汽輪機(jī)油乳化的危害與防治

1、 汽輪機(jī)油乳化的危害與防治 摘 要 汽輪機(jī)油乳化嚴(yán)峻威逼機(jī)組平安經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。在分析汽輪機(jī)油乳化緣由的基礎(chǔ)上，結(jié)合運(yùn)行實(shí)踐，提出了防治措施。 1 汽輪機(jī)油乳化的危害 汽輪機(jī)油系統(tǒng)的主要作用是向汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)軸承供應(yīng)潤(rùn)滑油和調(diào)整保安系統(tǒng)的壓力油。因此，汽輪機(jī)油質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響著汽輪機(jī)的平安牢靠性。例如，汽輪機(jī)油乳化給機(jī)組帶來(lái)的危害是很大的。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： (1) 一種液體只有同時(shí)具備適當(dāng)?shù)恼掣叫院驼扯龋拍茏鳛闈?rùn)滑油，且潤(rùn)滑油對(duì)于磨擦表面的附著力還必需大于潤(rùn)滑油本身分子間的磨擦力。這樣，兩個(gè)磨擦表面在相互滑動(dòng)時(shí)，每一表面上都帶動(dòng)著一個(gè)附著油膜，形成兩個(gè)磨擦表面之間的液體磨擦，轉(zhuǎn)子在高速轉(zhuǎn)動(dòng)

2、時(shí)，軸頸與軸瓦底部形成壓力很高的油膜，支承轉(zhuǎn)子重量在軸瓦中滑動(dòng)。若油質(zhì)乳化，就使?jié)櫥偷恼掣叫圆缓?，油?duì)磨擦面的附著力不夠，油膜受到破壞，轉(zhuǎn)子軸頸就可能和軸承的軸瓦發(fā)生干磨擦，使軸瓦燒損，機(jī)組劇烈振動(dòng)，甚至毀機(jī)。 (2) 汽輪機(jī)在運(yùn)行中，潤(rùn)滑油需要帶走的熱量主要來(lái)自轉(zhuǎn)子軸頸與軸承滑動(dòng)磨擦所產(chǎn)生的熱量，高溫蒸汽通過(guò)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子上的動(dòng)葉片等部件傳導(dǎo)到軸頸上的熱量，以及發(fā)電機(jī)因轉(zhuǎn)子電流過(guò)大發(fā)熱和磁鐵發(fā)熱經(jīng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子傳遞到軸頸處的熱量。假如汽輪機(jī)油乳化，其乳化液沉積于油循環(huán)系統(tǒng)中，阻礙油的順暢流淌，使供油不足，影響散熱，軸承與軸頸處溫度不能掌握在規(guī)定值內(nèi)，易引起軸承燒瓦事故。 (3) 抗乳化度是汽輪機(jī)的

3、重要指標(biāo)，一般抗乳化度8 min。汽輪機(jī)油乳化，將加速汽輪機(jī)油的氧化，使酸值上升，產(chǎn)生較多的氧化沉淀物，從而延長(zhǎng)了汽輪機(jī)的抗乳化時(shí)間，亦即惡化了油的抗乳化性能。 (4) 汽輪機(jī)油乳化，將使調(diào)整、保安系統(tǒng)中的滑閥等部件銹蝕，造成卡澀，降低了動(dòng)作的靈敏度，嚴(yán)峻時(shí)，還會(huì)引起調(diào)整、保安裝置拒動(dòng)。從而導(dǎo)致機(jī)組超速事故的發(fā)生。 2 汽輪機(jī)油乳化的分析 水分、激烈攪拌、乳化劑，均能引起汽輪機(jī)油乳化。其中，水分的存在和激烈攪拌是產(chǎn)生乳化的主要緣由。 (1) 汽輪機(jī)油中水分的存在，會(huì)加速油質(zhì)的老化及產(chǎn)生乳化；同時(shí)會(huì)與油中添加劑作用，促使其分解，導(dǎo)致設(shè)備銹蝕。汽輪機(jī)油中含水，表明汽輪機(jī)端部汽封密封不嚴(yán)，蒸汽進(jìn)入油

4、系統(tǒng)、大氣中濕氣進(jìn)入油箱、冷油器泄漏以及機(jī)組大修時(shí)蒸汽吹掃油管路殘留水分所致。此外，油箱、軸承箱上的排油煙(氣)機(jī)及排氣管不能準(zhǔn)時(shí)排出存留在箱內(nèi)的濕氣，也是油中存水的一個(gè)因素。 (2) 油中溶有空氣，特殊是在高溫下，會(huì)加速油的氧化變質(zhì)。汽輪機(jī)運(yùn)行中，因其油品氣化變質(zhì)而產(chǎn)生的環(huán)烷酸皂、膠體等物質(zhì)都是乳化劑，使油更簡(jiǎn)單乳化。 (3) 汽輪機(jī)油的乳化，與油品中的添加劑性能亦有關(guān)系。汽輪機(jī)油添加劑(如抗氧化劑和防銹劑)，大都是具有肯定表面活性的化合物或混合物。這些物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)中，一端是具有親油性的非極性基團(tuán)，另一端是具有肯定表面活性的親水性極性基團(tuán)。雖然它們都溶解于油而不溶解于水，但在肯定轉(zhuǎn)速下極性

5、基團(tuán)對(duì)水就具有肯定的親合力量，增加了油水分別的難度，促進(jìn)油質(zhì)乳化。 (4) 激烈攪拌。在汽輪機(jī)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，油和水被激烈而充分的攪拌，呈乳濁液態(tài)。此時(shí)，上述親水的極性基團(tuán)有了與水充分親合的機(jī)會(huì)，當(dāng)親合力很大時(shí)，就會(huì)與水堅(jiān)固的結(jié)合在一起。又由于親油性的非極性基團(tuán)能溶于油中，從而通過(guò)這種物質(zhì)的作用使水和油結(jié)合在一起。因此，這時(shí)水就不能與油分別，即產(chǎn)生乳化現(xiàn)象。 3 防治汽輪機(jī)油乳化的措施 如前所述，汽輪機(jī)油乳化給機(jī)組運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)峻后果。因此，應(yīng)從汽輪機(jī)組設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造、安裝、運(yùn)行維護(hù)、檢修、以及油品和添加劑質(zhì)量等方面著手，層層把關(guān)，防止汽輪機(jī)油乳化。 3.1 防止油系統(tǒng)進(jìn)水 預(yù)防和消退汽輪機(jī)油系統(tǒng)進(jìn)

6、水，是防止汽輪機(jī)油乳化的重要措施。為此，首先要確保產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量，即汽封裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、零部件加工符合工藝標(biāo)準(zhǔn)、材質(zhì)滿(mǎn)意高溫運(yùn)行要求。其次是在機(jī)組安裝過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格按質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)組裝汽封，在保證汽封片不與大軸磨擦的前提下，盡量調(diào)小汽封間隙，并且在運(yùn)行中具有自動(dòng)調(diào)整間隙的性能；機(jī)組大修中，如發(fā)覺(jué)汽封片缺損、斷裂、倒伏，以及失去自動(dòng)調(diào)整間隙性能等缺陷，應(yīng)予修整或更換。三是對(duì)于已運(yùn)行機(jī)組，確證汽封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理而造成汽封漏汽量大時(shí)，可在端部汽封的外露軸段上加裝阻汽環(huán)，以阻隔汽封漏汽竄入軸承箱內(nèi)。四是加強(qiáng)設(shè)備運(yùn)行中的監(jiān)視和調(diào)整，如供應(yīng)汽輪機(jī)端部汽封裝置的蒸汽壓力要適當(dāng)，并符合規(guī)程要求，冷油器油側(cè)的油

7、壓，必需大于水側(cè)的水壓，防止因其管束破損使水進(jìn)入油系統(tǒng)中。 3.2 排解油中水分 在汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)隨機(jī)投入油凈扮裝置，以便準(zhǔn)時(shí)對(duì)機(jī)組潤(rùn)滑用油和調(diào)整保安裝置的壓力油進(jìn)行油水分別和雜質(zhì)過(guò)濾。目前應(yīng)用得比較廣泛的YJG型油凈化器，由沉淀箱、過(guò)濾箱、貯油箱、排油煙機(jī)、自動(dòng)抽水器和精密濾油器等組成。這種油凈器由于具有較大油容積，對(duì)油中水分、雜質(zhì)的清除兼有重力分別、過(guò)濾與吸附凈化作用，凈化效率高，且運(yùn)行平安牢靠。此外，安裝在油箱上的排油煙機(jī)應(yīng)與汽輪機(jī)同時(shí)運(yùn)行，并連續(xù)不斷的抽走油中氣體和水蒸汽，使其不能在油箱內(nèi)凝聚；同時(shí)，軸承箱上的通氣孔(排氣管)應(yīng)暢通，避開(kāi)軸承內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓而吸入蒸汽、濕氣或凝聚水珠。 3

8、.3 清除油管路清洗后的殘液 在機(jī)組安裝或大修中，如用熱水或蒸汽沖洗油管路、冷油器油側(cè)或油系統(tǒng)上的濾油器等部件的油垢，應(yīng)在清洗后用壓縮空氣吹掃可能存留的殘液或水珠，確信干燥后再將管接頭封好待裝復(fù)。 3.4 保證汽輪機(jī)油質(zhì)量 對(duì)于購(gòu)進(jìn)的汽輪機(jī)油，其質(zhì)量應(yīng)符合GB2537或GB11120-89標(biāo)準(zhǔn)，并應(yīng)具備良好的粘附性、氧化安定性、防銹性、抗起泡沫性、空氣釋放性，以及抗乳性能及酸值指標(biāo)。對(duì)于運(yùn)行中的汽輪機(jī)油，除定期進(jìn)行全面的檢測(cè)外，平常亦應(yīng)留意有關(guān)項(xiàng)目的監(jiān)督和取樣檢測(cè)，發(fā)覺(jué)問(wèn)題準(zhǔn)時(shí)處理。 3.5 油中添加抗乳化劑 為延長(zhǎng)油的使用壽命和提高油的抗乳化性能，可依據(jù)運(yùn)行中汽輪機(jī)油的油質(zhì)狀況，向油中添加抗乳化劑，以破壞油水界面上的乳化膜，將水釋放出，達(dá)到除水目的。這里需要指出的是，所加入的添加劑應(yīng)符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，盡可能降低或除去添加劑中親水性能較強(qiáng)的成份，達(dá)到或高于汽輪機(jī)油標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的抗乳化性能指標(biāo)。 4 結(jié)束語(yǔ) 防治汽輪機(jī)油乳化，對(duì)延長(zhǎng)油的使用壽命和保證機(jī)組平安運(yùn)行起著重要作用。為此，需從油系統(tǒng)設(shè)計(jì)、制造