孟祥煜

（大唐山西發(fā)電有限公司太原第二熱電廠，山西 太原 030001）

0 引言

磷酸酯抗燃油是一種合成的液壓油，一般是以三甲苯磷酸酯為基礎的油，并加有少量抗氧化劑、抗腐蝕劑、酸性吸收劑及抗泡沫劑?？谷加捅仨毦邆潆y燃性、抗壓性能，但也要有良好的氧化安定性、低揮發(fā)性和好的添加劑感受性[1-2]。磷酸酯抗燃油的突出特點是比石油基液壓油的蒸汽壓力低，沒有易燃和維持燃燒的分解產(chǎn)物，而且不沿油流傳遞火焰。

1 事件經(jīng)過

1.1 設備概況

330 MW 機組于2014 年10 月投入正式運行。機組抗燃油系統(tǒng)均采用浙爆集體有限公司提供的YB2-200L-4 抗燃油系統(tǒng)，額定工作壓力為15 MPa，額定流量為200 L/min，系統(tǒng)正常工作油溫為35～55 ℃。

該機組采用數(shù)字電液控制系統(tǒng)，對機、爐、電有關系統(tǒng)和設備的工作狀態(tài)進行實時監(jiān)控，通過計算機分析，發(fā)出電子控制指令，指令經(jīng)電液轉(zhuǎn)換器（伺服閥）轉(zhuǎn)換成能夠執(zhí)行的液壓指令，通過液壓執(zhí)行機構(gòu)控制蒸汽調(diào)節(jié)閥的開度，達到控制操作的目的。液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的心臟是伺服閥。所以液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的監(jiān)督維護工作主要是圍繞保護伺服閥而展開的[3]。該機組長期存在伺服閥卡澀的問題，但并未發(fā)現(xiàn)機組系統(tǒng)和設備存有缺陷。

1.2 試驗分析

2019 年6 月3 日，對該機抗燃油進行油質(zhì)簡化試驗時，發(fā)現(xiàn)其密度為1.12 g/cm3，標準為1.13～1.17 g/cm3，略低于標準值。油質(zhì)的顏色、水分、顆粒度、酸值、電阻率均在合格范圍內(nèi)。由于機組當時在運行狀態(tài)，因此對油質(zhì)采取持續(xù)跟蹤化驗的措施，并未停機檢查抗燃油系統(tǒng)。油質(zhì)化驗報告如表1 所示：

表1 抗燃油簡化試驗報表

由表1 可見，自2019 年6 月—12 月，抗燃油的密度均低于標準值，但未發(fā)現(xiàn)油質(zhì)有明顯的劣化或水解過程。同時在12 月的試驗中，抗燃油的自燃點為540 ℃?？谷加皖伾珱]有明顯的加深，酸值沒有突出地上升，電阻率均在合格的范圍內(nèi)。運行油溫45℃左右，系統(tǒng)無過熱點。采樣地點為冷油器出口，符合標準。因此分析判斷后，懷疑密度不符合標準的原因是被礦物油污染。

持續(xù)跟蹤數(shù)月，未發(fā)現(xiàn)機組異常。2020 年4 月，分別從EH 油箱上部和底部進行采樣，送檢至西安熱工研究院。結(jié)果如表2：

表2 西安熱工研究院有限公司試驗報告單

試驗報告單顯示：抗燃油的泡沫特性、密度和自燃點的檢測結(jié)果不符合標準要求，油泥析出檢測結(jié)果表明該油品已發(fā)生了劣化。油箱上部油樣和油箱下部油樣的礦物油含量均在標準范圍內(nèi)，因此排除了被礦物油污染的可能。而伺服閥的頻發(fā)卡澀也是油質(zhì)劣化產(chǎn)生的后果。

2 處理過程

旁路再生裝置是改善油質(zhì)的方法之一。因此，將具有代表性的油樣進行了實驗室小試試驗。分別將原運行油進行老化處理，2%吸附劑量再生處理和4%吸附劑量再生處理，觀察分析油質(zhì)的泡沫特性、酸值、電阻率、油泥析出等項目，可以更有針對性地解決油質(zhì)問題。試驗結(jié)果如表3：

表3 抗燃油實驗室小試試驗結(jié)果

通過再生處理的實驗室小試試驗結(jié)果可以看出，試驗時再生處理后，油品的顏色、油泥傾向、水解安定性、氧化安定性均得到改善（見圖1～圖3）。雖然4%吸附劑量再生處理后，泡沫特性可符合標準要求，但是油泥析出的檢測結(jié)果為水解安定性和氧化安定性結(jié)果也偏高。同時，再生處理不能改善密度和自燃點。因此，應更換合格的新油，并對油系統(tǒng)進行徹底清洗。

圖1 各樣品老化前油泥相對含量

圖2 各樣品老化后油泥相對含量

圖3 油樣處理前后顏色變化

磷酸酯抗燃油換油時，必須將油系統(tǒng)中的劣化油排放干凈[4]。檢查油箱及油系統(tǒng)無雜質(zhì)、油泥，必要時清理油箱，用沖洗油將油系統(tǒng)徹底沖洗。沖洗過程中取樣化驗，沖洗后沖洗油質(zhì)量不低于運行油標準。最后將沖洗油排空，更換油系統(tǒng)及旁路過濾裝置的濾芯后再注入新油，進行油循環(huán)，直到油質(zhì)符合運行中磷酸酯抗燃油的質(zhì)量標準[5]。

3 維護措施

3.1 嚴格控制油品的清潔度和水分

固體顆粒種類繁多，油中的顆粒污染對調(diào)速系統(tǒng)的危害極大。它們會造成伺服閥的卡澀、堵塞，硬質(zhì)的還會造成伺服閥的沖蝕和磨損。油中水分會對油品產(chǎn)生催化裂解作用，使油品在投運較短的時間內(nèi)，顏色加深，酸值急劇上升，腐蝕相關運行設備，縮短抗燃油的使用壽命。

3.2 保持合適運行溫度

抗燃油的熱穩(wěn)定性、黏溫性較差，油溫過低（低于20 ℃），油品的黏度過大，會使系統(tǒng)中的油泵和電動機過載；油溫過高，則會加速抗燃油的水解及老化。運行時嚴格控制油溫在合適的范圍內(nèi)，調(diào)節(jié)冷油器冷卻水閥門的開度，采用合理適當?shù)谋毓に?，避免出現(xiàn)局部過熱現(xiàn)象。

3.3 減少或防止空氣浸入

抗燃油攜帶過量的空氣，一方面會加速抗燃油的老化，使油品的空氣釋放性和泡沫性變差；另一方面，溶于抗燃油的空氣在系統(tǒng)的節(jié)流部件會釋出，造成調(diào)節(jié)系統(tǒng)的響應緩慢及振動和壓力的不穩(wěn)。減少或防止空氣浸入，有助于抗燃油油質(zhì)壽命的延長。

3.4 使用相容材料

抗燃油具有很強的溶劑性，在抗燃油液壓系統(tǒng)的安裝、檢修過程中，要特別注意材料的相容性問題，如使用了不相容的墊圈等密封材料，抗燃油就會短期內(nèi)因材料的溶解，導致其顏色迅速變深，理化指標變差。

3.5 加強過濾器、濾網(wǎng)的維護管理

油系統(tǒng)中采用的精密過濾器、濾網(wǎng)，應定期檢查和維護。防止過濾元件堵塞，壓力過大而使過濾器破損。如對于工作壓力為15 MPa 的系統(tǒng)，其油泵出口過濾器前后壓差超過0.7 MPa，就應立即更換，回油污染指示器壓差超過0.2 MPa 應及時更換濾芯。

4 結(jié)論與建議

抗燃油密度降低的原因是油質(zhì)在運行過程中產(chǎn)生了劣化。油質(zhì)的劣化造成油泥的析出，并導致調(diào)速精密部件伺服閥的卡澀。由于抗燃油的密度和自燃點無法通過再生處理得到改善，同時使用再生處理后抗燃油仍有油泥析出，因此將抗燃油油系統(tǒng)采用換油的措施。

抗燃油本身經(jīng)濟成本較高，延長抗燃油的使用時間，提高相關運行設備的使用壽命是抗燃油運行與維護的主要目的。加強抗燃油的油質(zhì)監(jiān)督，控制抗燃油的運行溫度，使用高效的濾油裝置或再生處理系統(tǒng)，才能保障汽輪機安全可靠經(jīng)濟運行。