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浅析汽轮机油破乳化度超标原因与处理措施

作者:姚雪梅 来源:科学与财富 202021期 时间:2020-11-19

摘 要:重点分析汽轮机油破乳化度超标的原因,并针对汽轮机油出现的破乳化度不合格的问题所采取的措施进行叙述,提出汽轮机油破乳化度超标的处理措施。关键词:汽轮机油破乳化...

  摘 要:重点分析汽轮机油破乳化度超标的原因,并针对汽轮机油出现的破乳化度不合格的问题所采取的措施进行叙述,提出汽轮机油破乳化度超标的处理措施。

  关键词:汽轮机油破乳化性能;乳化;劣化处理

  引言:

  我国的电力用油基本上是按照使用用途划分为绝缘油、汽轮机油和抗燃油三大类。电力行业使用的润滑油主要是汽轮机油,是精制矿物油调和而成的成品油,其基础油属于 I 类,也有少量加氢精制的Ⅱ、Ⅲ类基础油调制的润滑油。汽轮机油主要作用为润滑、冷却、散热、调速,因而要求油品应具有适当的粘度和高的粘度指数,良好的抗氧化安定性和抗乳化能能力,较好的抗泡沫性能和空气释放能力,以满足设备在恶劣运行工况下长期运行要求。然而在机组运行过程中,由于机组轴封不严,不可避免的会有蒸汽和冷凝水漏到油系统中,在运行温度和循环搅拌下,就形成了油水乳状液,影响油品的润滑效果,进而危及机组的安全经济运行。

  一、汽轮机油监测破乳化性能的重要性

  破乳化时间又称破乳化度,是在特定的仪器中,一定量的试油与同体积的水相混,在规定的温度下,以一定的搅拌速度搅拌一定的时间,使油水充分形成乳状液,在停止搅拌后,记录油水分离的时间,即为破乳化时间。

  汽轮机油在运行过程中不可避免的要与水或水蒸气接触,为了避免油和水形成乳化液破壞正常的润滑,要求汽轮机油应具有良好的水分分离的性能。如果运行中的汽轮机油破乳化时间太长,所形成的乳化液不但能够破坏润滑油膜,增加润滑部位的磨损,还会腐蚀设备,加速油品的氧化变质。故破乳化度是汽轮机油使用性能的一项重要指标,也是鉴别油品的精制深度、受污染及老化程度的一项重要指标。

  二、汽轮机油破乳化度超标原因

  汽轮机油乳化是电厂普遍存在的问题,主要原因是由于机组漏汽、漏水形成的。其发生乳化的原因如下:

  油中存在乳化剂。油中乳化剂包括炼制过程残留的天然乳化物和油质老化时产生的低分子环烷酸皂、胶质等乳化物。

  油中含有水分。

  汽轮机油、水、乳化剂,在机组运行时,回到油箱的油受到激烈搅拌,最后形成油水乳化液。

  乳化剂通常是表面活性物质,一般都具有极性基团(亲水基团)和非极性基团(亲油基团)。因此,乳化剂均能在油水之间形成坚固的保护膜, 使油水交融、难以分离。汽轮机油的乳化往往形成油包水状的乳化液,因为水和界面间的保护膜之间的张力大于油与界面间保护膜的张力,故水相收缩成水滴均匀的分布在油相中,形成了油包水状的乳化液。

  三、汽轮机油破乳化度超标的处理措施

  (一)添加破乳化剂。破乳化剂的种类有很多,添加后存在的问题也是多样化,但目前市面使用较多、效果较好的破乳化剂就属 GPES 型破乳化剂,添加量少,不需要添加任何有机溶剂,效果十分明显。然而因为价格便宜,使用量较少,目前市面上这种破乳化剂已经停产,再也采购不到了。对于国产的汽轮机油,添加剂的种类可以咨询生产厂家,但现在生产的汽轮机油大多是添加的复合型添加剂。

  添加前要做小型实验和感受性实验,确定最佳添加量。添加前要对油系统进行彻底清洁,同时清除油中的水分和杂质。加入破乳化剂后,油品要加强过滤,清除沉淀物。补加前后应对油质做全面检测,并做好记录。运行中当破乳化时间大于30min 时,要进行补加。油质有异常情况应增加实验次数和缩短实验周期。

  (二)再生。油的再生可分为两种:吸附过滤净化法和化学再生法。吸附过滤净化法是用白土、硅胶、活性氧化铝等物质吸附油中的有机酸、胶质等劣化产物(一些表面活性剂),达到净化汽轮机油的目的。当油质严重劣化,已不能继续使用,物理净化处理也无法改善油质时,为了降低生产成本,可采用化学再生法来处理废油。

  (三)换油。根据中华人民共和国石油化工行业标准《L-TSA 汽轮机油换油指标》NB/SH/T0636-2013规定,任一指标超标应采取处理措施或更换新油。

  四、防范措施

  (1)??????? 做好新汽轮机油的入厂验收工作。

  (2)??????? 做好日常运行中的汽轮机油的维护工作。

  (3)??????? 在大修期间或者必要时应做好油系统的清理工作,将油系统中的油泥、沉淀物、机械杂质及腐蚀产物等清除干净,用蒸汽吹扫油管道,油箱底部用面团粘净或用白布拭净,防止油品受到污染。

  (4)??????? 防止汽轮机汽封及汽动油泵等设备向油系统漏汽、漏水,注意检查冷油器的严密性,及时发现缺陷及早处理。

  (5)??????? 要保持正常油温运行,避免超温运行,严控冷油器出口油温不超过45℃。

  (6)??????? 如油中有空气泡沫,应检查回油管口距离油箱内油面的高度是否太大,以免在回油时夹带空气或油流冲击油面带入空气而形成泡沫。

  (7)??????? 定期检测汽轮机油 T501含量,及时补充添加,定期做汽轮机油的液相锈蚀实验,视情况添加防锈剂。

  (8)??????? 加强日常滤油化验工作,做好记录,一旦发现油质劣化,及时查找原因,增加化验次数和化验项目。

  (9)??????? 安装连续性再生吸附装置,吸附剂如失效应及时更换。

  五、结束语

  汽轮机油在正常使用过程中发生劣化是不可避免的,一般汽轮机油的使用寿命在10-15年,而油品乳化是影响汽轮机油使用寿命的主要原因之一。当电厂汽轮机油质明显劣化时,通常只能更换新油,不仅增加了经济成本,还影响机组长周期安全稳定运行。因此做好汽轮机油的日常维护工作变得尤为重要。

  参考文献:

  [1]??? 电力用油分析及油务管理 中国电力出版社2017年7月北京第六次印刷

  [2]??? 电力用油与六氟化硫中国电力出版社2007年8月北京第一次印刷

  [3]L-TSA 汽轮机油换油指标 NB/SH/T0636-2013国家能源局发布

  [4]??? 电厂化学设备运行 中国电力出版社2011年2月北京第五次印刷

  [5]??? 化学运行 中国电力出版社2011年1月北京第一次印刷

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