浅析船舶燃气轮机润滑油使用现状

刘梓珺

（中国人民解放军91315部队，辽宁 大连 116000）

近年来，我国国内民用船舶发动机仍以柴油机和蒸汽轮机为主，在军事领域下，海军军事部门开始把船舶动力系统的重心转移到燃气轮机的应用方向上。

燃气轮机船舶发动机作为一种重要的最先进的船舶动力装备，最初的发展来自军事航空涡轮机，国内很多的船舶燃气轮机都是在涡轮发动机技术的基础上进行改型、改进的。我国在船舶技术方面，对发动机相关方向的研究基础，是极为薄弱的。

与此同时，在国际大舞台上，润滑油在各类发动机的具体使用过程中表现出众，素有发动机“血液”之美称。对发动机而言，润滑油不但可以起到润滑、清洁发动机的功效，还具有防锈、防蚀、密封冷却降温、降噪减震等特性，其功能非常强大，获得了燃气动力体系系统的整体好评。因此，无论是军用船舶各类发动机，还是民用的船舶各类发动机，都离不开润滑油的辅助。但是，船舶发动机对润滑系统的要求，相较之下也更加严格。尤其是燃气轮机，它不仅要求润滑油具有较好的防锈性和防腐蚀性，同时，还需要考虑它的清洁度等方面的问题，所以，在具体应用中，需要对燃气轮机及其所配备的润滑油系统进行综合考虑。

1 润滑油系统相关概念

润滑油一般由两部分组成，分别为基础油和添加剂，对于不同的组成部分来说有不同的作用。基础油是润滑油的基本成分，决定了它的基本性质：而添加剂一般赋予了基础油的一些新性能来弥补不足，如防锈蚀性、抗氧化性、耐腐蚀性等。

不同的发动机采用不同的润滑油系统进行辅助操作，对于燃汽轮发动机而言，它的润滑油系统的用处为：（1）为其电机的盘车装置提供润滑功能；（2）为其支持轴承提供润滑功能；（3）为其推力轴承提供润滑功能；（4）为其氢密封系统提供主供备用油；（5）为操纵机械装置等机械设备提供压力油。燃汽轮发动机的润滑油系统主要包括润滑油和供油系统的设备。

燃汽轮发动机供油系统设备，主要包括以下部件：（1）油箱；（2）汽轮机主油泵；（3）润滑油泵；（4）事故油泵；（5）射油器；（6）网式滤油器；（7）冷油器。在供油系统内部，使用高质量的矿物油作为润滑油，并且为该矿物油添加化学防腐蚀成分以及少量的物理防氧化成份。燃汽轮发动机对润滑油的要求偏高，因为整个发动机运行过程中，必须确保汽轮发动机的各个机械部件不产生锈斑、不被磨损。

2 我国燃气轮机发展现状

我国燃气轮机发展历史很短，大概有50多年的历史，但在这短暂的50年里，有30年断层时期，使得我国燃气轮机技术与国际水平差距显著。目前，我国的燃机轮机技术尚未形成真正的产业技术链，在国际上处于动力落后的状态。总体来说，我国燃气轮机行业发展呈现“马鞍型”状态发展，尤其是在船舶燃气轮机技术上的发展缓慢，该技术仅仅被少数国家所掌握。

3 国内船舶润滑油的应用

目前，我国国内润滑油的种类很多。在目前国际市场上，润滑油的生产力要高于产品的需求量。润滑油的主要消费市场在北美和西欧，而亚非地区是润滑油需求量快速稳定增长的地区。我国船舶上使用的润滑油包括主润滑油和辅助润滑油两类。其中，主润滑油主要为发动机服务，该类润滑油的选择主要依靠发动机类型及发动机需要采用的润滑方式。

3.1 蒸汽轮机润滑油在船舶上的应用

在我国，蒸汽轮机的应用还非常广泛，在船舶上的蒸汽轮机发动机内部主要使用68号防锈型润滑油。中小型的船舶蒸汽轮机因为其固有的特性，所以一般被安置两个润滑油箱，这两个润滑油箱其中一个用于循环用润滑油，另一个用于备用。当发动机正常工作时，基本润滑油的使用量是非常少的，但是，运作中的润滑油需要进行冷却处理，而船舶蒸汽轮机采用的是海水冷却方式，该方式有可能会腐蚀蒸汽轮机发动机设备，从而导致海水渗入润滑油油箱，引起润滑油产生部分化学乳化反应而失效，从而消耗大量的蒸汽轮机润滑油。

3.2 柴油机润滑油在船舶上的应用

柴油机船舶发动机没有专用的船舶润滑油可以使用，由于柴油机船舶大部分都是小型巡逻船舶，所以很多时候选用20号低增压润滑油。该润滑油为柴油机专用润滑油，当柴油机船舶在大海上航行时，柴油机消耗润滑油量比较大，大概为0.2kg/h；而当发动机主机工作满一定时间段，就需要更换润滑油，加上渗漏和各方面的消耗等使得润滑油的用量偏大。除了正常工作状态下用油，在某些特殊原因下，也会使得润滑油的用量加剧。如海水腐蚀电机设备，泄漏的海水渗入润滑油系统，会导致乳化现象的产生；当密封材料发生化学反应而失效，导致润滑油系统漏油。以上这些原因都会导致润滑油的大量消耗，给柴油机润滑油系统带来一定的压力。

3.3 燃气轮机润滑油在船舶上的应用

目前，我国燃机轮机的应用技术相较之下处于国际上偏落后的地位，很多机械设备的应用以进口为主。国内常见的燃气轮机有两种类型：（1）XA燃气轮机；（2）XB燃气轮机。这两种燃气轮机主要都是用于航空的发动机。其中，XA使用壳牌555润滑油，XB使用航空专用机润滑油。我国船舶上使用的燃气轮机，主要就是应用航空飞机的燃气轮机技术来实现的。但是，由于船舶发动机的润滑油受物理环境影响，需要以海水为冷却介质，所以XA型设备润滑油在应用过程中，最关注的就是乳化问题。该型设备的冷却介质与传统的柴油机冷却介质不同，它是直接采用柴油润滑油作为冷却介质的，而不是使用海水。所以，如果出现冷却介质渗漏，那么渗漏的是该设备所需要的柴油润滑油，而不是海水，从而有效地阻止了乳化现象的出现，大大提高了555润滑油的利用率。

XB型设备与XA设备不同，它要求在发动机主机工作满一定时间段后，就要及时更换润滑油，所以对养护有着很高的要求。它需要有专业的工作人员进行质量检测，一旦出现可疑问题，必须及时进行问题处理，并更换专业润滑油。

4 船舶燃气轮机在具体应用过程中潜在的问题分析

4.1 润滑油使用混乱，没有专用统一型号

由于国内船舶用燃气轮机处于轮机电机发展的初级阶段，在核心技术领域等方面没有很好的建树，所以对润滑油的要求也没有统一的标准。一般情况下，XA改进的船舶燃气轮机大多数使用的是555润滑油，XB改进的船舶燃气轮机大多数使用的是航空润滑油。这两种润滑油，从本质上而言都是航空润滑油，专用于海上的船舶润滑油目前还没有明确说明与介绍。

与飞机飞行不同，船舶出海的时间普遍偏长，所以需要考虑船员生活时所必须的生活用设备润滑油和一系列辅助润滑油。机械设备的润滑油一般不会选用机用润滑油，所以就会导致船舶燃气轮机采用的润滑油种类多，而且无法统一。

4.2 缺少润滑油配备的标准

目前，我国的船舶燃气轮机还没有自己的独有技术，完全依靠空用电动机技术来助力船舶发动机技术发展。虽然该技术已经开始大量应用于军事等领域，但是，对应的标准却一直没有统一。使得我国的船舶燃气轮机润滑油使用缺少规范的使用标准指引，给燃气轮机的发展和润滑油技术的进步都带来了一定的阻碍。因此，在润滑油应用技术方面，首要的工作应该放在润滑油标准的设定方面，针对我国的燃气轮机使用的物理条件，进行专业化的润滑油标准设定具有非常重要的意义。

5 结语

总而言之，燃气轮机船舶发动机与柴油机、蒸汽轮机船舶发动机相比具有非常多的物理优势，如体积小、启动迅速、质量轻等显而易见的优势，同时，还具有效率高、润滑油低耗和电机使用寿命长等大量的优点。这些优点都能够极大地改善船舶的应用性能，使其无论在军事方面还是在民用方面都得到极大的性能提高。但是，目前国内的燃气轮机技术方面还存在大量的问题，尤其是在润滑油的应用方面，还有很多技术问题需要解决。鉴于目前的润滑油型号不统一，船舶润滑油使用标准不统一等问题，应该在技术方面给予更多的支持。船舶燃气轮机相关技术的发展与进步是一个长远且紧急的事件，需要我国国内更多的专家付出更大的努力才能够实现。