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汽輪機油的性質(zhì)及作用淺析與探討

作者:陳晉宇 孔凡奕  
評論: 更新日期:2015年04月12日

??????? 運行中的汽輪機油,在正常運行的情況下,油的外觀應是透明的,但如機組有缺陷,外帶不嚴密或軸封調(diào)節(jié)不當,容易將汽、水漏入油系統(tǒng)中,油遇水后,特別是已開始老化的油,長期與水混合循環(huán),會使油發(fā)生渾濁和乳化。油系統(tǒng)中漏入水、汽后,從外觀看油質(zhì)渾濁不清和乳化,將破壞油膜,影響油的潤滑性能,嚴重者會引起機組的磨損;同時漏入機組的水分,如長期與金屬部件接觸,金屬表面將產(chǎn)生不同程度的銹蝕,銹蝕產(chǎn)物可引起調(diào)速系統(tǒng)的卡澀,甚至造成停機事故,也可引起油的老化。
??????? 當發(fā)現(xiàn)運行汽輪機油中有水分或外狀不透明時,要及早查明原因,采取措施,如加強濾油,定期從油箱底部放水等,并要求調(diào)整軸封間隙、軸封汽壓,保證機組的油質(zhì)。
??????? 4.2 粘度
??????? 油品的粘度是評價其流動性的指標,對潤滑作用有決定性的意義。油品的粘度與其化學組成密切相關(guān),使用時受外界條件(溫度、壓力)的影響較大,隨油溫的升高而降低,隨油溫的降低而升高。因汽輪機油需要在不同溫度條件下或在同一機械的不同溫度下工作,這就要求其粘度隨溫度變化越小越好,即在高溫下應保持某種最低粘度,在低溫時也不應有過高的粘度。一般在發(fā)電廠3000r/min的機組采用32號汽輪機油。
??????? 汽輪機油由于長期在較高的溫度下運行,油中低分子的組分不斷地揮發(fā)掉,同時油在運行的條件下,受空氣、壓力、流速等的影響要逐漸老化,因此在正常情況下,運行中油的粘度要有所增加,粘度增大會影響機組的負荷效率,對機組運行不利,如發(fā)現(xiàn)運行中汽輪機油的粘度增大或接近于標準的上限,要及時進行處理,一般處理方法是先用濾油機濾油,除掉油泥、機械雜質(zhì)等,再投入再生裝置,除掉油中老化產(chǎn)物,直至達到合格標準。
??????? 4.3 密度
??????? 油品密度與油品化學組成關(guān)系密切,若油中含有膠質(zhì)和環(huán)烷酸越多則密度越大,運行中油若已逐步被氧化,則密度也有所增大,若油中混入水分、機械雜質(zhì)都能使油品的密度增加。測定油品的密度對油品生產(chǎn)、貯運和使用有較大的意義,根據(jù)油品的密度可初步判斷油品被污染的程度。
??????? 4.4 傾點
??????? 油品在使用過程中隨外界溫度不斷降低,油品的粘度變得越大,流動也越來越困難,當溫度降低至某一范圍時,油品有可能完全失去正常的流動性能,傾點就是表示油品的低溫流動性能。油品的傾點決定于其中石蠟的含量,含量越多油品的傾點越高,為了便于運輸、貯存、保管,在國家標準中,規(guī)定汽輪機油的傾點是不低于-7℃。
??????? 4.5 閃點
??????? 閃點是汽輪機油的一項物理性能指標,它與密度、粘度有密切關(guān)系,一般密度、粘度大的油品其閃點也相應的高。從運行意義上來說,閃點是一項安全指標,要求汽輪機油在長期高溫下運行,應安全可靠,一般說來閃點越低,揮發(fā)性越大,安全性能越小。
??????? 油在運行中如遇高溫時會引起油的熱裂解反應,油中高分子烴經(jīng)裂解而產(chǎn)生低分子烴,低分子烴容易蒸發(fā)而使油的閃點下降,因此,運行中規(guī)定汽輪機油的閃點不比前次測定值低8 ℃。
??????? 4.6 機械雜質(zhì)(顆粒度)
??????? 機械雜質(zhì)是指油中浸入不溶于油的顆粒狀物質(zhì),如焊渣、氧化皮、金屬銷、砂粒、灰塵等。油中含有機械雜質(zhì),特別是堅硬的固體顆粒,可引起調(diào)速系統(tǒng)卡澀,機組轉(zhuǎn)動部位(軸承、軸瓦)的磨損,嚴重時可引起機組飛車等事故,嚴重地威脅機組安全運行。
??????? 4.7 酸值
??????? 酸值是新汽輪機油和運行中汽輪機油的重要指標,它是反映油老化程度的指標之一,也是新油精制的控制指標之一。運行中的油受溫度、空氣、壓力以及各種雜質(zhì)的影響,油要逐漸被氧化,油在運行中氧化后很快地形成各種有機酸,如甲酸、乙酸等低分子酸均比較活潑,特別有水存在時,其腐蝕性更強。
??????? 4.8 抗乳化性能和破乳化度
??????? 抗乳化性能是指油品本身在含水的情況下抵抗油的水乳化液形成的能力,其能力的大小用破乳化度來表示。
??????? 破乳化度是評定油品抗乳化性能的質(zhì)量指標,汽輪機油形成乳化液必須具備三個必要條件,一是必須有互不相溶或不完全相溶的兩種液體;二是兩種混和液應有乳化劑(能降低界面張力的表面活性劑)存在;三是要有形成乳狀液的能量,如強烈的攪拌、循環(huán)、流動等。運行中的汽輪機油因受溫度、空氣、水分等到的影響,油要逐漸老化,老化后產(chǎn)生的環(huán)烷酸皂類、膠質(zhì)等物質(zhì)均是乳化劑。
??????? 油在運行中往往由于設(shè)備或運行調(diào)節(jié)不當,使汽、水漏入油系統(tǒng)中,引起油質(zhì)乳化。油乳化后進入軸承潤滑系統(tǒng),有可能析出水分,破壞了正常的油膜,增大了部件的磨擦,引起局部過熱、軸承磨損、機組振動及銹蝕。嚴重乳化的油有可能沉積于調(diào)速循環(huán)系統(tǒng)中,致使運行油不能暢通流動,不能引起良好潤滑和調(diào)速作用,不及時處理會造成重大事故。為了防止油的乳化,要求汽輪機油必須有良好的破乳化度。
??????? 4.9 析氣性
??????? 汽輪機油在正常條件下,可溶解10% 體積的空氣,隨外界壓力的升高而提高,壓力下降時,被溶解的空氣形成小泡釋放出來,評定油品析氣能力通常是用空氣釋放值來表示。
??????? 汽輪機油析氣性能不好,可能會增加油的可壓縮性,導致控制系統(tǒng)失靈,產(chǎn)生噪音和振動,嚴重時會損壞設(shè)備;可能降低油泵的有效容積,降低泵的出口壓力,特別是對于離心泵;可能會加速油的劣化變質(zhì)。
??????? 4.10泡沫特性
??????? 由于汽輪機油在油系統(tǒng)中是強迫循環(huán)方式,空氣激烈地攪動,油面上會產(chǎn)生泡沫和氣泡,泡沫的生成可使油泵油壓上不去影響油的循環(huán)潤滑,發(fā)生磨損,同時油壓不穩(wěn),影響調(diào)整,有時可造成油系統(tǒng)出現(xiàn)假油位,因此要求油品要有良好的泡沫特性。
??????? 4.11抗氧化安定性
??????? 運行中汽輪機油與大量空氣接觸,油的氧化主要是空氣中氧的作用,此外,溫度、壓力、流速、催化劑和其它雜質(zhì)如水分、塵土等都可促使油的氧化,油的氧化不僅受外界的影響,其內(nèi)在因素主要是油的化學組成。油的組成不同,不同烴類有不同的氧化傾向,其氧化產(chǎn)物也不同,總之,烴類氧化的最初產(chǎn)物大都是烴基過氧化物,而后分解為酸、醇、酮等,再進一步縮合成樹脂質(zhì)、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等,這些物質(zhì)會導致油品其它性能的劣化,對運行油帶來一系列不利因素,影響冷油器和潤滑效果,故油品應有良好的氧化安定性。
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