影响润滑效果，破坏油膜、损坏轴承、加速汽轮机设备老化。为了提升润滑油水分合格率，运用六西格玛（DMAIC）方 法，结合 MSA、Minitab、鱼骨图、头脑风暴法、5WHY 等质量工具进行改进。对运行过程中从人、机、料、法、环五个方面进行分析，找出影响润滑油水分大的主要因素，充分考虑各因素交互作用，确定关键X，为机组运行调整及日常维护提供依据，提高了发电机组的安全性。
关键词：六西格玛；汽轮机；润滑油
前言
六西格玛是一种管理策略，一种基于统计数据的统计评估方法，通过过程界定、测量、分析、改进、控制五个步骤。强调制定极高的目标、收集数据以及分析结果，通过这些来减少缺陷，减少过程波动，提高过程的控制能力，带动质量成本的大幅度降低，最终实现质量和效益的提升。
某自备电厂4×125 MW高温高压直接空冷机组投产以后，机组润滑油水分频繁超标。润滑油的水分含量高低是评价润滑油性能高低的重要指标之一，润滑油中的水分超标容易降低润滑油对轴承的润滑性能，还会对金属器件产生腐蚀作用而损坏设备和管道等。某自备电厂№3汽轮机主油箱水分在运行过程中严重超标，超出标准20倍。
1.定义
1.1问题陈述
某自备电厂4×125 MW高温高压直接空冷机组投产以后，机组润滑油水分频繁超标。№3汽轮机主油箱水分在运行过程中严重超标，超出标准20倍。润滑油油质不合格导致机组异常跳闸，影响化工宫殿内及电网的稳定运行。
为了研究初始过程能力，连续抽取半年的润滑油水分数据，使用Minitab 软件对已收集的四台机组润滑油水份使用含组箱线图进行分析，由图可看出#3汽轮机润滑油水份全部超标急需改进。
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1.2项目目标
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Y的计算：润滑油水份超标占总监控次数的占比：
润滑油水份的测量频率：每两天检测一次。
Y评价频率：每月计算合格率。
Y的数据来源：化验室报表。
#3机润滑油水份占比从0%提高至85%。
1.3测量系统分析
润滑油水分：润滑油中水分的质量分数
润滑油水分合格率：润滑油水分合格次数占总检验次数的百分比。
计算方法Y1：=一个月检测合格次数/总检验次数
测量方法：卡尔费休自动水分测定仪（仪器测定）
测量频率和取样量：每两天取样化验，每次取样200ml
数据来源：化验报表
指标要求：≤100ppm
2.分析
2.1要因分析
采用流程图、树图、头脑风暴等分析方法，分析可能原因如下：
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通过以上质量工具分析出可能原因有5条：1.汽封磨损；2汽封齿间隙过大；3.轴封压力过高；4.轴封温度过高；5.轴端漏气。
2.2要因验证
Minitab 软件中的回归分析：水分与负荷率，均压箱温度，均压箱压力的P值。
回归方程为：
水分 = - 5121 + 65.1 负荷率 + 11.0 均压箱温度 - 13.8 均压箱压力
系数标
自变量 系数 准误 T P
常量 -5121 2178 -2.35 0.022
负荷率 65.113 4.553 14.30 0.000
均压箱温度 10.98 12.34 0.89 0.377
均压箱压力 -13.81 10.95 -1.26 0.212
S = 369.509 R-Sq = 80.6% R-Sq（调整）= 79.7%
方差分析
来源 自由度 SS MS F P
回归 3 38007914 12669305 92.79 0.000
残差误差 67 9147995 136537
合计 70 47155909
可以得出：负荷率的P＜0.05
经过分析验证，我们判断对Y有影响的重要X因子有：X1：汽封齿严重磨损；X2：汽封间隙过大。
3.改进
3.1改进措施
改善措施1：更换汽轮机轴端汽封齿，加装气密性油档。
改善措施2：更换减温水喷头由2mm更换为1mm，更换减温水门。
改善措施3：调整汽封间隙至：K为0.3～0.45㎜；J 为0.3～0.45㎜。
3.2措施实施
改善措施1：更换汽轮机轴端汽封齿，加装气密性油档。
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改善措施2：调整汽封间隙至：K为0.3～0.45㎜；J 为0.3～0.45㎜。
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3.3改进效果
改善X1、X2后，抽取一个月的润滑油水分化验数据绘制I-MR控制图，与改善前进行对比，润滑油水分合格率有了明显的提高，因此改善方案有效目标达成。
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3.4控制计划
X1：汽封齿严重磨损
控制方法：控制机组启动时缸温差小于50℃，保证机组轴封间隙不磨损。
异常处理方法：温差大时严禁机组启动，采用焖缸。
X2：汽封间隙过大
控制方法控制机组启动时轴封压力与温度，减少汽封间隙摩擦。
异常处理方法：机组启动时采用辅汽供轴封。
4 结束语
本文基于六西格玛先进质量管理理论方法的研究，分析电厂汽轮机润滑油流程的特点，得出六西格玛理论在电厂中应用是具有可行性的结论。文章中运用六西格玛（DMAIC）方 法，结合 MSA、Minitab、鱼骨图、头脑风暴法、5WHY 等质量工具分析汽轮机润滑油水分超标的复杂问题尤为有效，使现场问题分析由经验性转变为思考性。为电厂复杂流程的优化探索提供了新的方向。
参考文献：
[1] 马林，何桢.六西格玛管理（第二版）[M].北京：中国人民大学出版社，2007
[2] 胡楠，等.6SIGMA 实用工具手册[M].北京：普罗维智管理顾问有限公司，2012
[3] 赵常兴.汽轮机组技术手册.北京：中国电力出版社，2013
作者简介：
王磊，男，1987年03月出生，助理工程师，目前从事热电汽机运行维护工作