【摘要】主要針對運行中汽輪機油監(jiān)測中出現(xiàn)銹蝕、抗氧化性能、抗泡沫性能下降的案例分析,提出有關的改善措施,應用到生產(chǎn)實際中取得很好的效果。
【關鍵詞】汽輪機油 銹蝕 抗氧化性能 抗泡沫性能 措施
為確保汽輪機組的安全經(jīng)濟運行,汽輪機油必須具備:良好的氧化安定性;適宜的粘度和良好的粘溫性;良好的抗乳化性;良好的防銹防腐性;良好的抗泡性和空氣釋放性。在汽輪機油的運行中蒸汽和水往往不可避免從軸封或其他部位漏進汽輪機油系統(tǒng),汽輪機組潤滑系統(tǒng)進入水后,不僅會造成油品乳化,防銹劑和抗氧劑的消耗會更快。汽輪機油的工作溫度雖然不高,但用量較大,使用時間長,并且受空氣、水分和金屬的作用,仍會發(fā)生氧化反應并生成酸性物質和沉淀物。酸性物質的積累,會使金屬零部件腐蝕,形成鹽類及使油加速氧化;溶于油中的氧化物,會使油的粘度增大,降低潤滑、冷卻和傳遞動力的效果;沉淀析出的氧化物,會污染堵塞潤滑系統(tǒng),使冷卻效率下降??古菽砸彩沁\行汽輪機油質量監(jiān)控的關鍵指標之一,當汽輪機吸入的空氣不能及時釋放出去時,就會產(chǎn)生發(fā)泡現(xiàn)象,使油路發(fā)生氣阻,供油量不足,冷卻效率降低,嚴重時甚至使油泵抽空和調控系統(tǒng)控制失常。為了避免汽輪機油產(chǎn)生發(fā)泡現(xiàn)象,除了應按汽輪機規(guī)程操作和做好維護保養(yǎng),盡可能使油少吸入空氣外,還要求具有良好的抗泡沫性,能及時地將吸入的空氣釋放出去。因此監(jiān)測運行油品的銹蝕、抗氧化性、抗泡沫性能很有必要。
1 關于32#長壽命汽輪機油銹蝕不合格的處理
某電力公司有兩臺60萬kWh發(fā)電機組開始投產(chǎn)運作,裝機用油為32#長壽命汽輪機油,每臺主機油箱用油量40多噸,小機用油量約5噸,設備溫度約45℃,主機壓力約20公斤。該廠到了維護期,每臺設備均采了主機密封油、1#小機、2#小機油樣送檢測,4臺機組的粘度、中和值、機雜、水分、抗乳化性等關鍵指標都符合標準要求;除了2#主機油樣無繡外,其它3臺機組的油樣出現(xiàn)了不同程度的銹蝕現(xiàn)象。
1.1 分析原因
當新油加入汽輪機油系統(tǒng)運行后,由于系統(tǒng)清潔度不夠或有潮汽(尤其該廠的地理位置離海邊近,空氣濕度大,潮氣含鹽分高)、水分進入油中,油質就會變差,防銹劑在使用中將不斷被消耗,特別是有漏氣、漏水的機組,防銹劑的消耗會更快,因此油中進水后,要及時采取過濾及排污的方法,最大限度排除水分,還要防止金屬表面銹蝕。通過在運行汽輪機油中添加防銹劑,改善油品的防銹能力。
1.2 提高運行油性能的建議
為了提高運行油的性能,保障設備的正常運行,我們進行了實驗室補加添加劑的試驗以確定合適的比例。
處理方案一:3臺機組(1#主機、1#小機、2#小機)的運行油都補加0.05%T746防銹劑,油品的液相銹蝕都合格,但抗乳化性與新油(標準小于15min)比較超標。
處理方案二:3臺機組的運行油都補加0.03%T746防銹劑,油品的液相銹蝕都合格,但抗乳化性與新油比較偏大。
處理方案三:補加0.03%防銹劑,0.02%抗乳化劑,試驗如果為:3臺機組(1#主機、1#小機、2#小機)的運行油的液相銹蝕都合格(無銹),抗乳化性(都小于13min)符合標準要求,可以使油品符合運行油指標的要求。
1.3 運行油質量跟蹤情況
采用“處理方案三”對運行油進行補加補加0.03%防銹劑0.02%抗乳化劑后,對運行油進行了一年多的質量跟蹤,銹蝕分析結果均為無銹,銹蝕性能得到了改善,使用性能穩(wěn)定。
2 關于L-TSA32汽輪機油抗氧化性能下降的處理
某公司一臺進口燃氣輪機驅動離心式壓縮機,運行中使用的是L-TSA32汽輪機油,用油量約8噸,已運行約10年,2010年9月對運行油進行了分析,氧彈值435min,到去年4月再次進行了分析,分析數(shù)據(jù)看出半年內(nèi)油品的旋轉氧彈值由435min降低到210min,與新油旋轉氧彈值955min相比不足50%,要求對運行油進行分析評定并提出改善措施。
由以上分析數(shù)據(jù)可以看出,油品的中和值、水分、抗乳化性、液相銹蝕、機械雜質的結果都比較好,但氧化安定性(旋轉氧彈)的結果雖然沒有達到換油指標卻下降較大,與新油的抗氧化性相比不足50%,油品抗氧化能力嚴重下降,汽輪機油抗氧化能力下降會增加系統(tǒng)形成漆膜的風險,導致摩擦副間隙變小甚至引起突發(fā)性異常磨損。
2.1 提高運行油抗氧化性能的措施
針對在運行油的氧化安定性值低的現(xiàn)狀,我們做了補充功能劑的試驗,目標是把旋轉氧彈值提升到500分鐘以上。
由圖1可見,補充添加劑的含量在0.06%時,油品的氧彈值可大于500分鐘,可以滿足該機組對油品的抗氧化性能的要求。
3 改善在用46#長壽命汽輪機油抗泡沫性能
一家熱電廠的一臺汽輪機功率為5萬千瓦/小時,轉速3000轉/分,油壓0.22MPa,主蒸汽壓力12.3MPa,主蒸汽溫度525℃,使用 46#長壽命汽輪機油,最近連續(xù)兩次因生產(chǎn)需要停下來,都是由于泡沫多,開不起來,主要與油箱設計得小些等設備方面的原因和油品在使用過程中受到一些污染有關。從設備上取下運行油樣的分析結果,見表2。
從上表運行油樣的分析結果可見,油品的運動粘度、粘度指數(shù)、中和值、空氣釋放值都符合新油的標準要求,但抗泡沫性的前24℃超過了新油標準要求。
3.1 改進運行油的抗泡沫性能的措施
由于硅油和非硅抗泡劑都有各自的優(yōu)缺點,單獨使用較難使油的空氣釋放性能和抗泡效果達到滿意的結果,因此我們考慮使用復合抗泡劑發(fā)揮各自的優(yōu)點,避免各自的缺點,達到提高油品抗泡沫性能和空氣釋放性能的目的。
從上表3可見,補加5ppm復合抗泡劑就能提高在用油的抗泡沫性能,抗泡沫性和空氣釋放值都達到了新油的指標要求。
在該熱電廠按照5ppm~10ppm復合抗泡劑添加到實際生產(chǎn)上,取得了很好的效果,運行油泡沫大幅度減少,按計劃該汽輪機正常開起。
4 結論和建議
(1)可通過在運行汽輪機油中添加0.03%防銹劑和0.02%抗乳化劑,改善油品的防銹能力,抗乳化性能基本不變,能達到新油標準要求;可通過在運行汽輪機油中添加功能劑改善抗氧化性能。
(2)汽輪機油在使用中應注意:盡可能防止汽輪機組漏氣、漏水;油箱定期切水和放出雜質,保持油品清潔不受水、鐵銹、沉淀物等污染。
(3)為延長油品的使用壽命,應加強對運行中油的維護工作,可采取下列防劣措施:
①添加抗氧劑;
②補加防銹劑;
③補加抗泡劑。
參考文獻
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作者簡介
梁群,女,工程師,本科,主要從事潤滑油的應用研究及技術服務工作。