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文档简介

Q/GDWXXXXX—XXXX风电机组齿轮箱机械换油系统换油规程概述本规范规定了采用机械换油系统更换风力发电机齿轮箱在用润滑油品的具体规程和技术要求。适用范围本规范适用于采用机械换油系统更换风力发电机齿轮箱(含主齿轮箱、偏航齿轮箱和变桨齿轮箱)在用油。执行标准和引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T19073风力发电机组齿轮箱ISO4406Hydraulicfluidpower-Fluids-MethodforcodingthelevelofcontaminationbysolidparticleIEC61400-4Windturbines——Part4:designrequirementsforwindturbinegearboxesASTMD5185-13StandardTestMethodforMultielementDeterminationofUsedandUnusedLubricatingOilsandBaseOilsbyInductivelyCoupledPlasmaAtomicEmissionSpectrometry(ICP-AES)定义与术语下列术语和定义适用于本文件。

主齿轮箱机械换油系统gearoilexchangesystemforwindturbinegearbox是指专门用于更换风力发电机主齿轮箱(即传动系统增速齿轮箱,以下简称主齿轮箱)在用油的机械更换系统,包括旧油排空系统、齿轮箱冲洗系统、齿轮箱清洗系统、冲洗油过滤系统、新油过滤系统、新油泵送系统、加热系统、盛装设备(如盛装盘)和运输设备(通常为拖车或箱式货车)等,常称为换油车。

偏航、变桨齿轮箱机械换油系统gearoilexchangesystemforyawsystemandpitchsystem是指专门用于风力发电机偏航、变桨系统齿轮箱在用油的机械更换系统,包括旧油排空系统、齿轮箱冲洗系统、齿轮箱清洗系统、冲洗油过滤系统、新油泵送系统、盛装设备等。

新油newlubricationoil是指经应用实践证明能满足风力发电机齿轮箱(包括主齿轮箱和偏航、变桨齿轮箱)使用要求的、各项性能指标符合风力发电机组用润滑油质量标准的、尚未使用的、计划注入的成品润滑油。在用油usedlubricationoil是指风力发电机齿轮箱(包括主齿轮箱与偏航、变桨齿轮箱,以下同)在用的润滑油。主齿轮箱用齿轮油一般运动粘度级别为ISO320mm2/s@40℃。

残留gearboxresidue是指在排空齿轮箱在用油后仍存留在齿轮箱中的残油、油泥和磨损颗粒。残油是指残存在主齿轮箱内部各摩擦副表面上以及润滑油流经的所有其它部位的残存的在用油;油泥是指齿轮箱运行过程中在用油因氧化变质长期沉积在齿轮箱底部及夹杂在齿轮箱各部件缝隙中的胶状聚合物;磨损颗粒是指齿轮箱运行过程中由于摩擦副磨损而产生的、积存在齿轮箱底部及夹杂在各部件缝隙中的铁屑及其他颗粒。

润滑油相容性试验lubricatingoilscompatibilitytest是指两种或两种以上的不同牌号的同种类型的润滑油按照一定的比例混兑后所进行的、旨在考察该两种或两种以上润滑油的相互影响程度的一系列相关性能指标的测试试验。换油效果要求在使用主齿轮箱机械换油系统更换齿轮箱在用油时要对主齿轮箱及内部各摩擦副部件集中循环润滑系统及所有润滑油流经的部件进行彻底清洗,清理残留达到彻底、干净的程度。在使用偏航、变桨齿轮箱机械换油系统更换偏航、变桨齿轮箱在用油时要对偏航、变桨齿轮箱内部各摩擦副部件进行彻底清洗,清理残留达到彻底、干净的程度。清理残留达到彻底、干净的判断标准以达到本标准第9章换油报告要求中所规定的相关指标满足要求的标准为准。对所用新油要在注入前进行过滤,以达到风力发电机主齿轮箱用油标准规定的清洁度要求(满足GB/T19073或IEC61400-4规定的要求),即达到ISO4406-99清洁度-/14/11的要求。在换油过程中不得产生二次污染。机械换油系统要求主齿轮箱机械换油系统要求主齿轮箱机械换油系统应当由旧油排空系统、齿轮箱冲洗系统、齿轮箱清洗系统、新油过滤系统、新油泵送系统、加热系统、盛装设备和运输设备等组成。机械换油系统应具备最少四个油罐(旧油、冲洗油、清洗油和新油),容量应足够大,以保证换油工作顺利进行。机械换油系统的加热设备工作时,应将运动粘度为ISO320的齿轮油加热到可工作的温度,即约60℃,但不高于60℃。新油过滤及新油泵送系统应当密封良好,防止污染物进入换油系统以防造成新油二次污染。机械换油系统应确保双隔膜泵和空气压缩机的规格正确,以确保能够快速排空齿轮箱在用油。机械换油系统应确保新油泵规格正确,以确保能顺利将齿轮油从地面泵送到齿轮箱。泵油管要质量合格,安全可靠。机械换油系统应便于运输到风力发电机附近,以满足作业环境恶劣的陆上和海上地区作业需要。偏航、变桨齿轮箱机械换油系统要求偏航、变桨齿轮箱机械换油系统应当具备旧油排空系统、齿轮箱冲洗清洗系统、新油过滤及泵送系统等。新油泵送系统应当密封良好,防止污染物进入换油系统以防造成新油二次污染。该机械换油系统最好能够同时对至少两台偏航、变桨齿轮箱操作,以提高换油效率。该机械换油系统便于运输到风力发电机附近,以满足作业环境恶劣的陆上和海上地区作业需要。换油准备要求混油相容性试验当风力发电机组主齿轮箱用新油与在用油不是同一种牌号的润滑油时,换油前应当将两种齿轮油混兑进行相容性试验,以防旧油对新牌号的齿轮油性能造成影响。混油试验应当由运维商或供油商或风电业主委托有资质并能承担责任的专业机构进行。运维商和风电业主应当分别存档试验报告一份。当两种齿轮油混兑时,混兑比例按齿轮箱原用牌号的齿轮油油与新牌号的齿轮油体积比为5%:95%进行。混兑比例为5%:95%时相容性试验方案如表A.1所示。只有表A.1所示的试验项目全部通过时,才可以以新牌号的齿轮油替代原用牌号的齿轮油。混油相容性试验方案检测项目实验方法方法概要报告内容通过标准外观储存(高温)目测观测外观状况60℃无沉淀析出,油液澄清外观储存(常温)目测观测外观状况25℃无沉淀析出,油液澄清外观储存(低温)目测观测外观状况-30℃无沉淀析出,油液澄清运动粘度(40℃)GB265或ASTMD445测定润滑油的运动粘度40℃运动粘度运动粘度(ISOVG320)等级不发生变化粘度指数GB/T1995或ASTMD2270测定润滑油的粘温性能粘度指数粘度指数不下降Flender泡沫实验ISO12512(GG-V425Winergy方法)测定四种温度下所吸入的空气和泡沫总体积的增加量0℃总体积的增加量≤2020℃总体积的增加量≤1740℃总体积的增加量≤1360℃总体积的增加量≤10Flender标准泡沫实验ISO12512(GG-V425标准方法)测定25℃时所吸入的空气和泡沫总体积的增加量25℃总体积的增加量≤15FZG抗微点蚀试验GFKT-C/8.3/90(DGMKFZG微点蚀简短试验程序)测定抗微点蚀性能60℃失效载荷级别>9(GFKT-High)90℃失效载荷级别FZG承载能力试验ASTMD5182,或ISO14635-1测定胶合承载能力载荷级别>12FZG低速抗磨性能试验ISO14635(低速磨损实验),FZGC/0.05/90:120/12测定低速下抗磨性能实验条件下磨损量低位磨损<50mgFAGFE-8滚动轴承磨损试验DIN51819测定模拟真实工况下滚动轴承润滑油的润滑性能级别1实验结果滚动轴承磨损量≤30mg齿轮箱制造厂的特别要求齿轮箱制造厂推荐的实验方法通过本规程所述的在规定的位置采取油样是指在主齿轮箱取样时从其过滤器壳体顶部排气管或者过滤器壳体排放口处按取样规范采集油样。采集的齿轮箱中的油样必须在清洁排放口后在同一处连续取得。当齿轮箱在用油与新油不能通过相容性试验时,在计划换油前7至10天(根据油泥和沉积物的量大小而定),给齿轮箱在用油添加适量的风电机组齿轮箱齿轮油专用清洁剂,以便在换油过程中能够冲洗彻底。给齿轮箱在用油添加专用清洁剂不要超过换油前14天。在加入清洁剂之后,风机需要保持正常运转直到开始冲洗流程。当齿轮箱原在用油与新油能够通过相容性试验时,可以省去步骤7.1.3。换油程序要求主齿轮箱换油程序8.1.1排空主齿轮箱在用油8.1.1.1在规定的位置取200ml在用油油样。8.1.1.2当齿轮箱原在用油与新油不能通过本标准第7章所规定的相容性试验的通过标准时,要使用专用清洁剂将残留在摩擦副表面上及集中循环润滑系统中的残留清洗彻底。当齿轮箱在用油与新油通过相容性试验时,不必使用专用清洗剂,但残油要清除彻底。8.1.1.3将双隔膜泵的输入口用合适的软管连接到油箱底部的放油口三通阀上,并将双隔膜泵的输出口用合适的油管连到地面换油系统换上。打开三通阀门和双隔膜泵,将齿轮箱在用油排空。8.1.1.4拆除旁路压力释放阀和齿轮箱箱热交换器/冷却器旁边的软管,排空软管中的所有油。喷洒适当的清洁剂,手工清洁旁路压力释放阀。重新安装旁路压力释放阀和齿轮箱箱热交换器/冷却器旁边的软管。8.1.1.5拆除并手工清洁过滤器壳体底部的恒温旁通阀。重新安装恒温旁通阀。8.1.1.6打开润滑油过滤器外壳,弃置滤芯。手工清洁润滑油过滤器壳体内部。8.1.1.7拆除位于过滤器壳体和油泵之间的系统安全阀上的软管,排空所有油。拆除系统安全阀,必要时,使用清洁剂进行清洁。8.1.1.8拆下位于过滤器壳体侧面的油压差开关,喷洒清洁剂,手工清洁。清洁完毕后,重新安装该开关,并重新安装一个新滤芯,由于冲洗和清洗。8.1.1.9使用合适的扳手取下位于齿轮箱行星顶部的塞子,用足量新油清洁齿轮箱行星。清洁完毕后,重新将塞子安装好。继续排空齿轮箱中的油。8.1.1.10通过齿轮箱检查口,使用足量新油清洁/喷洒内部齿轮箱壳体、所有的齿轮、轴承和轴。继续排空齿轮箱中的油。8.1.1.11关闭三通阀门和排油管。将泄油盘放在三通阀门下面,打开阀门。使用磁铁,通过排油口塞入齿轮箱,清除齿轮箱底部存在的金属磨屑。清除完毕后,重新将软管连接到排油口,打开三通阀门。8.1.1.12如配置外部加热器,需排空外部加热器的油。8.1.1.13如有油位传感器,则需断开油位传感器,将油位传感器取下,手工清洁传感器壳体。更换新的垫圈,并重新安装好油位传感器。8.1.1.14更换新的齿轮箱油过滤器。8.1.1.15在用油排空后,对主齿轮箱内部情况进行拍照,以记录在用油排空情况及齿轮表面状况等情况。冲洗主齿轮箱8.1.2.1在冲洗齿轮箱前,使用一个5微米过滤器对冲洗油进行过滤,以除去任何来自换油系统或油传输过程中可能存在的碎屑,并确保冲洗油水分含量不高于新油水分含量。8.1.2.2关闭三通阀门,将新油作为清洗油由地面泵送到齿轮箱内(除了第一个风机,此后所有的风机上,清洗油都是来自前一台风机的重新使用的清洗油),直到通过齿轮箱观察口看到齿轮箱油箱已满。注意不要完全加满,但不可触发低油位报警。8.1.2.3在从冲洗油罐更换为清洗油罐之前,要吸走向上注油管内的所有残留油。8.1.2.4打开加热器泵,循环加热器油箱内的油。开启齿轮箱润滑油泵,使齿轮箱运转45-60分钟,发电机速度为空载400-800rpm。8.1.2.5将冲洗油排到冲洗油罐内。8.1.2.6拆下旁通泄压阀和齿轮箱热交换器/冷却器旁边的软管,并排空任何软管内的油。排完后,重新安装旁通泄压阀和齿轮箱热交换器旁边的软管。8.1.2.7拆下过滤器壳体底部的恒温旁通阀,确保壳体和油管内所有的油被排空。完成后,重新安装恒温旁通阀。8.1.2.8打开油过滤器壳体,排油。从过滤器壳体上的系统安全阀上拆下软管,并排空油。拆下系统安全阀,用清洁剂进行清洁。重新安装使用同一个油过滤器。(弃置前,同一个过滤器可以用于冲洗和清洗阶段,最多6台风机。)8.1.2.9用合适的扳手卸下齿轮箱行星顶部的塞子。用足量新油清洁齿轮箱行星。重新安装齿轮箱行星顶部的塞子。完成后,排空齿轮箱内的油。8.1.2.10通过齿轮箱检查口,使用足量的新油清洁/喷洒齿轮箱壳体内部、所有齿轮、轴承和轴。完成后,排空齿轮箱内的油。8.1.2.11关闭三通阀门和排油管。将泄油盘放在三通阀门下面,打开阀门,重新将软管连接到排油口,打开三通阀门。8.1.2.12如配置外部加热器,需排空外部加热器的油。8.1.2.13断开油位传感器,将油位传感器顶部取下,手工清洁传感器壳体。更换新的垫圈,重新安装油位传感器。8.1.2.14齿轮箱在冲洗过程中必须断开任何旁路过滤系统,清洗过程完成后再重新安装旁路过滤系统。8.1.3清洗主齿轮箱8.1.3.1在冲洗齿轮箱前,使用一个5微米过滤器对清洗油进行过滤,以除去任何来自换油车油罐或油传输过程中可能存在的碎屑,并确保清洗油水分含量不高于新油水分含量。8.1.3.2将新齿轮油作为清洗油由地面泵送到齿轮箱内(除了第一个风机,此后所有的风机上,清洗油都是来自前一台风机的重新使用的清洗油),直到通过齿轮箱观察口看到齿轮箱油箱已满。注意不要完全加满,但不可触发低油位报警。8.1.3.3在从冲洗油罐更换为清洗油罐之前,要吸走向上注油管内的所有残留油。8.1.3.4打开齿轮箱润滑油泵,让风机运转30分钟,发电机速度为空载400-800rpm。8.1.3.58.1.3.6开启加热器泵,使油在加热器油箱中充分循环。然后将清洗油排到清洗油罐或冲洗油罐内。8.1.3.7拆除旁通泄压阀和齿轮箱热交换器旁边的软管,并排空任何软管内的油。排空后,重新安装旁通泄压阀和齿轮箱热交换器旁边的软管。对清洁前后状况进行现场拍照。8.1.3.8卸下恒温旁通阀,排空壳体和油管内所有的油。重新安装恒温旁通阀。对清洁前后状况进行现场拍照。8.1.3.9打开油过滤器壳体,排油。从过滤器壳体上的系统安全阀上拆下软管,并排空油。拆除系统安全阀,并用清洁剂进行清洁。对在线过滤器清洁前后状况进行现场拍照。8.1.3.10重新安装同一个滤芯。(同一个滤芯可以用于冲洗和清洗阶段,最多用于3台风机重复使用。)8.1.3.11用合适的扳手卸下齿轮箱行星顶部的塞子。用足量的新油清洁齿轮箱行星。清洁完成后,重新安装齿轮箱行星顶部的塞子。排空齿轮箱内的油。8.1.3.12通过齿轮箱检查口,用足量的新油清洁剂净化/喷洒齿轮箱壳体内部、所有齿轮、轴承和轴。完成后,排空齿轮箱内的油。8.1.3.13关闭三通阀门和排油管。将泄油盘放在三通阀门下面,打开阀门。重新将软管连接到排油口,打开三通阀门。8.1.3.14如配置外部加热器,需排空外部加热器的油。8.1.3.15断开油位传感器,将油位传感器顶部取下,手工清洁传感器壳体。更换新的垫圈,并重新安装油位传感器。对油位传感器清洁前后状况进行现场拍照。8.1.3.16清洗步骤完成后,以现场拍照和文字形式记录齿轮箱油箱清洗和齿轮表面状况等情况。8.1.4加注新油8.1.4.1在注入新油前,使用5微米过滤器对所注入的新油进行过滤,以除去任何来自换油车油罐或油传输过程中可能存在的碎屑,并确保油水分含量不高于新油水分含量。采集过滤后的新油油样250ml,以备检测其清洁度。8.1.4.2关闭三通排油阀,将新油从地面上的新油油箱内泵送到齿轮箱内,直到通过齿轮8.1.4.3箱观察口看到齿轮箱油箱已满。从观察口最顶部开始加注新油,直至充满油管、加热器和过滤器壳体。经过30分钟操作后,油液水平面应该处于液位指示器的低位和高位指示线之间。8.1.4.4打开齿轮箱润滑油泵,让风机运转15分钟,发电机速度为空载900-1200rpm。8.1.4.5更换滤芯,并更换过滤器连接处密封圈。8.1.4.6检查干燥剂,必要时更换。8.1.4.7检查所有接头和连接部件以及整个齿轮箱是否有油液泄漏。8.1.4.8让齿轮箱油至少运转30分钟,并确保齿轮箱的油液处于注满状态。8.1.4.9完成注油后,清点工具,整理现场,清除油污和垃圾,保持环境卫生。8.1.4.9风机正常运行24小时后,在规定位置连续取油样两份备检,每份250ml,并标注风机编号、取样部位、齿轮油类型、取样日期和“最终加注油样”字样。偏航、变桨齿轮箱换油程序排空偏航、变桨齿轮箱在用油将排油管一端连接到换油设备的冲洗口,另一端插入到废油容器内。将抽油管(长)一端连接到换油设备的进油口,另一端通过过渡接头和放油球阀连接到齿轮箱的放油口(如果齿轮箱自带球阀就无须另安装放油球阀)。拆开通气口,打开放油球阀。检查电源正常后,启动换油设备,开始抽油,直至观察到排油管内没有残留废油继续排出后,关闭放油球阀和换油设备,抽油工作结束。冲洗偏航、变桨齿轮箱将抽油管(短)一端连接到换油设备的进油口,另一端插入到冲洗油容器中。将加油管一端连接到换油设备的加油口,另一端连接到齿轮箱的加油口检查换油设备主机上流量积算仪的累计流量清零情况,设置加油油量(参考铭牌或液位计指示的齿轮箱正常工作油量)并选择转速,启动设备选择自动档进行定量加注,加注冲洗油至设定油量后,关闭换油设备电机并清零将循环过滤器装配到换油设备的冲洗口(注意过滤器的进油端须和换油设备的冲洗口连接,不可装反)。将加油管的一端连接到过滤器的出油端,另一端保持与齿轮箱加油口连接不变。将抽油管(长)一端与齿轮箱放油球阀连接,另一端连接循环油嘴插入到冲洗油容器中,关闭通气口并打开放油球阀。启动换油设备,开始进行正向循环冲洗,循环冲洗3-4分钟后,关闭换油设备电机。正向循环冲洗结束后,将加油管和抽油管(长)齿轮箱端对调。启动换油设备电机,再进行反向循环冲洗3-4分钟,关闭换油设备电机和放油球阀。抽排冲洗油:将抽油管(长)一端连接到换油设备的进油口,另一端与齿轮箱放油球阀连接。将循环过滤器从设备上拆下,排油管一端连接到换油设备的冲洗口,另一端插入到冲洗油容器中,打开齿轮箱放油球阀和通气口。启动换油设备电机,开始抽排冲洗油,直至不再有残油从排油管流出后,抽排结束,关闭换油设备电机和放油球阀。清洗偏航、变桨齿轮箱将抽油管(短)一端连接到换油设备的进油口,另一端插入到清洗油容器中。将加油管一端连接到换油设备的加油口,另一端连接到齿轮箱的加油口。检查换油设备主机上流量积算仪的累计流量清零情况,设置加油油量(参考铭牌或液位计指示的齿轮箱正常工作油量)并选择转速,启动设备选择自动档进行定量加注,加注清洗油至设定油量后,关闭换油设备电机并清零。将循环过滤器装配到换油设备的冲洗口(注意过滤器的进油端须和换油设备的冲洗口连接,不可装反)。将加油管的一端连接到过滤器的出油端,另一端保持与齿轮箱加油口连接不变。抽油管(长)一端与齿轮箱放油球阀连接,另一端连接循环油嘴插入到冲洗油容器中,关闭通气口并打开放油球阀。启动换油设备,开始进行循环清洗,循环清洗4-5分钟后,关闭换油设备电机。将抽油管(长)一端连接到换油设备的进油口,另一端与齿轮箱放油球阀连接。将排油管一端连接到换油设备的冲洗口,另一端插入到清洗油容器中。打开齿轮箱放油球阀和通气口。 启动换油设备,开始抽排清洗油,直至不再有残油从排油管流出后,抽排结束,关闭换油设备。加注新油加注新油前采集新油油样200ml备检。将抽油管(长)和放油球阀(齿轮箱自带球阀的,直接关闭即可)从齿轮箱放油口拆除,检查放油螺塞密封垫圈完好,将放油堵头螺塞装回放油口,并拧紧(安装时应正对螺纹均匀用力,避免损伤螺纹)。将抽油管(短)一端连接到换油设备的进油口,另一端插入到新油容器中。将加油管一端连接到换油设备的加油口,另一端与齿轮箱加油口连接,并保持通气口为打开状态。8.2.4.2对设备主机进行检查清零后,设定好相应的新油加注量(参考铭牌或液位计指示的齿轮箱正常工作的油量),启动换油设备,开始加油,当加注油量达到设定油量时,打到手动档,电机转速自动切换为低速运转,开始进行微量调整,到达指定油量或者油位后,关闭换油设备,新油加注结束。8.2.4.3拆除加油管及相关接头,检查安装好加油口和通气口的堵头螺塞部件以及整个减速器是否有油液泄漏。8.2.4.4清点工具,整理现场,清除油污和垃圾,保持环境卫生。8.2.4.5风机正常运行24小时后,在规定位置取连续油样两份备检,每份120ml,并标注风机编号、取样部位、齿轮油类型、取样日期和“最终加注油样”字样。9换油标准要求9.1主齿轮箱换油标准要求9.1.1换油商在完成风力发电机主齿轮箱用油后,将现场所取油样委托有资质并经运维商认可的专业检测机构检测。9.1.2油样检测结果应当满足以下各条款所列标准要求。9.1.2.1所要更换的主齿轮箱用新油的清洁度应当符合下表要求。表2油样清洁度标准油样油样清洁度(ISO4406-99)注入主齿轮箱前过滤后的新油-/14/119.1.2.2换油完成后,后运行24小时,在风力发电机主齿轮箱中采集所换新油样的清洁度、水分含量、酸值、元素含量和PQ指数的检测情况。各指标达到的标准如表3所示。表3刚注入到主齿轮箱中的在用油各指标满足要求的标准检测指标合格标准备注清洁度-/16/13按ISO4406-99登记标准水分含量与注入齿轮箱前的新油相比基本无变化酸值与注入齿轮箱前的新油相比基本无变化Fe元素含量>1ppmICP法,ASTMD5185-09PQ指数<10英国kittwak公司产FG-K15001-KW型铁量仪,其他铁量仪可据此类推9.2偏航、变桨齿轮箱换油标准要求9.2.1换油商在完成风力发电机偏航、变桨齿轮箱用油后,将现场所取油样委托有资质并经运维商认可的专业检测机构检测。9.2.2油样检测结果应当满足以下各条款所列标准要求。9.2.2.1所要更换的主齿轮箱用新油的清洁度应当符合表4要求。表4油样清洁度标准油样油样清洁度(ISO4406-99)注入主齿轮箱前过滤后的新油-/14/119.2.2.2换油完成后,后运行24小时,在风力发电机偏航、变桨系统齿轮箱中采集所换新油样的清洁度、水分含量、酸值、元素含量和PQ指数的检测情况。各指标达到的标准如表5所示。表5刚注入到偏航、变桨齿轮箱的在用油各指标满足要求的标准检测指标合格标准备注清洁度-/16/13按ISO4406-99等级标准水分含量与注入齿轮箱前的新油相比基本无变化酸值与注入齿轮箱前的新油相比基本无变化Fe元素含量>1ppmICP法,ASTMD5185-13PQ指数<10英国kittwak公司产FG-K15001-KW型铁量仪,其他铁量仪可据此类推.10换油现场整理要求10.1

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