電廠運行中汽輪機用礦物油維護管理導(dǎo)則
中華人民共和國國家標準
電廠運行中汽輪機用礦物油維護管理導(dǎo)則
gb/t 14541-93
guide for naintenanceand supervision of inservice turbine mineral oil used for power plants
國家技術(shù)監(jiān)督局1993-07-11批準 1994-05-01實施
本導(dǎo)則是參照了iec tc10 236—85《汽輪機礦物潤滑油使用與維護導(dǎo)則》和 astm d4378—84a《運行汽輪機和燃氣輪機的透平油監(jiān)督》,并對國內(nèi)部分電廠 汽輪機油的使用維護情況作了調(diào)研與資料收集,在此基礎(chǔ)上制定了本導(dǎo)則。由于各 單位情況不盡相同,在使用本導(dǎo)則時必須參考設(shè)備的類型和使用狀況以及設(shè)備用油 的特性,必要時還應(yīng)參考制造廠家的說明。
1 主題內(nèi)容與適用范圍
1.1 本導(dǎo)則適用于電廠汽輪機系統(tǒng)用作潤滑和調(diào)速的礦物油,也適用于水輪機調(diào)相 機及給水泵等電站其他設(shè)備方面所用的礦物汽輪機油。
1.2 本導(dǎo)則的目的是為電廠設(shè)備操作人員評價油品在設(shè)備中的使用狀況,做好油質(zhì) 監(jiān)督維護工作提供指導(dǎo)。對油質(zhì)評價的要求、油在使用中質(zhì)量發(fā)生變化的原因及防 止油質(zhì)劣化的措施也作了必要的說明。
1.3 本導(dǎo)則不適用于各種用作汽輪機潤滑和調(diào)速的非礦物質(zhì)的合成液體。
2 引用標準
gb 264 石油產(chǎn)品酸值測定法
gb/t 265 石油產(chǎn)品運動粘度測定法和動力粘度計算法
gb/t 267 石油產(chǎn)品閃點與燃點測定法(開口杯法)
gb/t 511 石油產(chǎn)品和添加劑機械雜質(zhì)測定法(重量法)
gb 2537 汽輪機油
gb 7596 電廠用運行中汽輪機油質(zhì)量標準
gb 7597 電力用油(變壓器油、汽輪機油)取樣方法
gb 7599 運行中變壓器油、汽輪機油酸值測定法(btb法)
gb 7600 運行中變壓器油水分含量測定法(庫侖法)
gb 7602 運行中汽輪機油、變壓器油t501抗氧化劑含量測定法(分光光度法)
gb 7605 運行中汽輪機油破乳化度測定法
gb 11120ltsa汽輪機油(防銹汽輪機油)
gb 11143 加抑制劑礦物油在水存在下防銹性能試驗法
gb/t 12579 潤滑油泡沫特性測定法
sd 313 油中顆粒數(shù)及尺寸分布測量方法(自動顆粒計數(shù)儀法)
sh/t 0124 含抗氧劑的汽輪機油氧化安定性測定法
sh/t 0308 潤滑油空氣釋放值測定法
dl 429.2 顏色測定法
dl 429.6運行油開口杯老化測定法
dl 429.7油泥析出測定法
3 汽輪機油的性能和變質(zhì)
3.1 汽輪機油根據(jù)40℃的運動粘度劃分為:32、46、68和100四種牌號。煉 制時所選用的原油有石蠟基和混合基原油。煉制汽輪機油的工藝為:
原油常減壓蒸餾溶劑精制白土補充精制過濾加抗氧化劑或復(fù)合添加劑。
原油常減壓蒸餾硫酸精制白土補充精制過濾加抗氧化劑或復(fù)合添加劑。
以上二種工藝,通常采用溶劑精制和白土補充精制較多。酸堿精制過程,如增 加電場作用,可以促使酸渣沉降速度加快。
3.2 新汽輪機油的性能
新汽輪機油的質(zhì)量應(yīng)符合gb 2537或gb 11120標準,并應(yīng)具備以下性能要求:
3.2.1 粘溫性
選擇適當粘度的潤滑油,對于保證機組的正常潤滑是一個重要的因素。粘度是 汽輪機油的重要物理性能指標之一。汽輪機油除了要求具有適當粘度外,還要求油 的粘溫特性好。因油的粘度是隨油溫的升高而降低的,為保證機組在不同的溫度下 都能得到可靠的潤滑,要求油的粘度隨溫度的變化愈小愈好,即油的粘溫特性好, 不隨油溫的升降而明顯變化。油的粘度選擇是由制造廠根據(jù)汽輪機參數(shù)而確定的, 油的粘度選擇不當,粘度過大時功率損失大,粘度過小時會引起機組振動或設(shè)備磨 損等問題。使用單位需要更換油的粘度時應(yīng)與制造廠商討。
3.2.2 氧化安定性
運行中汽輪機油處于強迫循環(huán)狀態(tài),不可避免地與大量空氣接觸而被氧化,另 外溫度、水分、金屬催化劑和其他各種雜質(zhì)都會加速油品氧化,同時也與油品的化 學(xué)組成有關(guān),不同的烴類具有不同的氧化歷程(傾向),其氧化產(chǎn)物也不同。但是烴 類氧化初期產(chǎn)物大多是烴基過氧化物,而后分解為酸、醇、酮等,繼續(xù)氧 化則生成樹脂質(zhì),瀝青質(zhì)等。進一步氧化則會生成不溶于油的油泥,這些物質(zhì)影 響油品其他性能的降低。
3.2.3 防銹性能
汽輪機油本身是無腐蝕性的,但在運行中不可避免地或多或少漏入蒸汽或水, 引起油系統(tǒng)產(chǎn)生銹蝕,嚴重時可引起調(diào)速系統(tǒng)卡澀機組振動、磨損等不良后果。解 決油系統(tǒng)因漏水而引起銹蝕的辦法,除提高設(shè)備密封性減少漏汽漏水外,還要求汽 輪機油具有良好的防銹性能。
3.2.4 起泡沫性
由于汽輪機潤滑系統(tǒng)的油,是強迫循環(huán)方式,空氣激烈地攪動,油面上會產(chǎn) 生泡沫,油中也會產(chǎn)生氣泡。泡沫和氣泡的生成,使油泵油壓上不去而影響油的 循環(huán),破壞油膜,發(fā)生磨損,同時油壓不穩(wěn),影響調(diào)節(jié)。嚴重時泡沫由油箱頂部 外溢,威脅機組運行,所以油品必須具有抗起泡沫性能。
3.2.5 空氣釋放性
一般礦物油能溶解8%~9%(體積)空氣,但是當油品通過管線、軸承、齒輪 時,溶解的空氣由于壓力下降形成氣泡,如氣泡從油中釋放過慢而滯留在油中, 會帶來以下幾個問題:
a.增加了油的可壓縮性,導(dǎo)致控制系統(tǒng)失靈,產(chǎn)生噪聲和振動,嚴重時甚至?xí)?損害設(shè)備。
b.降低泵的有效容積。
c.降低泵的出口壓力,特別是對于離心泵。
d.油中溶有空氣,特別在高溫情況下使用,會加速油的氧化變質(zhì)。
油品放氣性與油的組成有關(guān)。油中芳烴、環(huán)烷烴及氮、硫化合物均影響其放氣 性。添加劑如硅油及某些降凝劑對放氣性影響較大。通常汽輪機油中加入酸性防銹 劑(t746),若被強堿物質(zhì)污染,相互作用生成不溶性皂類物質(zhì),增加氣泡穩(wěn)定性, 使油品的放氣性變差。
3.2.6 破乳化性能和析水能力
破乳化度是汽輪機油重要指標之一。水分存在和激烈攪拌是產(chǎn)生乳化主要原 因。運行中汽輪機油因氧化變質(zhì)產(chǎn)生的環(huán)烷酸皂,膠體等物質(zhì)都是乳化劑,使油更 容易乳化,乳化后的油會影響潤滑作用,嚴重時會引起軸承磨損,機組振動及銹蝕 等問題。油品如有良好的析水能力,水則會沉降到油箱的底部,及時放掉;若油品 析水能力差,就會有一定量的水分留在系統(tǒng)中,除對添加劑起化學(xué)作用外,還會對 潤滑性能產(chǎn)生影響,故要求汽輪機油具有良好的破乳化性能和析水能力。
3.3 運行中汽輪機油變質(zhì)因素
3.3.1 化學(xué)成分
導(dǎo)致運行中油品變質(zhì)因素很多,其內(nèi)在因素主要是油品的化學(xué)組成?；A(chǔ)油的 石臘烴、環(huán)烷烴和芳烴相對比例,直接影響著油品的粘度指數(shù)、傾點等理化性能, 芳烴對油品氧化安定性的影響有一定規(guī)律性,這與芳烴的結(jié)構(gòu)和含量有關(guān)。一般采 取提高基礎(chǔ)油精制深度,減少油中有害物質(zhì),加入添加劑來改進油品的質(zhì)量。但如 添加劑選擇不當,各種添加劑相互配合性對油品氧化安定性有一定影響,反會導(dǎo)致 油品的性能變壞。
3.3.2 油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和設(shè)計
a.油箱用于儲存系統(tǒng)全部用油,還起著分離油中空氣、水分和各種雜質(zhì)的作 用,所以油箱結(jié)構(gòu)設(shè)計對油品變質(zhì)起著一定的作用。若油箱容量設(shè)計過小,增加 油循環(huán)次數(shù),油在油箱停留時間就會相應(yīng)縮短,起不到水分的析出和乳化油的破 乳化,加速油的劣化。
b.油流速、油壓對油品變壞都有關(guān)系。進油管中的油不但應(yīng)有一定的油壓,而 且還應(yīng)維持一定的流速(約1.5~2m/s)?；赜凸苤械挠褪菦]有壓力的,但也應(yīng)保持 有一定的流速(約0.5~1.5m/s)。若回油速度太小,回到油箱沖力也大,會使油箱 中的油飛濺,容易形成泡沫,造成油中存留氣體而加速油品的變質(zhì)。同時沖力造成激 烈攪拌會使含水的油形成乳化。
3.3.3 啟動時油系統(tǒng)狀況
新機組投運前,潤滑系統(tǒng)管路往往會存在焊渣、碎片、砂粒等雜物,若未徹底 清除干凈,投運后會帶來很*煩,嚴重時會造成軸承磨損和調(diào)速器卡澀等問題, 這些雜質(zhì)還能影響油的物理化學(xué)性能降低,導(dǎo)致油質(zhì)變壞,所以潤滑系統(tǒng)每個部件 都應(yīng)預(yù)先清洗過并加強防護措施,防止腐蝕和污染物的進入,在現(xiàn)場貯存期間要保 持潤滑油系統(tǒng)內(nèi)表面清潔,安裝部件時要使系統(tǒng)開口最小,減少和避免污染,保持 清潔。
3.3.4 油系統(tǒng)的運行溫度
影響汽輪機油使用壽命的最重要因素之一是運行溫度,特別在系統(tǒng)中一般是在 軸承部位上有過熱點出現(xiàn)時,會引起油的變質(zhì),此時應(yīng)調(diào)節(jié)冷油器,控制油溫。
3.3.5 油系統(tǒng)檢修
油系統(tǒng)檢修質(zhì)量好壞,對油品的物理化學(xué)性能有著直接關(guān)系。尤其是漏汽漏水 的機組油系統(tǒng)比較臟,油中會有鐵銹、乳化液,沉淀物,若不能徹底清除干凈,則 會降低油品的性能,有時由于檢修方法不當,如用洗衣粉等清洗劑,沖洗不凈,就 會造成油品被污染,檢修時應(yīng)盡量采用機械方法清除雜物,然后用油沖洗,循環(huán)過 濾,并采用變溫沖洗方式,變溫范圍在30~70℃。沖洗過程應(yīng)取樣檢驗,油中雜 質(zhì)含量應(yīng)達到規(guī)定要求。
3.3.6 污染問題
在運行過程中,汽輪機油中污染物來自兩個方面:一是系統(tǒng)外污染物通過軸封 和各種孔隙進入;二是內(nèi)部產(chǎn)生的污染物,包括水、金屬磨損顆粒及油品氧化產(chǎn) 物,這些污染物都會降低汽輪機油的潤滑、抗泡沫等性能。所以汽輪機油運行 中消除污染是必須進行的工作,否則不僅會加速油的變質(zhì),還會影響機組安全運 行。
3.3.7 汽輪機油受到輻射
核電站所用的汽輪機油會受到不同程度輻射的影響,發(fā)生變化是不可逆的。其 變化程度取決于油品的組分,烷烴、環(huán)烷烴所受影響比芳烴要更強,經(jīng)輻射后,組 分中c—c及c—h結(jié)合鍵發(fā)生分裂,釋放出氫氣,有少量甲烷及其較高的同系 物。對非飽和烴是一種聚合反應(yīng),氫氣析出的量較飽和烴少。油品受到輻射作用 后,其物理化學(xué)性能和潤滑性能都會發(fā)生變化,受到輻射破壞的突出表現(xiàn): 有氣體析出,粘度增大,氧化安定性和防腐蝕性能下降,顏色變深,出現(xiàn)油泥, 酸值增大,同時產(chǎn)生難聞氣味的化合物。同時,閃點有可能降低。這些性能的 變化,與油的組 成和添加劑有關(guān)。一般輻射劑量超過106j/kg才顯示出來。
4 油質(zhì)試驗意義
4.1 運行油應(yīng)檢查外觀、沉淀物。因為這是表明游離水或乳化物、不溶性油泥、纖 維和固體顆粒等臟物存在的直觀依據(jù)。
4.2 顏色:按dl 429.2方法試驗。
新汽輪機油一般是淺色的,在運行中顏色會逐漸變深,但這種變化趨勢比較緩 慢。若油品的顏色急劇加深還不足以說明油質(zhì)的變壞程度,必須進行其他的試驗項 目加以補充證明。但應(yīng)考慮,有些油品暴露于光線下,也會加深油品的顏色,試驗 時應(yīng)注意這一點。
4.3 水分:按gb 7600定量方法試驗。
汽輪機油中水分的存在會加速油質(zhì)的老化及產(chǎn)生乳化,同時會與油中添加劑作 用,促使其分解,導(dǎo)致設(shè)備銹蝕。水的存在表明冷油器泄漏、大氣中濕氣進入油箱 或軸封部件密封不嚴,攜帶蒸氣進入油中所致。
4.4 運動粘度:按gb/t265方法試驗。
檢驗汽輪機油的粘度,主要是鑒別所補加的油是否正確或油中是否有污染物存 在。
4.5 閃點(開口):按gb/t267方法試驗。
汽輪機油的閃點是機組安全運行的一項控制項目。因機組過熱或混入輕質(zhì)油品 均可影響閃點,一經(jīng)發(fā)現(xiàn)閃點異常,應(yīng)采取適當措施以保證機組安全運行。
4.6 酸值:按gb/t264或gb7599方法試驗。
油酸值是一項較重要的指標,它能反映油質(zhì)的劣化情況,以便采取正確的維 護措施。
4.7 氧化安定性:按sh/t 0124方法試驗
氧化安定性試驗是用來評價汽輪機油使用壽命長短的一種手段。國產(chǎn)新汽輪機 油出廠時,氧化安定性是屬于保證項目。運行中油的測定可以提示應(yīng)采取適當?shù)木S 護措施或添加抗氧化劑,以延長油使用壽命。
4.8 防銹性能:按gb/t11143方法試驗。
防銹性能是目前防銹汽輪機油較重要的使用性能之一。系統(tǒng)中因某種原因而帶 入水分,則較易造成整個系統(tǒng)或某些部件的銹蝕。因此汽輪機油中需添加防銹劑。 運行中隨著水分和顆粒的排除,均會使防銹劑減少而導(dǎo)致防銹性能下降,所以在適 當時候應(yīng)考慮補加防銹劑。
4.9 油泥和沉淀物:按dl 429.7方法試驗。
這些物質(zhì)是溶解于油中的化合物。它是由油自身的氧化或者外部雜質(zhì)溶解于油 中(設(shè)備結(jié)構(gòu)中采用的材料溶解于油)而產(chǎn)生的,它能顯示油品變質(zhì)的跡象。一旦產(chǎn) 生油泥時,需對氧化安定性進行檢查。
4.10 破乳化性能:按gb 7605方法試驗。
若油品乳化,油水不易分離,則表明油品已經(jīng)變質(zhì)或被某些表面活性物質(zhì)所污 染,長期運行下去容易造成系統(tǒng)某些部件的銹蝕,應(yīng)對油進行處理或加入破乳化 劑,以使油、水能很好分離。
4.11 起泡沫性:按gb/t 12579方法試驗。
本試驗表示油形成泡沫的傾向和形成泡沫后泡沫的穩(wěn)定性。汽輪機油形成泡 沫,威脅機組安全運行。因此,必須采取消除泡沫的措施,如添加消泡劑或進行其 他方式的處理。
4.12 空氣釋放值:按sh/t 0308方法試驗。
本試驗是表示油中存留空氣(氣體)的性能。尤其對于大容量機組,特別是調(diào)速 系統(tǒng)空氣釋放值是愈小愈好,有利于潤滑和調(diào)節(jié)作用,使用某些消泡劑(如硅油類) 將不利于空氣的釋放。
4.13 顆粒度試驗:按sd 313方法試驗。
油中顆粒度的測定,對于要求嚴格的大容量機組是十分重要的。特別應(yīng)強調(diào)的 是對于新機組啟動前或運行檢修的汽輪機油系統(tǒng),必須進行認真的清洗和沖洗。運 行中如發(fā)現(xiàn)油中顆粒數(shù)突然增加,需立即檢查凈化裝置的過濾層,如發(fā)現(xiàn)腐蝕或磨 蝕顆粒,應(yīng)對油系統(tǒng)進行精密過濾處理,并查明顆粒來源,必要時應(yīng)停機檢查,以 消除隱患。
5 取樣
當從貯油桶或運行設(shè)備內(nèi)取樣時,正確的取樣技術(shù)和樣品保存是很重要的(見 gb7597)對于顆粒計數(shù)測定有專門的取樣方法(見sd313)。
5.1 新油到貨時的取樣
對新到貨或準備新購置的油品,應(yīng)當嚴格地執(zhí)行取樣手續(xù),以使樣品具有代表 性。
5.1.1 新油以桶裝形式交貨時,取樣數(shù)目和方法應(yīng)按gb7597方法進行,應(yīng)從污染 最嚴重底部取樣,必要時可抽查上部油樣。如懷疑大部分桶裝油有不均勻現(xiàn)象 時,應(yīng)重新取樣;如懷疑有污染物存在,則應(yīng)對每桶油逐一取樣。并應(yīng)逐桶核 對牌號、標志,在過濾時應(yīng)對每桶油進行外觀檢查。
5.1.2 對油槽車應(yīng)進一步從下部閥門處進行取樣。因為留在油槽車底部的閥門導(dǎo)管 上的粘附物可能使油品部分的污染,特別是裝過不同油品的油槽車,更有可能出現(xiàn) 上述的污染,必要時抽檢上部油樣。
5.2 運行中從設(shè)備內(nèi)取樣
5.2.1 正常的監(jiān)督試驗,一般情況下從冷油器中取樣。
5.2.2 檢查油的雜質(zhì)及水分時,應(yīng)從油箱底部取樣。
5.2.3 在發(fā)現(xiàn)不正常情況時,需從不同的位置上取樣,以跟蹤污染物的來源和尋找 其他原因。
5.2.4 如果需要時,從管線中取樣,則要求管線中的油應(yīng)能自由流動而不是停滯不 動,避免取到死角地方的油。
5.3 取樣瓶
取樣瓶一般為500~1000ml的磨口具塞玻璃瓶,并應(yīng)符合下述要求:
5.3.1 取樣瓶應(yīng)先用洗滌劑進行充分清洗,再用自來水沖洗然后用去離子水(或蒸餾 水)沖洗干凈,放于105℃烘箱中干燥冷卻后,蓋緊瓶塞,備用。
5.3.2 取樣瓶應(yīng)能滿足存放的要求。無蓋容器或無色透明玻璃容器是不適于貯存 的,應(yīng)采用磨口具塞的棕色玻璃瓶。
5.3.3 取樣瓶應(yīng)足夠大,以適應(yīng)試驗項目的需要,一般為1000ml是足夠用的。
5.3.4 對于新油驗收或進口油樣,一般應(yīng)取雙份以上的樣品,除試驗所需的用量以 外,應(yīng)保留存放一份以上的樣品,以備復(fù)核或仲裁用。
5.4 標記
每個樣品應(yīng)有正確的標記,一般取樣前應(yīng)將印好的標簽粘貼于取樣容器上。標 簽至少應(yīng)包括下述內(nèi)容:
a.單位名稱;
b.機組編號;
c.汽輪機油牌號;
d.取樣部位;
e.取樣日期;
f.取樣人簽名。
取樣完后,應(yīng)及時按標簽內(nèi)容要求,逐一填寫清楚。
6 新油的評定
汽輪機油的取樣、檢驗和注入機組中循環(huán),均應(yīng)按標準方法和程序進行,特別 需要有經(jīng)驗的和技術(shù)水平較高的工作人員進行操作。同時應(yīng)對全過程的微小細節(jié)嚴 加注意,以保證數(shù)據(jù)的真實性和可靠性。
6.1 新油交貨時的驗收
在新油到貨時,應(yīng)對接受的油樣進行監(jiān)督,以防止出現(xiàn)差錯,或交貨時帶入污 染物。所有的樣品應(yīng)在注入時進行外觀檢驗。對國產(chǎn)新汽輪機油應(yīng)按gb2537或 gb11120驗收;對從國外進口的汽輪機油則應(yīng)按有關(guān)國外標準或按iso8068的標 準驗收或按合同規(guī)定指標驗收。
6.2 新油注入設(shè)備后試驗程序
6.2.1 當油裝入設(shè)備后進行系統(tǒng)沖洗時,應(yīng)連續(xù)循環(huán),對系統(tǒng)內(nèi)各部件進行充分清 洗,以除去在安裝、管道除銹過程中所遺留的污染物和固體雜質(zhì)。直到取樣分析各 項指標與新油無差異,特別是對大機組清潔度有要求的,必須經(jīng)檢查清潔度達到要 求時,才能停止油系統(tǒng)的連續(xù)過濾循環(huán)(國內(nèi)目前正在建立清潔度的標準,在尚未 建立完善以前,一般情況下可按sae 7491中的5~6級或nas 1638中的8~9 級才符合要求)。
注:sae為美國汽車工程師學(xué)會標準。nas為美國宇航標準。
6.2.2 新油注入設(shè)備,經(jīng)過24h循環(huán)后,從設(shè)備中采取4l油樣,供檢驗和保存用。
試驗項目:外觀——清潔、透明、無游離水。
顏色——符合新油指標。
粘度——符合新油指標。
酸值——符合新油指標。
閃點——符合新油指標。
顆粒數(shù)量:符合規(guī)定的指標。
7 運行中汽輪機油的檢驗
運行中汽輪機油除定期進行較全面的檢測以外,平時必須注意有關(guān)項目的監(jiān)督 檢測,以便隨時了解汽輪機油的運行情況,如發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)采取相應(yīng)措施,保證機組 安全運行。
7.1 運行中的日常監(jiān)督
7.1.1 現(xiàn)場檢驗:現(xiàn)場檢驗包括以下性能的測定:
外觀:目測無可見的固體雜質(zhì);
水分(定性):目測無可見游離水或乳化水;
顏色:不是突然變得太深。
以上項目和運行油溫、油箱油面高度均可由汽輪機操作人員或油化人員觀察、 記錄。
7.1.2 試驗室檢驗:
試驗室檢驗,250mw機組以上按表1、表2、表3進行。250mw及以下 按gb 7596規(guī)定進行。大多數(shù)試驗可在電廠化驗室進行,某些特殊試驗項目需 經(jīng)過認可的試驗室承擔(dān),如顆粒度試驗等。
7.2 檢驗周期
至少每星期檢查一次外觀、機械雜質(zhì)及游離水或乳化情況,對漏水機組應(yīng)堅持 每天檢查上述項目,其他試驗項目按表2所列的正常試驗周期外,所增加的試驗次 數(shù),有利于觀察新機組的運行情況。
表3所列為各項試驗的運行中超極限值可能的原因及采取措施。
8 油的相容性(混油)
8.1 汽輪機、水輪機等發(fā)電設(shè)備需要補充油時,應(yīng)補加與原設(shè)備用相同牌號的新 油或曾經(jīng)使用過的合格油。由于新油與已老化的運行油對油泥的溶解度不同,當 向運行油、特別是油質(zhì)已嚴重老化的油中補加新油或接近新油標準的油時,就可 能導(dǎo)致油泥在油中析出,以致破壞汽輪機油的潤滑,散熱或調(diào)速特性,威脅機組 安全運行。因此,補油前必須預(yù)先進行混合油樣的油泥析出試驗,無油泥析出方 可允許補加。
表1 新汽輪機組(250mw以上)投運12個月內(nèi)的檢驗周期表
表2 250mw以上汽輪機組正常運行檢驗周期表
表3 運行中汽輪機油試驗數(shù)據(jù)及措施概要
注:1)參考國外標準控制限值為600ml。
2)參考國外標準控制限值為600min。
3)參考sae標準5~6級或nas1638中規(guī)定為8~9級。
4)參考國外標準控制限值為600。
8.2 混合使用的油,混合前其質(zhì)量均必須檢驗合格。
8.3 不同牌號的汽輪機油原則上不宜混合使用,因為不同牌號油的粘度范圍各不相 同,而粘度是汽輪機油的一項重要指標。不同類型、不同轉(zhuǎn)數(shù)的機組,要求使用不 同牌號的油,這是有嚴格規(guī)定的,一般不允許將不同牌號的油混合使用。在特殊情 況下必須混用時,應(yīng)先按實際混合比做混合油樣的粘度試驗,如粘度符合要求時才 能繼續(xù)進行油泥析出試驗,以決定是否可混。
8.4 進口油或來源不明的油,需與不同牌號的油混合時,應(yīng)預(yù)先對混合前后的油進 行粘度試驗。如在合格范圍之內(nèi),再進行老化試驗,老化后混合油的質(zhì)量應(yīng)不低于 未混合油中最差的一種油,方可混合使用。
8.5 試驗時,油樣的混合比應(yīng)與實際使用的比例相同;如果運行油的混合比是未知 的,則油樣采用1∶1比例混合。
8.6 礦物汽輪機油與用作潤滑、調(diào)速的合成液體有本質(zhì)的區(qū)別,切勿將兩者混合使 用。
9 防止油劣化措施
9.1 為延長油的使用壽命和保證設(shè)備安全運行,應(yīng)對運行中油采取防劣措施。主要 有:
9.1.1 采用濾油器,隨時清除油中的機械雜質(zhì),油泥和游離雜質(zhì),保持油系統(tǒng)的清 潔度;
9.1.2 在油中添加抗氧化劑(常用t 501抗氧化劑),以提高油的氧化安定性。對漏 水、漏汽機組,還應(yīng)同時添加防銹劑(常用t 746防銹劑);
9.1.3 安裝油連續(xù)再生裝置(凈油器),隨時清除油中的游離酸和其他老化產(chǎn)物。
9.2 濾油器包括濾網(wǎng)式、縫隙式、濾芯式和鐵磁式等類型,機組設(shè)計時,應(yīng)根據(jù)油 中污染物的種類和含量以及油系統(tǒng)重要部件對油清潔度的要求合理配裝濾油器。
9.2.1 汽輪機油系統(tǒng)的不同部位應(yīng)配有合適的濾油器,對大型機組除在油箱設(shè)有濾 網(wǎng)外,在潤滑系統(tǒng)及調(diào)節(jié)系統(tǒng)管路上分別裝設(shè)濾網(wǎng)或刮片式濾油器;在供給電液調(diào) 節(jié)系統(tǒng)的油路上,除裝設(shè)一般濾油器外,還須增設(shè)磁性濾油器。必要時,旁路濾油 器前,應(yīng)裝設(shè)冷卻器,以利從油中析出老化產(chǎn)物并對其濾除。
9.2.2 濾油器的截污能力決定于過濾介質(zhì)的材質(zhì)及其過濾孔徑,金屬質(zhì)濾料包括篩 網(wǎng),縫隙板、金屬顆?；蚣毥z燒結(jié)板(筒)等,其截留顆粒的最小直徑約在20~1500 μm,其過濾作用是對機械雜質(zhì)的表面截留。這種金屬質(zhì)濾元使用后可清掃再用。 非金屬濾料包括濾紙、編織物、毛氈、纖維板壓制品等,其截留顆粒的最小直徑約 為1~50μm,對清除機械雜質(zhì)兼有表面和深層截留作用,還對水分與酸類有吸 收或吸附作用。但非金屬質(zhì)濾元的機械強度不及金屬質(zhì),只能一次性使用,用后廢 棄換新。
9.2.3 濾油器在使用中應(yīng)加強檢查和維修。定期檢查過濾器濾元上的附著物,可以 及時發(fā)現(xiàn)機組、油循環(huán)系統(tǒng)及油中初始出現(xiàn)的問題。如果發(fā)現(xiàn)濾油器濾元有污堵、 銹蝕、破損或壓降過大等異常情況,應(yīng)查明原因并進行清掃或更換,精密濾元一般 每年至少更換一次。
9.2.4 對大型機組,特別是漏水、漏汽或油污染嚴重的機組,可增設(shè)大型油凈化 器。這種油凈化器由沉淀箱、過濾箱、貯油箱、排油煙機、自動抽水器和精密濾 油器等組成。這種油凈化器由于具有較大油容積。對油中水分、雜質(zhì)的清除兼有 重力分離,過濾與吸附凈化作用,凈化效率高且運行安全可靠(見圖1)。
圖1 油凈化器結(jié)構(gòu)簡圖
1— 抽水器;2—分式網(wǎng);3—袋濾器;4—油位計;5—通風(fēng)機;6—過濾筒; 7—回主油箱;8—貯油箱;9—過濾箱;10—沉積箱
圖2 凈油器在汽輪機油系統(tǒng)內(nèi)安裝方式
1—主油泵;2—調(diào)節(jié)閥;3—油箱及吸入管線來油;4—重調(diào)
系統(tǒng);5—冷卻水進出口;6—凈油器進口油管;7—凈油器;
8—凈油器出口凈化油管;9—輔助油泵
9.3 油連續(xù)再生裝置(凈油器)是一種滲濾吸附裝置。它利用硅膠、活性氧化鋁等吸 附劑除去運行油老化過程中產(chǎn)生的酸類等老化產(chǎn)物,對防止調(diào)節(jié)系統(tǒng)電液、伺服零 件的腐蝕有良好作用。由于吸附劑可能同時吸附油中的某些添加劑,含有防銹劑或 破乳劑的油在使用凈油器后,油中應(yīng)補加添加劑。
9.3.1 凈油器尺寸按油量的1.5%~2%吸附劑填裝量進行設(shè)計,其上、下部分做成 45°錐形,本體高度為直徑的1.3~1.5倍,上、下過濾層除孔板、銅網(wǎng)或不銹鋼網(wǎng) 外,上部出口端還須增設(shè)毛氈過濾層,以防吸附劑細粒帶入油中。
凈油器與油系統(tǒng)連接采用旁路循環(huán)方式,即一端連在主油泵出口油路或冷油器 入口側(cè),另一端與回油管路相連,返回油箱(見圖2),借主油泵油壓,迫使旁路油 進入凈油器,自下而上通過吸附劑層,油過濾速度按每公斤硅膠1~2kg/h或按主油 路油量的2%~4%進行控制,凈油器使用時,應(yīng)防止油系統(tǒng)進氣、進水或漏油。
9.3.2 凈油器應(yīng)選用吸附性能和機械強度均良好的吸附劑。參照附錄a中a1吸附 劑在使用前須經(jīng)篩選和活化處理,裝入凈油器后應(yīng)排除內(nèi)部積存的空氣,吸附劑使 用失效時應(yīng)立即更換。
9.4 t 501抗氧化劑。學(xué)名2,6二叔丁基對甲酚,適合在新油(包括再生油)或輕度 老化的油中添加,國產(chǎn)新油一般都加有這種抗氧化劑。使用抗氧化劑及其阻化油須 注意以下事項:
9.4.1 藥劑的質(zhì)量應(yīng)按附錄a中a3質(zhì)量驗收合格,并注意藥劑的保管,以防變質(zhì)。
9.4.2 對不明牌號的新油(包括進口油)、再生油以及老化污染情況不明的運行油應(yīng)作 油對抗氧化劑的感受性試驗,以確定是否適宜添加和添加時的有效劑量。如遇感受 性差的油,必要時可將油凈化或再生處理后再作試驗。
9.4.3 t 501抗氧化劑有效含量,對新油、再生油,應(yīng)不低于0.3%~0.5%;對運行 油,應(yīng)不低于0.15%,當其含量低于規(guī)定值時,應(yīng)進行補加。
9.4.4 運行油添加抗氧化劑應(yīng)在設(shè)備停運或補加新油時,進行添加前,運行油須經(jīng) 徹底凈化,除去水分、油泥和雜質(zhì)。
應(yīng)采用熱溶解法添加,即將藥劑在50~60℃油中溶解,配成5%~10%含量 的油溶液,再將其通過壓濾機注入主油箱,并用壓濾機循環(huán)使與運行油混合均勻。
藥劑添加后應(yīng)對運行油質(zhì)進行檢測,以便及時發(fā)現(xiàn)異常情況。
9.4.5 添加抗氧化劑的油,在使用中應(yīng)定期測定抗氧化劑含量,了解油質(zhì)變化與抗 氧化劑消耗情況,如發(fā)現(xiàn)油質(zhì)老化嚴重且抗氧化劑含量已低于規(guī)定值時,應(yīng)對油進 行處理,當油質(zhì)合格后再補加抗氧化劑。
9.5 t 746防銹劑,學(xué)名十二烯基丁二酸,是一種表面活性劑,對金屬具有良好防銹 作用,在汽輪機油中添加量一般為0.02%~0.03%。國產(chǎn)防銹汽輪機油中也加有這 種防銹劑。t746防銹劑也可與t 501抗氧化劑復(fù)合配制,稱1#復(fù)合添加劑,專供 汽輪機油用,使用防銹劑或防銹汽輪機油應(yīng)注意以下事項:
9.5.1 藥劑質(zhì)量應(yīng)按附錄中a4十二烯基丁二酸的技術(shù)條件進行驗收合格,并注意藥 劑的保管,以防變質(zhì)。
9.5.2 運行油中添加防銹劑應(yīng)先作添加效果試驗,包括液相銹蝕試驗和破乳化度、 氧化安定性等。如防銹效果良好且對油質(zhì)無不良影響時,方可正式添加。
9.5.3 運行油系統(tǒng)在第一次添加防銹劑前,應(yīng)將系統(tǒng)各部分包括油箱、管路等徹底 清掃或清洗干凈,以利防銹劑在添加后能在金屬表面形成保護膜。添加時將藥劑按 需要量配成5%~10%的油溶液,通過濾油機注入油箱并循環(huán)過濾,使之與運行油 混合均勻。添加前后均應(yīng)對運行油質(zhì)進行檢測,觀察添加后有無異常情況。
9.5.4 防銹汽輪機油在使用中按規(guī)定應(yīng)定期進行液相銹蝕試驗,如發(fā)現(xiàn)防銹劑已消 耗,應(yīng)在機組檢修時進行補加,補加量控制在0.02%。
9.6 為提高油防劣措施效果,還應(yīng)從油系統(tǒng)設(shè)計、運行維護與檢修等方面進行配合 與改進。例如在設(shè)計上采取措施,防止空氣水分進入油循環(huán)系統(tǒng);在運行維護上減 少漏水、漏氣,降低軸承油溫,經(jīng)常排除油箱中積水和油泥沉淀物,保持油系統(tǒng)清 潔度;檢修時做好加油、補油和油系統(tǒng)清掃等工作。
10 油處理方法
10.1 油處理包括對運行油和廢、舊油的凈化或再生處理。其中對運行油,還包括 不停機條件下臨時性的凈化或再生處理。
10.2 凈化處理:指僅用物理方法除去油中水分、油泥和機械雜質(zhì)等。常用的方法 有:離心分離、機械過濾和真空過濾。
10.2.1 離心分離是汽輪機油凈化最常用的方法。離心式分離機(規(guī)格參照附錄a中 a2.2)借具有碟形金屬片的轉(zhuǎn)鼓在高速旋轉(zhuǎn)下產(chǎn)生的離心力,使油中水分、雜質(zhì)與 油分開而達到凈化目的,離心分離機一般在油中出現(xiàn)大量水分、雜質(zhì)時使用。
使用離心式分離機凈化油時,應(yīng)根據(jù)油相對密度和含水量情況,正確選擇旋轉(zhuǎn) 鼓的調(diào)節(jié)環(huán)和裝配方式。為防止油的氧化,油溫應(yīng)不大于60℃,但為提高分離機 的出力,當油溫過低時(低于15℃)應(yīng)加裝預(yù)熱器,適當提高油溫(一般在55~60℃)。
圖 3 汽輪機油真空濾油系統(tǒng)圖
1—真空泵;2—環(huán)網(wǎng)盤;3—噴油頭;4—真空罐;
5—潛油泵;6—逆止閥;7—過濾器;8—電熱器
圖 4 離心式濾油機串聯(lián)進行二級過濾
1—油箱;2—一級離心機;3—排水渣管;4—二級
過濾連接管;5—二級離心機;6—凈油回油管
10.2.2 機械過濾對油的凈化程度較離心分離高,但對含有大量水分、雜質(zhì)的油,常 需用離心分離機或其他濾油器進行粗濾,以提高其過濾效率。為提高脫水效果,濾 油時油溫一般不高于40℃,且過濾介質(zhì)在使用前須充分干燥。常用壓力式過濾機 規(guī)格,參照附錄a中a2.1。
10.2.3 真空過濾對汽輪機油凈化處理常作為離心分離或機械過濾的輔助措施,為提 高過濾設(shè)備的效率和油的凈化程度,特別是對某些閃點降低的油或嚴重乳化油的處 理尤為必要,汽輪機油的真空過濾,在裝置系統(tǒng)和工藝方法上與變壓器油用的基本 一樣(見圖3),但由于汽輪機油粘度較大且含水量一般也較多,需對真空濾油裝置 的油霧化方式,真空泵造型以及潛油泵電機保護等方面采取改進措施,以改善裝置 的凈化效率與使用可靠性。
10.2.4 運行油的濾油處理,常采用旁路循環(huán)方式,即將濾油機進出口與主油箱相 連,由油箱底部放油閥門將污油注入濾油機,經(jīng)凈化后再返回主油箱凈油區(qū)。為提 高凈化效率,必要時,可采用兩臺離心分離機串聯(lián)進行多級過濾(如圖4),操作上 還應(yīng)設(shè)法避免油系統(tǒng)可能有循環(huán)不到的死角,不停機濾油時,應(yīng)做好安全措施, 要特別注意維持油箱正常油位,防止管路系統(tǒng)跑油或進空氣,過濾油量一般 控制在總油流量的10%~20%。
10.3 再生處理:指用物理化學(xué)方法或化學(xué)方法除去油中的有害物質(zhì),達到恢復(fù)或 改善油的理化指標,再生處理常用方法是吸附劑法;對嚴重劣化的油,可采用硫酸 白土法,要再生的油,一般都需要事前凈化過濾,除去水分和雜質(zhì)。再生后的油, 也應(yīng)經(jīng)過嚴格凈化過濾,以防吸附劑等殘留物帶入運行設(shè)備。為恢復(fù)和改善油的性 能,必要時還應(yīng)添加或補加抗氧化劑等添加劑。
10.3.1 吸附劑法可分為接觸法與滲濾法,其中接觸法只適合處理從設(shè)備上換下的油 (包括舊油和廢油)。
a.接觸法系采用粉狀或微球狀吸附劑(如活性白土、801吸附劑)和油在攪拌下 進行接觸再生,其再生效果與溫度、接觸攪拌時間以及吸附劑性能、用量等因素有 關(guān)。應(yīng)根據(jù)油質(zhì)劣化程度并通過小型試驗確定處理時的最佳工藝條件。另外,還要 注意在處理過程油中原有添加劑可能發(fā)生損失及其他副作用。
對處理防銹汽輪機油,如吸附劑處理不掉油的臭味,再生前可采用過熱蒸汽 (170~220℃)通入油中吹洗的方法。
b. 滲濾法所用裝置的結(jié)構(gòu)原理與運行油連續(xù)再生裝置相同,但設(shè)計尺寸應(yīng) 適當加大?？商钛b較多的吸附劑,且裝置要便于裝拆和移動,滲濾再生裝置的工 作方式,可用泵強迫滲濾(圖5),也可借助油的高位差重力進行自流滲濾(圖6)。 所用吸附劑的選擇與處理同9.3.4條要求。由于汽輪機油粘度較大,滲濾再生時 溫度應(yīng)預(yù)熱至70~90℃,如油中含有較多水分、沉淀物,再生前應(yīng)先用離心分 離機凈化。
圖 5 油滲濾法再生系統(tǒng)(間隙作業(yè))
圖 6 油自流滲濾法再生系統(tǒng)
10.3.2 硫酸白土法主要包括兩個工序:硫酸處理與白土處理。硫酸處理能除去油中 多種老化產(chǎn)物,配合白土處理又能清除酸處理后殘留在油中的不良物并進一步改善 油質(zhì)。因此,硫酸白土法能使油得到深度再生。但也會使油中含有添加劑和一些理 想組分帶來損失。
應(yīng)根據(jù)油劣后化程度和對再生油的質(zhì)量要求,通過試驗確定再生藥劑用量與處 理工藝條件。
為改善硫酸白土法再生油的氧化安定性,可通過試驗,在再生油中添加t501 抗氧化劑或與一定比例的新油混合使用。
對劣化特別嚴重的油,可在工藝過程中增加堿處理工序,即采用酸堿白土法。
11 技術(shù)管理與安全要求
11.1 庫存油管理應(yīng)嚴格做好油的入庫、儲存和發(fā)放三個環(huán)節(jié),防止油的錯用、錯 混和油質(zhì)劣化。
11.1.1 對新購進的油,須先驗明油種,牌號并檢驗油質(zhì)是否合格。經(jīng)驗收合格的油 入庫前須經(jīng)過濾凈化合格后方可灌入備用油灌。
11.1.2 庫存?zhèn)溆玫男掠秃秃细竦挠?應(yīng)分類、分牌號、分質(zhì)量進行存放。所有油 桶、油罐必須標志清楚,掛牌建帳。且應(yīng)帳物相符,定期盤點無誤。
11.1.3 嚴格執(zhí)行庫存油的油質(zhì)檢驗。除按規(guī)定對每批入庫、出庫油作檢驗外,還要 加強庫存油移動時的檢驗與監(jiān)督。油的移動包括倒罐、倒桶以及原來存有油的容器 內(nèi)再進入新油等。凡油在移動前后均應(yīng)進行油質(zhì)檢驗,并作好記錄,以防油的錯混 與污損。對長期儲放的備用油,應(yīng)定期(一般3~6月一次)檢驗,以保持油質(zhì)處于 合格備用狀態(tài)。
11.1.4 為防止油在儲存和發(fā)放過程中發(fā)生污損變質(zhì),應(yīng)注意:
a.油桶、油罐、管線、油泵以及計量、取樣工具等必須保持潔凈,一旦發(fā)現(xiàn)內(nèi) 部積水、臟物或銹蝕以及接觸過不同油品或不合格油時,均須及時清除或清洗 干凈。
b.盡量減少倒罐、倒桶及油移動次數(shù),避免油質(zhì)意外的污損。
c.經(jīng)常檢查管線、閥門開關(guān)情況,嚴防串油、串汽和串水。
d.準備再生處理的污油、廢油應(yīng)用專門容器盛裝并另庫存放,其輸油管線與油 泵均與合格油嚴格分開。
e.油桶嚴密上蓋,防止進潮并避免日曬雨淋;油罐裝有呼吸器并經(jīng)常檢查和更 換其吸潮劑。
11.2 應(yīng)根據(jù)實際情況,建立有關(guān)技術(shù)檔案與技術(shù)資料。主要有:
11.2.1 主要用油設(shè)備臺帳:包括設(shè)備銘牌主要規(guī)范,油種、油量、油凈化裝置配備 情況,投運日期等記錄;
11.2.2 主要用油設(shè)備運行油的質(zhì)量檢驗臺帳:包括換油、補油、防劣化措施執(zhí)行, 運行油處理等情況記錄;
11.2.3 主要用油設(shè)備大修檢查記錄;
11.2.4 舊油、廢油回收和再生處理記錄;
11.2.5 庫存?zhèn)溆糜图坝唾|(zhì)檢驗臺帳:包括油種、牌號、油量及油移動等情況記錄;
11.2.6 汽(水)輪機油系統(tǒng)圖、油庫、油處理站設(shè)備系統(tǒng)圖等。
11.3 油庫、油處理站設(shè)計必須符合消防與工業(yè)衛(wèi)生有關(guān)要求。油罐安裝間距及油 罐與周圍建筑物的距離應(yīng)具有足夠的防火間距(參照附錄b)且應(yīng)設(shè)置油罐防護堤。 為防止雷擊和靜電放電,油罐及其連接管線,應(yīng)裝設(shè)良好的接地裝置,必需的消防 器材和通風(fēng)、照明、油污廢水處理等設(shè)施均應(yīng)合格齊全。油再生處理站還應(yīng)根據(jù)環(huán) 境保護規(guī)定,妥善處理油再生時的廢渣、廢氣、殘油和污水等,以防污染環(huán)境。
11.4 油庫、油處理站及其所轄儲油區(qū)應(yīng)嚴格執(zhí)行防火防爆制度,杜絕油的滲漏與 潑灑,地面油污應(yīng)及時清除,嚴禁煙火。對用過的沾油棉物及一切易燃易爆物品均 應(yīng)清除干凈。油罐輸油操作應(yīng)注意防止靜電放電。查看或檢修油罐油箱時,應(yīng)使用 低電壓安全行燈并注意通風(fēng)等。
11.5 從事接觸油料工作必須注意有關(guān)保健防護措施。盡量避免吸入油霧或油蒸 汽;避免皮膚長時間過多地與油接觸,必要時,操作需戴防護手套及圍裙,操作前 也可涂抹適當?shù)淖o膚膏,操作后及飯前應(yīng)將皮膚上的油污清洗干凈,油污衣服應(yīng)經(jīng) 常清洗等。
附 錄 a
防止油老化措施和油處理方法所用材料及設(shè)備
(補充件 )
a1 常用吸附劑性能(見表a1)
表a1
a2 常用油處理設(shè)備規(guī)格
a2.1 壓力式濾油機(見表a2)
表 a2
a2.2 離心式濾油機(見表a3)
表 a3
a3 t 501抗氧化劑的質(zhì)量標準(見表a4)
表 a4
注:1)貯存后允許變?yōu)榈S色但仍可使用。
2)測定水分時,手續(xù)改為取3~4ml溶液甲,以溶液乙滴定至終點。不記錄 讀數(shù)。然后迅速加入試樣1g(稱準至0.01g)在不斷攪拌下使之溶解,用溶液乙滴定 至終點。
a4 十二烯基丁二酸防銹劑(t 746)技術(shù)指標(見表a5)
表 a5
注:1)、2)、3)試驗用油均為20號或32號;未加添加劑的汽輪機油其防銹劑添 加量為0.03±0.01。
附 錄 b
油庫的安全要求
(補充件)
b1 一個油罐區(qū)內(nèi)油罐壁間的防火距離(見表b1)
表 b1
注:d為兩相鄰油罐中較大的油罐直徑,m。
b2 油儲罐與周圍建筑物的防火間距(見表 b2)
表 b2
注:① 防火間距應(yīng)從距建筑物最近的儲罐外壁算起,但防火堤外側(cè)基腳線至 建筑物的距離最小不應(yīng)小于10m。
② 一個單位如有幾個儲罐區(qū)時,儲罐區(qū)之間的防火間距不應(yīng)小于表中相 應(yīng)四級建筑的間距值。
③ 建筑物的耐火等級,是由組成房屋構(gòu)件的燃燒性能和構(gòu)件最低的耐火 極限決定的,具體是:一級為1.50h,二級為1.00h,三級為0.50h,四級為0.25h 。
附 錄 c
汽輪機油國內(nèi)外標準索引表
(參考件)
表 c1
注:gb——國家標準; jis——日本國家標準;
sd——水利電力部標準; гост——蘇聯(lián)國家標準;
iso——國際標準化組織標準;din——聯(lián)邦德國工業(yè)標準;
iec——國際電工委員會標準;ip——英國石油協(xié)會標準;
iso/dp——國際標準建議草案; bs——英國國家標準;
astm——美國材料與試驗協(xié)會標準;stas——羅馬尼亞標準。
ansi——美國國家標準;
附 錄 d
各種粘度表示法簡介
(參考件)
表 d1 各種粘度表示法簡介表
注:1)除動力粘度外,運動粘度的換算關(guān)系式皆為經(jīng)驗公式,其結(jié)果為近似 值。
_______________________
附加說明:
本標準由電力工業(yè)部提出。
本標準由電力工業(yè)部西安熱工研究所技術(shù)歸口。
本標準由電力工業(yè)部西安熱工研究所、湖南電力試驗研究所、湖北電力試驗 研究所負責(zé)起草。
本標準主要起草人孫堅明、李蔭材、郝漢儒、孫桂蘭。
