1、EFECT益飛特抗摩擦極壓金屬調理劑在風電行業應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理劑應用于風力發電系統中的關鍵傳動機械裝備，取得如下明顯效果：l 顯著降低摩擦損耗;l 降低關鍵部件磨損；l 減緩震動并降低噪音;l 避免潤滑系統油溫明顯升高；l 提高設備極端條件工作的安全性。最終實現如下目標：節能效果良好；風電裝備運行狀況大大改善；設備使用壽命延長；維護成本減少；設備的可靠性和耐久性明顯提高；單位發電量明顯增加。從而取得顯著的經濟效益及社會效益。二、金屬調理劑產品簡介2.1 產品需求背景機械設備的摩擦磨損問題

2、廣泛存在于鋼鐵冶金、機械、化工、電力、建材、新能源等工業領域中。國外統計資料表明：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、德等發達國家每年因摩擦、磨損造成的損失約占其國民生產總值的1.01.4%。據由我國著名摩擦學學者謝友柏院士、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查數據，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、環境污染以及產品壽命短等問題在我國十分普遍，直接導致了在能源、材料、時間方面

3、的巨大浪費。因此，大力開發減摩抗磨技術，具有十分顯著的經濟價值和社會效益。作為一種性能優異的納米復合減摩抗磨技術，EFECT益飛特抗摩擦極壓金屬調理劑正是在這一背景下應運而生。2.2 產品研發歷程任何軍事裝備都是由大量處于不同工作狀態和環境的零部件構成的。零部件的接觸與運動是實現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致零部件磨損失效并最終使軍事裝備喪失戰斗功能的重要原因。因此，以減摩抗磨為目標的金屬調理劑的研發最早始于軍方需求。早在二戰時期，美國開始研發抗摩擦金屬調理劑，最早主要用于制造武器的切割和機床業，旨在減少發動機和齒輪箱的摩擦。越戰時期更是用于降低發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家、化學家、冶金學家協同攻關，經過上百次的實驗摸索，最終改良發明了性能更優的抗摩擦金屬調理劑，當時的名稱為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急劇惡化，導致摩擦副表面因產生直接接觸或潤滑失效而發生損壞。這就為以減摩抗磨為目標的金屬調理劑提出了更高要求。而納米技術的出現則為研制性能更加優異的金屬調理劑提供了可能。河

5、北益飛特化工科技有限公司，聯合多家大學及科研機構的化學、摩擦學、材料學、納米科學等領域的專家教授，歷經數年上千次的實驗研發，終于全面突破了原金屬調理劑產品的技術瓶頸，成功研發出具有完全自主知識產權的性能優異的新一代金屬調理劑產品。該產品被正式定名為“益飛特抗摩擦極壓金屬調理劑”，并于2013年申請國家發明專利并順利授權。三、產品應用現狀及成效新一代金屬調理劑產品-“益飛特抗摩擦極壓金屬調理劑”自問世之初，因其卓越的摩擦學性能，即在眾多工業領域顯示出廣泛的應用前景。迄今為止，該產品已在多種工業生產設備得到應用，并已取得顯著的經濟和社會效益，贏得了良好的聲譽。據不完全統計，迄今為止已使用的“益飛特

6、抗摩擦極壓金屬調理劑”的工業生產設備包括風機、減速機、增速機、發動機、凝結水泵、空壓機、變速箱等；應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理劑”與各種油品混合，相容性達100%；在各種高、低溫設備中使用，物理化學性質極其穩定。“益飛特抗摩擦極壓金屬調理劑”在各種工業設備應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，說明調理劑的添加改善了摩擦副的接觸狀態，降低了摩擦系數；2、工業設備的震動和噪音有不同程度的降低；3、提高了設備工作效率，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，同時延長了設備使用壽

7、命2-5倍以上；5. 設備的可靠性明顯提高。u 典型應用實例：l 車輛運輸行業EF能夠有效降低發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，未發生一起不良反應。時間使用過程，平均節約率提高8%-24%。在實際使用過程中發生過多次極端情況 都能很好的保護發動機；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發動機得

8、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，未發生任何損壞。2.一輛進口大眾途銳在使用EF后兩年忘記保養，造成無機油行駛長達兩年，未發生任何損壞。3.一輛奧拓汽車使用EF后，汽車涉水造成發動機進水開回4s店，為發生損壞。4.有上萬輛車使用EF后噪音降低，動力提升，不同車型百公里節油13升。總結:在所有的柴油、汽油車中都會產生如下明顯效果；1.節省燃油減少排放，2.降低噪音減少磨損，3.提升動力，增加駕駛樂趣使用EF后所以車輛都會產生經濟效益和社會效益l 電力行業電廠設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，凡狀態維修的電廠，是很在乎延長設備壽命的。從電廠具

9、體的設備講，除了主機外，輔助傳動機械最多的是水泵、空壓機之類。工廠首先要考慮確保設備正常運行。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理劑就能一顯身手。當然，電廠也有節能的要求，每年電廠都有具體的節電指標。只要摩擦系數下降，就進入了良性循環，摩擦力、噪音、溫度、震動等都會改善，根據能量守恒定理，工作電流也一定會下降，節電效果是肯定的。以寶鋼自備電廠日本三菱重工35萬瓩汽輪電機組中的86RND型凝結水泵為例：在20汽輪機油中加入6%的益飛特金屬調理劑后，電流下降6.15%，每小時節電約20KW，每日節電480KW，每年節電12.72萬KW，所省電費大于10萬元。l 水泥行業

10、我國水泥年產量已超過10億噸，位居世界第一。安徽蕪湖的一家水泥廠，有臺1000瓩D1250型大型水泥磨，其減速機的齒輪發生了齒面點蝕（早期磨損現象）。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，綜合比較了國內外多家金屬調理劑產品，最后選用益飛特金屬調理劑。使用以后一個月，發現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。并且再也沒有發現新的研傷和點蝕現象，而且油溫下降了4，說明其摩擦系數已大大降低，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

11、計算，節電費可達20萬元。此外，益飛特金屬調理劑在天津某電廠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，全年可節約用電量4.995萬瓩，節電效果顯著。另外,益飛特金屬調理劑加入后,預計磨煤機減速機的大修周期可以延長一倍，經濟效益更為可觀。表1 部分用戶應用益飛特金屬調理劑節電效果一覽表單 位使 用 設 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T40

12、00-4/1430 4000瓩抽風機電流下降12.5%每年節約電費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%全年節能20萬元中國紡織大學準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凝結水泵電流下降6.15%寶鋼集團自備電廠2B凝結水泵電流下降6.15%寶鋼集團自備電廠2C凝結水泵電流下降7.7%西安灞橋熱電廠B

13、II-6×8 4給水泵節電率4.76%西安灞橋熱電廠Y280N-4 2沖灰水泵節電率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D1203環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型細紗機節電率6.2%全年節約電費60萬元綜上所述，在工業企業中所有使用的潤滑設備，在按一定比例添加EFECT益飛特抗摩擦極壓金屬調理劑后均取得了良好的經濟效益和社會效益，且近期效益及遠期效益都很顯著。四、產品作用原理EFE

14、CT益飛特抗摩擦極壓金屬調理劑（以下簡稱益飛特EF）是一種粘稠狀、透明、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，它與潤滑油不發生直接反應，因此，EF的添加極其安全，對潤滑油本身性質及功能無任何影響。實際應用也表明；EF在使用過程中，沒有出現過一次添加不良反應現象，可是說是使用“零風險”。這是由EF的作用原理決定的！EF本身是一種納米高分子復合物，它是利用高分子材料的結構易轉變性，通過溫度與載荷雙重作用下的熱激活來實現減摩抗磨乃至自修復作用的。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

15、到摩擦接觸區。當接觸區溫度大于38攝氏度時，EF在摩擦熱及壓力的共同作用下被熱激活，其自身所含的離子態高分子納米化合物就會發生瞬間結構轉化，其轉化產物填補摩擦接觸區凹坑（20-400納米），同時，轉化產物與相鄰摩擦副材料之間發生成分互擴散，改變了該接觸區原摩擦副材料的成分及微觀結構，從而形成了生成一層與摩擦副材料牢固結合的保護膜（3-5微米）。該保護膜結構呈非晶態，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，從而確保優異的耐磨性。同時，所形成的保護膜結構致密且表面光滑，可使摩擦接觸區表面光潔度提高75%以上，從而極大改善了摩擦副之間

16、的接觸狀態，使摩擦系數大幅降低，摩擦力下降75%以上。圖2示出的是摩擦副原表面的形貌照片。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觀察到的EF極壓抗磨金屬調理劑的微觀形貌照片（放大倍數18萬倍）。可以看出：EF極壓抗磨金屬調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極壓抗磨金屬調理劑納米顆粒的分散性很好，無明顯團聚現象。良好的分散性無疑對于EF在使用過程中發揮納米尺度效應，進入摩擦接觸區并快速填充表面凹坑或縫隙，形成保護膜

17、是十分有利的。圖3 EF極壓抗磨金屬調理劑的電子顯微照片圖4給出的是加入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極壓抗磨金屬調理劑擁有極佳的磨損修復作用。圖4 磨損表面形貌照片五、產品安全性分析EF極壓抗磨金屬調理劑在多年的推廣應用中，已取得良好的經濟效益和社會效益。更為難能可貴的是，在上萬次的機械設備添加及使用過程中，從沒有發生過一例機械設備損壞事故，也未出現任何安全隱患，取得了“零”副作用的效果，充分表明該產品具有可靠的安全性。EF極壓抗磨

18、金屬調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護膜來提高磨損表面的光潔度及硬度，致使摩擦系數降低和耐磨性提高，從而確保設備的使用壽命延長及安全性明顯增加。2、EF自身物理性質穩定（見表2），其所有組份均不含任何化學性質及物理性質不穩定的物質，在光照、高溫、低溫等環境下均能保持性質穩定不變。表2 EF物理性質測試結果測試項目名稱 單位測定值備注運動粘度（40）mm²s281.81GB/T265運動粘度（100）mm²s16.42GB/T265閃點（開口） 230GB/T3536凝點 -22GB/T510銅片腐蝕（100,3h）級1GB/T5096密度

19、（20）g/cm³1.201GB/T18843、EF與潤滑油相容性好，在實驗室采用3%-20%不同比例的EF和各種品質的潤滑油混合后，潤滑油的性質沒有明顯變化，表明添加EF對潤滑油本身無任何影響。六、產品在風電行業應用的可行性6.1 前期風電行業應用案例簡介為驗證EF極壓抗磨金屬調理劑在風電行業應用的有效性，該產品曾在倍加州風力發電中心，美國GE風力發電機上實際應用使用。應用對象是風力發電機的增速箱、變槳電機軸承油脂等部位。應用結果表明：EF極壓抗磨金屬調理劑在風電行業使用安全可靠，未對設備的實際運行產生任何不良影響。而且，添加EF使有效總發電量提高近20%，延遲換油周期1倍以上，設

20、備停機維修總次數減少25%，整體增加使用壽命2倍以上，極大提高了風力發電設備的發電效率和安全穩定壽命。據此，可推斷EF極壓抗磨金屬調理劑在風電行業具有廣闊的應用前景和巨大的應用潛力。6.2 風電行業應用的效益分析EF極壓抗磨金屬調理劑在風力發電機組應用，可產生如下幾方面的益處和經濟效益：1、EF是在極端工作情況下唯一能夠保護風電發動機組的產品。對于風力發電機組而言，當齒輪箱或者軸承等部位發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生過載，造成磨損損壞，嚴重的甚至會發生火災等危害造成設備損壞及人員的傷亡，損失巨大。如發生此類事故，直接造成損失就可能超過近千萬元。

21、根據使用EF的既往經驗，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保護膜。這樣，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，設備的安全性明顯提高。以往所有實際應用EF案例均保持了“0”故障率的傲人業績，也進一步驗證了EF的卓越效果。據此可以得出結論：在風電機組中使用EF可以直接降低乃至消除設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，由此帶來的直接經濟效益就可達近千萬元，經濟效益和社會效益將非常可觀。2、EF可顯著延長風電發動機中關鍵設備的工作壽命。如：在風力發電機增速

22、箱潤滑系統加入EF，可大幅提高增速箱內各摩擦點的光潔度，顯著改善各摩擦點的接觸狀況和減緩摩擦損傷，可延長設備使用壽命2-3倍。如單臺發電機組設備采購及安裝成本按1000萬人民幣計算，設備使用壽命的大幅延長極大降低了設備采購及安裝費用，避免了重復投資，節約資金至少一倍以上，經濟效益十分明顯。3、EF可顯著降低風電發動機中關鍵設備的故障發生率。風力發電機工作過程中的主要磨損單元為相關的軸承和齒輪箱、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，從而降低設備故障發生率。以美國加州風電為例，使用EF后，機組停機維修總次數減少25%，減少單次維修的人工及物料成本，每臺風機液壓油更換人工成本也減少1500元-3000元左右。