石化行业涡轮机油应用案例分析

2020-04-26周旭王雪梅林国就谢贞文

石油商技 2020年2期

周旭王雪梅林国就谢贞文

中国石化润滑油有限公司茂名分公司

涡轮机油在离心压缩机上的应用是石化系统内设备管理专业最为关注的问题，机组在苛刻工况下运行正常与否与油品本身性能及维护使用息息相关。本文通过具体案例，对涡轮机油在使用过程中发生异常现象的原因进行分析，并提出了相应的处理措施，以供借鉴和参考。

随着新涡轮机油国家标准的出台和实施（国标GB11120—2011中TSA汽轮机油：A级、B级），中国石化长城润滑油推出了满足国家标准的长城威越L-TSA系列涡轮机油，完全可以达到国际OEM（原始设备制造商）规格要求，并获得西门子、阿尔斯通、曼、三菱日立等OEM技术认证，相应有L-TSA/LF长寿命涡轮机油、L-TSE/LF长寿命极压涡轮机油、L-TGSB(M) 涡轮机油等。

据统计，涡轮机油在某炼化企业采购份额占33%，位居首位，大部分应用于离心压缩机，而相应的离心机组均属于关键设备。离心机组的运行工况苛刻：

◇检修周期长达4～6年，要求润滑可靠；

◇在某些场合与介质接触，要求抵抗轻烃类、氢气等介质；

◇高温高压工况下连续运行，要求抗氧化性能好。

这都是其他行业所不具备的特点。因此，重视涡轮机油在石化行业离心压缩机组的应用，结合案例分析设备异常运行的原因，并提出相应的处理措施，对于保证石化行业机组正常运行具有重要意义。

案例一：某石化加氢裂化装置离心机浮环出现大量油泥

异常现象

2016年9月，某石化三菱循环氢离心机组拆解发现浮环出现大量黑色油泥，严重影响设备的正常运行。

原因分析

由于工艺改动后气体清洗塔停用，循环氢气体的组成变化，H2S含量上升，其酸性和化学特性对汽轮机油的氧化安定性造成了显著影响，加速油品老化，产生大量的漆膜和油泥，降低了汽轮机油的润滑和保护性能。

处理措施

原设备使用L-TSA(B级) 32涡轮机油，建议升级使用抗氧化性能更好的L-TSA/LF 32长寿命涡轮机油，机组于2017年4月大修后拆解，浮环干净，未再出现大量黑色油泥（图1）。2017年6月跟踪显示，油品漆膜倾向指数（MPC）为2.1，表明油品润滑保护性能优异。

启示

L-TSA/LF 32长寿命涡轮机油在抗氧化性能方面比原用油L-TSA 32涡轮机油(B级)有了显著的提升，与国际产品如美孚700系列、壳牌多宝T系列水平相当。产品采用先进的加氢异构工艺技术生产的API II、III类基础油，加入进口复合剂（酚胺复合型抗氧剂+复合防锈剂）调和而成，因此具有更好的高温抗氧性，能有效抑制氧化产物如油泥、漆膜的产生。在石化行业，重视涡轮机油油品的质量，根据工况选择正确的油品，对减轻机组维修工作，保证机组的正常运行具有重要意义。

案例二：某石化裂解装置离心机用涡轮机油抗氧剂消耗过快

异常现象

2014年9月，某石化ELLIOT机组在用长城L-TSA(B级)32涡轮机油送检，RULER分析结果见图2。

根据图2可知，涡轮机油抗氧剂下降过快，相对于新油来说仅剩10%，严重影响油品的润滑保护作用。

图1 浮环外观

图2 ruler分析谱图

原因分析

裂解三机机组作为化工分部关键装置，工况恶劣苛刻，裂解气中的丁二烯等烯烃组分对汽轮机油的氧化安定性造成了显著影响，加速油品老化，产生大量的漆膜，严重者造成油温过高报警，甚至连锁停机。

处理措施

机组于2016年6月补加L-TSA(A级) 32涡轮机油，同时进行了相应的产品升级工作。2017年8月跟踪油品MPC为20.8，油品抗氧化性能相对于使用B级产品有一定的改善，但是仍然未达预计理想值。根据裂解气机组OEM设备说明书推荐美孚、BP长寿命系列产品，建议升级使用抗氧化性能更好的L-TGSB(M) 32涡轮机油。长城涡轮机油产品对比数据见表1。

启示

长城TGSB(M)32涡轮机油采用优质加氢基础油和特选添加剂调和而成，具有极佳的高温氧化安定性和油泥控制性能，获得三菱日立MS04-MA-CL002规格认证，可用于轴承环境温度高至250 ℃的离心压缩机、燃气轮机和联合循环机组的润滑，适用于轴承温度较高并对积炭和漆膜值控制要求较高的机组。在石化行业，关键机组工况往往非常苛刻，选择高档油品，对保证机组的正常运行具有重要意义。

表1 长城涡轮机油产品数据对比

案例三：某石化热电车间离心机轴瓦入口滤网出现杂质

异常现象

2017年1月，某石化热电车间离心机组在刚更换新油长城L-TSA(B级)32涡轮机油后15 d，在轴瓦入口滤网处发现黑色杂质，见图3。

处理措施

机组使用长城L-TSA(B级)32涡轮机油长达6年，于2017年1月更换新油，检修期间所放出的旧油劣化严重，更换新油时未彻底清洗油箱和管线，直接装填。机组现运行油外观呈透明淡黄色，元素分析结果表明没有磨损元素，推测滤网上的软性黑色物质为油泥。长城L-TSA(B级)32涡轮机油产品在长达6年的使用过程中，油品劣化，产生大量油泥。更换新油时，沉积于油箱底部和管线死角的油泥被带起进行循环，出现黑色杂质。考虑油箱内部的油泥可对新油产生催化劣化的影响，于2017年4月抽样检测在用油，发现机组现运行油外观不透明，水分＞4%，MPC为33.3，达到换油指标。因此，立即通知车间更换新油，并进行相应L-TSA/LF 32的升级工作。目前机组运行正常。

启示

石化行业离心机组对涡轮机油质量要求较高，对于长换油周期的机组在选油时尽量选择质量等级更高的产品。平时机组的维护也需要重视，若不注意油箱和管线的清洗工作，水分的污染和残留的油泥杂质对油品的劣质起到催化作用，大大缩短了油品的使用寿命，增大了机组人员的工作量，影响机组的正常运行。

案例四：某石化重整车间离心机涡轮机油破乳化不合格

异常现象

2016年12月，某石化重整车间循环气离心机组反映，使用的长城L-TSA/LF 46涡轮机油破乳化分析结果一直不合格。

处理措施

2台循环气离心机组自2015年起使用L-TSA/LF 46涡轮机油，其中2号机组用油破乳化分析结果满足换油指标要求（低于30 min），而1号机组用油破乳化分析结果大于60 min。机组运行油样RULER分析表明相对于新油抗氧剂含量达90%，MPC为4.3，初步排除油品受到氧化生成极性物质造成破乳化不合格的可能性。采集机组小透平的蒸汽冷凝水与L-TSA/LF 46涡轮机油新油进行破乳化试验，试验结果差别不明显，排除蒸汽污染造成破乳化不合格的可能性。考虑车间也使用冷冻机油，将冷冻机油DRA46按体积1∶9的比例混入L-TSA/LF 46涡轮机油新油中，发现破乳化性能严重变差，60 min内乳化层无法分离。尝试做了如下方案：

◇在运行油基础上补加破乳剂，油品破乳化性能达不到换油指标要求；

◇将运行油按体积比例3∶7混入L-TSA/LF 46涡轮机油，抗乳化性能仍达不到换油指标要求，见图4。

推测机组在更换或补加新油时，现场操作人员误将冷冻机油DRA46混入机组，造成机组破乳化分析结果不合格。考虑到油品抗氧化性能正常，待观测到油品乳化后，机组全部更换新油使用，目前机组运行正常。