提高运行中汽轮机油性能的措施探究

2013-04-29梁群

中国石油和化工标准与质量 2013年7期

关键词：措施

【摘要】主要针对运行中汽轮机油监测中出现锈蚀、抗氧化性能、抗泡沫性能下降的案例分析，提出有关的改善措施，应用到生产实际中取得很好的效果。

【关键词】汽轮机油锈蚀抗氧化性能抗泡沫性能措施

为确保汽轮机组的安全经济运行，汽轮机油必须具备：良好的氧化安定性；适宜的粘度和良好的粘温性；良好的抗乳化性；良好的防锈防腐性；良好的抗泡性和空气释放性。在汽轮机油的运行中蒸汽和水往往不可避免从轴封或其他部位漏进汽轮机油系统，汽轮机组润滑系统进入水后，不仅会造成油品乳化，防锈剂和抗氧剂的消耗会更快。汽轮机油的工作温度虽然不高，但用量较大，使用时间长，并且受空气、水分和金属的作用，仍会发生氧化反应并生成酸性物质和沉淀物。酸性物质的积累，会使金属零部件腐蚀，形成盐类及使油加速氧化；溶于油中的氧化物，会使油的粘度增大，降低润滑、冷却和传递动力的效果；沉淀析出的氧化物，会污染堵塞润滑系统，使冷却效率下降。抗泡沫性也是运行汽轮机油质量监控的关键指标之一，当汽轮机吸入的空气不能及时释放出去时，就会产生发泡现象，使油路发生气阻，供油量不足，冷却效率降低，严重时甚至使油泵抽空和调控系统控制失常。为了避免汽轮机油产生发泡现象，除了应按汽轮机规程操作和做好维护保养，尽可能使油少吸入空气外，还要求具有良好的抗泡沫性，能及时地将吸入的空气释放出去。因此监测运行油品的锈蚀、抗氧化性、抗泡沫性能很有必要。

1 关于32#长寿命汽轮机油锈蚀不合格的处理

某电力公司有两台60万kWh发电机组开始投产运作，装机用油为32#长寿命汽轮机油，每台主机油箱用油量40多吨，小机用油量约5吨，设备温度约45℃，主机压力约20公斤。该厂到了维护期，每台设备均采了主机密封油、1#小机、2#小机油样送检测，4台机组的粘度、中和值、机杂、水分、抗乳化性等关键指标都符合标准要求；除了2#主机油样无绣外，其它3台机组的油样出现了不同程度的锈蚀现象。

1.1 分析原因

当新油加入汽轮机油系统运行后，由于系统清洁度不够或有潮汽（尤其该厂的地理位置离海边近，空气湿度大，潮气含盐分高）、水分进入油中，油质就会变差，防锈剂在使用中将不断被消耗，特别是有漏气、漏水的机组，防锈剂的消耗会更快，因此油中进水后，要及时采取过滤及排污的方法，最大限度排除水分，还要防止金属表面锈蚀。通过在运行汽轮机油中添加防锈剂，改善油品的防锈能力。

1.2 提高运行油性能的建议

为了提高运行油的性能，保障设备的正常运行，我们进行了实验室补加添加剂的试验以确定合适的比例。

处理方案一：3台机组（1#主机、1#小机、2#小机）的运行油都补加0.05%T746防锈剂，油品的液相锈蚀都合格，但抗乳化性与新油（标准小于15min）比较超标。

处理方案二：3台机组的运行油都补加0.03%T746防锈剂，油品的液相锈蚀都合格，但抗乳化性与新油比较偏大。

处理方案三：补加0.03%防锈剂，0.02%抗乳化剂，试验如果为：3台机组（1#主机、1#小机、2#小机）的运行油的液相锈蚀都合格（无锈），抗乳化性（都小于13min）符合标准要求，可以使油品符合运行油指标的要求。

1.3 运行油质量跟踪情况

采用“处理方案三”对运行油进行补加补加0.03%防锈剂0.02%抗乳化剂后，对运行油进行了一年多的质量跟踪，锈蚀分析结果均为无锈，锈蚀性能得到了改善，使用性能稳定。

2 关于L-TSA32汽轮机油抗氧化性能下降的处理

某公司一台进口燃气轮机驱动离心式压缩机，运行中使用的是L-TSA32汽轮机油，用油量约8吨，已运行约10年，2010年9月对运行油进行了分析，氧弹值435min，到去年4月再次进行了分析，分析数据看出半年内油品的旋转氧弹值由435min降低到210min，与新油旋转氧弹值955min相比不足50%，要求对运行油进行分析评定并提出改善措施。

由以上分析數据可以看出，油品的中和值、水分、抗乳化性、液相锈蚀、机械杂质的结果都比较好，但氧化安定性（旋转氧弹）的结果虽然没有达到换油指标却下降较大，与新油的抗氧化性相比不足50%，油品抗氧化能力严重下降，汽轮机油抗氧化能力下降会增加系统形成漆膜的风险，导致摩擦副间隙变小甚至引起突发性异常磨损。

2.1 提高运行油抗氧化性能的措施

针对在运行油的氧化安定性值低的现状，我们做了补充功能剂的试验，目标是把旋转氧弹值提升到500分钟以上。

由图1可见，补充添加剂的含量在0.06%时，油品的氧弹值可大于500分钟，可以满足该机组对油品的抗氧化性能的要求。

3 改善在用46#长寿命汽轮机油抗泡沫性能

一家热电厂的一台汽轮机功率为5万千瓦/小时，转速3000转/分，油压0.22MPa，主蒸汽压力12.3MPa，主蒸汽温度525℃，使用 46#长寿命汽轮机油，最近连续两次因生产需要停下来，都是由于泡沫多，开不起来，主要与油箱设计得小些等设备方面的原因和油品在使用过程中受到一些污染有关。从设备上取下运行油样的分析结果，见表2。

从上表运行油样的分析结果可见，油品的运动粘度、粘度指数、中和值、空气释放值都符合新油的标准要求，但抗泡沫性的前24℃超过了新油标准要求。

3.1 改进运行油的抗泡沫性能的措施

由于硅油和非硅抗泡剂都有各自的优缺点，单独使用较难使油的空气释放性能和抗泡效果达到满意的结果，因此我们考虑使用复合抗泡剂发挥各自的优点，避免各自的缺点，达到提高油品抗泡沫性能和空气释放性能的目的。

从上表3可见，补加5ppm复合抗泡剂就能提高在用油的抗泡沫性能，抗泡沫性和空气释放值都达到了新油的指标要求。

在该热电厂按照5ppm～10ppm复合抗泡剂添加到实际生产上，取得了很好的效果，运行油泡沫大幅度减少，按计划该汽轮机正常开起。

4 结论和建议

（1）可通过在运行汽轮机油中添加0.03%防锈剂和0.02%抗乳化剂，改善油品的防锈能力，抗乳化性能基本不变，能达到新油标准要求；可通过在运行汽轮机油中添加功能剂改善抗氧化性能。

（2）汽轮机油在使用中应注意：尽可能防止汽轮机组漏气、漏水；油箱定期切水和放出杂质，保持油品清洁不受水、铁锈、沉淀物等污染。

（3）为延长油品的使用寿命，应加强对运行中油的维护工作，可采取下列防劣措施：

①添加抗氧剂；

②补加防锈剂；

③补加抗泡剂。