电厂运行中汽轮机用矿物油维护管理导则

电厂运行中汽轮机用矿物油维护管理导则

中华人民共和国国家标准

电厂运行中汽轮机用矿物油维护管理导则

gb/t 14541-93

guide for naintenanceand supervision of inservice turbine mineral oil used for power plants

国家技术监督局1993-07-11批准 1994-05-01实施

本导则是参照了iec tc10 236—85《汽轮机矿物润滑油使用与维护导则》和 astm d4378—84a《运行汽轮机和燃气轮机的透平油监督》,并对国内部分电厂 汽轮机油的使用维护情况作了调研与资料收集,在此基础上制定了本导则。由于各 单位情况不尽相同,在使用本导则时必须参考设备的类型和使用状况以及设备用油 的特性,必要时还应参考制造厂家的说明。

1 主题内容与适用范围

1.1 本导则适用于电厂汽轮机系统用作润滑和调速的矿物油,也适用于水轮机调相 机及给水泵等电站其他设备方面所用的矿物汽轮机油。

1.2 本导则的目的是为电厂设备操作人员评价油品在设备中的使用状况,做好油质 监督维护工作提供指导。对油质评价的要求、油在使用中质量发生变化的原因及防 止油质劣化的措施也作了必要的说明。

1.3 本导则不适用于各种用作汽轮机润滑和调速的非矿物质的合成液体。

2 引用标准

gb 264 石油产品酸值测定法

gb/t 265 石油产品运动粘度测定法和动力粘度计算法

gb/t 267 石油产品闪点与燃点测定法(开口杯法)

gb/t 511 石油产品和添加剂机械杂质测定法(重量法)

gb 2537 汽轮机油

gb 7596 电厂用运行中汽轮机油质量标准

gb 7597 电力用油(变压器油、汽轮机油)取样方法

gb 7599 运行中变压器油、汽轮机油酸值测定法(btb法)

gb 7600 运行中变压器油水分含量测定法(库仑法)

gb 7602 运行中汽轮机油、变压器油t501抗氧化剂含量测定法(分光光度法)

gb 7605 运行中汽轮机油破乳化度测定法

gb 11120ltsa汽轮机油(防锈汽轮机油)

gb 11143 加抑制剂矿物油在水存在下防锈性能试验法

gb/t 12579 润滑油泡沫特性测定法

sd 313 油中颗粒数及尺寸分布测量方法(自动颗粒计数仪法)

sh/t 0124 含抗氧剂的汽轮机油氧化安定性测定法

sh/t 0308 润滑油空气释放值测定法

dl 429.2 颜色测定法

dl 429.6运行油开口杯老化测定法

dl 429.7油泥析出测定法

3 汽轮机油的性能和变质

3.1 汽轮机油根据40℃的运动粘度划分为:32、46、68和100四种牌号。炼 制时所选用的原油有石蜡基和混合基原油。炼制汽轮机油的工艺为:

原油常减压蒸馏溶剂精制白土补充精制过滤加抗氧化剂或复合添加剂。

原油常减压蒸馏硫酸精制白土补充精制过滤加抗氧化剂或复合添加剂。

以上二种工艺,通常采用溶剂精制和白土补充精制较多。酸碱精制过程,如增 加电场作用,可以促使酸渣沉降速度加快。

3.2 新汽轮机油的性能

新汽轮机油的质量应符合gb 2537或gb 11120标准,并应具备以下性能要求:

3.2.1 粘温性

选择适当粘度的润滑油,对于保证机组的正常润滑是一个重要的因素。粘度是 汽轮机油的重要物理性能指标之一。汽轮机油除了要求具有适当粘度外,还要求油 的粘温特性好。因油的粘度是随油温的升高而降低的,为保证机组在不同的温度下 都能得到可靠的润滑,要求油的粘度随温度的变化愈小愈好,即油的粘温特性好, 不随油温的升降而明显变化。油的粘度选择是由制造厂根据汽轮机参数而确定的, 油的粘度选择不当,粘度过大时功率损失大,粘度过小时会引起机组振动或设备磨 损等问题。使用单位需要更换油的粘度时应与制造厂商讨。

3.2.2 氧化安定性

运行中汽轮机油处于强迫循环状态,不可避免地与大量空气接触而被氧化,另 外温度、水分、金属催化剂和其他各种杂质都会加速油品氧化,同时也与油品的化 学组成有关,不同的烃类具有不同的氧化历程(倾向),其氧化产物也不同。但是烃 类氧化初期产物大多是烃基过氧化物,而后分解为酸、醇、酮等,继续氧 化则生成树脂质,沥青质等。进一步氧化则会生成不溶于油的油泥,这些物质影 响油品其他性能的降低。

3.2.3 防锈性能

汽轮机油本身是无腐蚀性的,但在运行中不可避免地或多或少漏入蒸汽或水, 引起油系统产生锈蚀,严重时可引起调速系统卡涩机组振动、磨损等不良后果。解 决油系统因漏水而引起锈蚀的办法,除提高设备密封性减少漏汽漏水外,还要求汽 轮机油具有良好的防锈性能。

3.2.4 起泡沫性

由于汽轮机润滑系统的油,是强迫循环方式,空气激烈地搅动,油面上会产 生泡沫,油中也会产生气泡。泡沫和气泡的生成,使油泵油压上不去而影响油的 循环,破坏油膜,发生磨损,同时油压不稳,影响调节。严重时泡沫由油箱顶部 外溢,威胁机组运行,所以油品必须具有抗起泡沫性能。

3.2.5 空气释放性

一般矿物油能溶解8%~9%(体积)空气,但是当油品通过管线、轴承、齿轮 时,溶解的空气由于压力下降形成气泡,如气泡从油中释放过慢而滞留在油中, 会带来以下几个问题:

a.增加了油的可压缩性,导致控制系统失灵,产生噪声和振动,严重时甚至会 损害设备。

b.降低泵的有效容积。

c.降低泵的出口压力,特别是对于离心泵。

d.油中溶有空气,特别在高温情况下使用,会加速油的氧化变质。

油品放气性与油的组成有关。油中芳烃、环烷烃及氮、硫化合物均影响其放气 性。添加剂如硅油及某些降凝剂对放气性影响较大。通常汽轮机油中加入酸性防锈 剂(t746),若被强碱物质污染,相互作用生成不溶性皂类物质,增加气泡稳定性, 使油品的放气性变差。

3.2.6 破乳化性能和析水能力

破乳化度是汽轮机油重要指标之一。水分存在和激烈搅拌是产生乳化主要原 因。运行中汽轮机油因氧化变质产生的环烷酸皂,胶体等物质都是乳化剂,使油更 容易乳化,乳化后的油会影响润滑作用,严重时会引起轴承磨损,机组振动及锈蚀 等问题。油品如有良好的析水能力,水则会沉降到油箱的底部,及时放掉;若油品 析水能力差,就会有一定量的水分留在系统中,除对添加剂起化学作用外,还会对 润滑性能产生影响,故要求汽轮机油具有良好的破乳化性能和析水能力。

3.3 运行中汽轮机油变质因素

3.3.1 化学成分

导致运行中油品变质因素很多,其内在因素主要是油品的化学组成。基础油的 石腊烃、环烷烃和芳烃相对比例,直接影响着油品的粘度指数、倾点等理化性能, 芳烃对油品氧化安定性的影响有一定规律性,这与芳烃的结构和含量有关。一般采 取提高基础油精制深度,减少油中有害物质,加入添加剂来改进油品的质量。但如 添加剂选择不当,各种添加剂相互配合性对油品氧化安定性有一定影响,反会导致 油品的性能变坏。

3.3.2 油系统结构和设计

a.油箱用于储存系统全部用油,还起着分离油中空气、水分和各种杂质的作 用,所以油箱结构设计对油品变质起着一定的作用。若油箱容量设计过小,增加 油循环次数,油在油箱停留时间就会相应缩短,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、油压对油品变坏都有关系。进油管中的油不但应有一定的油压,而 且还应维持一定的流速(约1.5~2m/s)。回油管中的油是没有压力的,但也应保持 有一定的流速(约0.5~1.5m/s)。若回油速度太小,回到油箱冲力也大,会使油箱 中的油飞溅,容易形成泡沫,造成油中存留气体而加速油品的变质。同时冲力造成激 烈搅拌会使含水的油形成乳化。

3.3.3 启动时油系统状况

新机组投运前,润滑系统管路往往会存在焊渣、碎片、砂粒等杂物,若未彻底 清除干净,投运后会带来很*烦,严重时会造成轴承磨损和调速器卡涩等问题, 这些杂质还能影响油的物理化学性能降低,导致油质变坏,所以润滑系统每个部件 都应预先清洗过并加强防护措施,防止腐蚀和污染物的进入,在现场贮存期间要保 持润滑油系统内表面清洁,安装部件时要使系统开口最小,减少和避免污染,保持 清洁。

3.3.4 油系统的运行温度

影响汽轮机油使用寿命的最重要因素之一是运行温度,特别在系统中一般是在 轴承部位上有过热点出现时,会引起油的变质,此时应调节冷油器,控制油温。

3.3.5 油系统检修

油系统检修质量好坏,对油品的物理化学性能有着直接关系。尤其是漏汽漏水 的机组油系统比较脏,油中会有铁锈、乳化液,沉淀物,若不能彻底清除干净,则 会降低油品的性能,有时由于检修方法不当,如用洗衣粉等清洗剂,冲洗不净,就 会造成油品被污染,检修时应尽量采用机械方法清除杂物,然后用油冲洗,循环过 滤,并采用变温冲洗方式,变温范围在30~70℃。冲洗过程应取样检验,油中杂 质含量应达到规定要求。

3.3.6 污染问题

在运行过程中,汽轮机油中污染物来自两个方面:一是系统外污染物通过轴封 和各种孔隙进入;二是内部产生的污染物,包括水、金属磨损颗粒及油品氧化产 物,这些污染物都会降低汽轮机油的润滑、抗泡沫等性能。所以汽轮机油运行 中消除污染是必须进行的工作,否则不仅会加速油的变质,还会影响机组安全运 行。

3.3.7 汽轮机油受到辐射

核电站所用的汽轮机油会受到不同程度辐射的影响,发生变化是不可逆的。其 变化程度取决于油品的组分,烷烃、环烷烃所受影响比芳烃要更强,经辐射后,组 分中c—c及c—h结合键发生分裂,释放出氢气,有少量甲烷及其较高的同系 物。对非饱和烃是一种聚合反应,氢气析出的量较饱和烃少。油品受到辐射作用 后,其物理化学性能和润滑性能都会发生变化,受到辐射破坏的突出表现: 有气体析出,粘度增大,氧化安定性和防腐蚀性能下降,颜色变深,出现油泥, 酸值增大,同时产生难闻气味的化合物。同时,闪点有可能降低。这些性能的 变化,与油的组 成和添加剂有关。一般辐射剂量超过106j/kg才显示出来。

4 油质试验意义

4.1 运行油应检查外观、沉淀物。因为这是表明游离水或乳化物、不溶性油泥、纤 维和固体颗粒等脏物存在的直观依据。

4.2 颜色:按dl 429.2方法试验。

新汽轮机油一般是浅色的,在运行中颜色会逐渐变深,但这种变化趋势比较缓 慢。若油品的颜色急剧加深还不足以说明油质的变坏程度,必须进行其他的试验项 目加以补充证明。但应考虑,有些油品暴露于光线下,也会加深油品的颜色,试验 时应注意这一点。

4.3 水分:按gb 7600定量方法试验。

汽轮机油中水分的存在会加速油质的老化及产生乳化,同时会与油中添加剂作 用,促使其分解,导致设备锈蚀。水的存在表明冷油器泄漏、大气中湿气进入油箱 或轴封部件密封不严,携带蒸气进入油中所致。

4.4 运动粘度:按gb/t265方法试验。

检验汽轮机油的粘度,主要是鉴别所补加的油是否正确或油中是否有污染物存 在。

4.5 闪点(开口):按gb/t267方法试验。

汽轮机油的闪点是机组安全运行的一项控制项目。因机组过热或混入轻质油品 均可影响闪点,一经发现闪点异常,应采取适当措施以保证机组安全运行。

4.6 酸值:按gb/t264或gb7599方法试验。

油酸值是一项较重要的指标,它能反映油质的劣化情况,以便采取正确的维 护措施。

4.7 氧化安定性:按sh/t 0124方法试验

氧化安定性试验是用来评价汽轮机油使用寿命长短的一种手段。国产新汽轮机 油出厂时,氧化安定性是属于保证项目。运行中油的测定可以提示应采取适当的维 护措施或添加抗氧化剂,以延长油使用寿命。

4.8 防锈性能:按gb/t11143方法试验。

防锈性能是目前防锈汽轮机油较重要的使用性能之一。系统中因某种原因而带 入水分,则较易造成整个系统或某些部件的锈蚀。因此汽轮机油中需添加防锈剂。 运行中随着水分和颗粒的排除,均会使防锈剂减少而导致防锈性能下降,所以在适 当时候应考虑补加防锈剂。

4.9 油泥和沉淀物:按dl 429.7方法试验。

这些物质是溶解于油中的化合物。它是由油自身的氧化或者外部杂质溶解于油 中(设备结构中采用的材料溶解于油)而产生的,它能显示油品变质的迹象。一旦产 生油泥时,需对氧化安定性进行检查。

4.10 破乳化性能:按gb 7605方法试验。

若油品乳化,油水不易分离,则表明油品已经变质或被某些表面活性物质所污 染,长期运行下去容易造成系统某些部件的锈蚀,应对油进行处理或加入破乳化 剂,以使油、水能很好分离。

4.11 起泡沫性:按gb/t 12579方法试验。

本试验表示油形成泡沫的倾向和形成泡沫后泡沫的稳定性。汽轮机油形成泡 沫,威胁机组安全运行。因此,必须采取消除泡沫的措施,如添加消泡剂或进行其 他方式的处理。

4.12 空气释放值:按sh/t 0308方法试验。

本试验是表示油中存留空气(气体)的性能。尤其对于大容量机组,特别是调速 系统空气释放值是愈小愈好,有利于润滑和调节作用,使用某些消泡剂(如硅油类) 将不利于空气的释放。

4.13 颗粒度试验:按sd 313方法试验。

油中颗粒度的测定,对于要求严格的大容量机组是十分重要的。特别应强调的 是对于新机组启动前或运行检修的汽轮机油系统,必须进行认真的清洗和冲洗。运 行中如发现油中颗粒数突然增加,需立即检查净化装置的过滤层,如发现腐蚀或磨 蚀颗粒,应对油系统进行精密过滤处理,并查明颗粒来源,必要时应停机检查,以 消除隐患。

5 取样

当从贮油桶或运行设备内取样时,正确的取样技术和样品保存是很重要的(见 gb7597)对于颗粒计数测定有专门的取样方法(见sd313)。

5.1 新油到货时的取样

对新到货或准备新购置的油品,应当严格地执行取样手续,以使样品具有代表 性。

5.1.1 新油以桶装形式交货时,取样数目和方法应按gb7597方法进行,应从污染 最严重底部取样,必要时可抽查上部油样。如怀疑大部分桶装油有不均匀现象 时,应重新取样;如怀疑有污染物存在,则应对每桶油逐一取样。并应逐桶核 对牌号、标志,在过滤时应对每桶油进行外观检查。

5.1.2 对油槽车应进一步从下部阀门处进行取样。因为留在油槽车底部的阀门导管 上的粘附物可能使油品部分的污染,特别是装过不同油品的油槽车,更有可能出现 上述的污染,必要时抽检上部油样。

5.2 运行中从设备内取样

5.2.1 正常的监督试验,一般情况下从冷油器中取样。

5.2.2 检查油的杂质及水分时,应从油箱底部取样。

5.2.3 在发现不正常情况时,需从不同的位置上取样,以跟踪污染物的来源和寻找 其他原因。

5.2.4 如果需要时,从管线中取样,则要求管线中的油应能自由流动而不是停滞不 动,避免取到死角地方的油。

5.3 取样瓶

取样瓶一般为500~1000ml的磨口具塞玻璃瓶,并应符合下述要求:

5.3.1 取样瓶应先用洗涤剂进行充分清洗,再用自来水冲洗然后用去离子水(或蒸馏 水)冲洗干净,放于105℃烘箱中干燥冷却后,盖紧瓶塞,备用。

5.3.2 取样瓶应能满足存放的要求。无盖容器或无色透明玻璃容器是不适于贮存 的,应采用磨口具塞的棕色玻璃瓶。

5.3.3 取样瓶应足够大,以适应试验项目的需要,一般为1000ml是足够用的。

5.3.4 对于新油验收或进口油样,一般应取双份以上的样品,除试验所需的用量以 外,应保留存放一份以上的样品,以备复核或仲裁用。

5.4 标记

每个样品应有正确的标记,一般取样前应将印好的标签粘贴于取样容器上。标 签至少应包括下述内容:

a.单位名称;

b.机组编号;

c.汽轮机油牌号;

d.取样部位;

e.取样日期;

f.取样人签名。

取样完后,应及时按标签内容要求,逐一填写清楚。

6 新油的评定

汽轮机油的取样、检验和注入机组中循环,均应按标准方法和程序进行,特别 需要有经验的和技术水平较高的工作人员进行操作。同时应对全过程的微小细节严 加注意,以保证数据的真实性和可靠性。

6.1 新油交货时的验收

在新油到货时,应对接受的油样进行监督,以防止出现差错,或交货时带入污 染物。所有的样品应在注入时进行外观检验。对国产新汽轮机油应按gb2537或 gb11120验收;对从国外进口的汽轮机油则应按有关国外标准或按iso8068的标 准验收或按合同规定指标验收。

6.2 新油注入设备后试验程序

6.2.1 当油装入设备后进行系统冲洗时,应连续循环,对系统内各部件进行充分清 洗,以除去在安装、管道除锈过程中所遗留的污染物和固体杂质。直到取样分析各 项指标与新油无差异,特别是对大机组清洁度有要求的,必须经检查清洁度达到要 求时,才能停止油系统的连续过滤循环(国内目前正在建立清洁度的标准,在尚未 建立完善以前,一般情况下可按sae 7491中的5~6级或nas 1638中的8~9 级才符合要求)。

注:sae为美国汽车工程师学会标准。nas为美国宇航标准。

6.2.2 新油注入设备,经过24h循环后,从设备中采取4l油样,供检验和保存用。

试验项目:外观——清洁、透明、无游离水。

颜色——符合新油指标。

粘度——符合新油指标。

酸值——符合新油指标。

闪点——符合新油指标。

颗粒数量:符合规定的指标。

7 运行中汽轮机油的检验

运行中汽轮机油除定期进行较全面的检测以外,平时必须注意有关项目的监督 检测,以便随时了解汽轮机油的运行情况,如发现问题应采取相应措施,保证机组 安全运行。

7.1 运行中的日常监督

7.1.1 现场检验:现场检验包括以下性能的测定:

外观:目测无可见的固体杂质;

水分(定性):目测无可见游离水或乳化水;

颜色:不是突然变得太深。

以上项目和运行油温、油箱油面高度均可由汽轮机操作人员或油化人员观察、 记录。

7.1.2 试验室检验:

试验室检验,250mw机组以上按表1、表2、表3进行。250mw及以下 按gb 7596规定进行。大多数试验可在电厂化验室进行,某些特殊试验项目需 经过认可的试验室承担,如颗粒度试验等。

7.2 检验周期

至少每星期检查一次外观、机械杂质及游离水或乳化情况,对漏水机组应坚持 每天检查上述项目,其他试验项目按表2所列的正常试验周期外,所增加的试验次 数,有利于观察新机组的运行情况。

表3所列为各项试验的运行中超极限值可能的原因及采取措施。

8 油的相容性(混油)

8.1 汽轮机、水轮机等发电设备需要补充油时,应补加与原设备用相同牌号的新 油或曾经使用过的合格油。由于新油与已老化的运行油对油泥的溶解度不同,当 向运行油、特别是油质已严重老化的油中补加新油或接近新油标准的油时,就可 能导致油泥在油中析出,以致破坏汽轮机油的润滑,散热或调速特性,威胁机组 安全运行。因此,补油前必须预先进行混合油样的油泥析出试验,无油泥析出方 可允许补加。

表1 新汽轮机组(250mw以上)投运12个月内的检验周期表

表2 250mw以上汽轮机组正常运行检验周期表

表3 运行中汽轮机油试验数据及措施概要

注:1)参考国外标准控制限值为600ml。

2)参考国外标准控制限值为600min。

3)参考sae标准5~6级或nas1638中规定为8~9级。

4)参考国外标准控制限值为600。

8.2 混合使用的油,混合前其质量均必须检验合格。

8.3 不同牌号的汽轮机油原则上不宜混合使用,因为不同牌号油的粘度范围各不相 同,而粘度是汽轮机油的一项重要指标。不同类型、不同转数的机组,要求使用不 同牌号的油,这是有严格规定的,一般不允许将不同牌号的油混合使用。在特殊情 况下必须混用时,应先按实际混合比做混合油样的粘度试验,如粘度符合要求时才 能继续进行油泥析出试验,以决定是否可混。

8.4 进口油或来源不明的油,需与不同牌号的油混合时,应预先对混合前后的油进 行粘度试验。如在合格范围之内,再进行老化试验,老化后混合油的质量应不低于 未混合油中最差的一种油,方可混合使用。

8.5 试验时,油样的混合比应与实际使用的比例相同;如果运行油的混合比是未知 的,则油样采用1∶1比例混合。

8.6 矿物汽轮机油与用作润滑、调速的合成液体有本质的区别,切勿将两者混合使 用。

9 防止油劣化措施

9.1 为延长油的使用寿命和保证设备安全运行,应对运行中油采取防劣措施。主要 有:

9.1.1 采用滤油器,随时清除油中的机械杂质,油泥和游离杂质,保持油系统的清 洁度;

9.1.2 在油中添加抗氧化剂(常用t 501抗氧化剂),以提高油的氧化安定性。对漏 水、漏汽机组,还应同时添加防锈剂(常用t 746防锈剂);

9.1.3 安装油连续再生装置(净油器),随时清除油中的游离酸和其他老化产物。

9.2 滤油器包括滤网式、缝隙式、滤芯式和铁磁式等类型,机组设计时,应根据油 中污染物的种类和含量以及油系统重要部件对油清洁度的要求合理配装滤油器。

9.2.1 汽轮机油系统的不同部位应配有合适的滤油器,对大型机组除在油箱设有滤 网外,在润滑系统及调节系统管路上分别装设滤网或刮片式滤油器;在供给电液调 节系统的油路上,除装设一般滤油器外,还须增设磁性滤油器。必要时,旁路滤油 器前,应装设冷却器,以利从油中析出老化产物并对其滤除。

9.2.2 滤油器的截污能力决定于过滤介质的材质及其过滤孔径,金属质滤料包括筛 网,缝隙板、金属颗粒或细丝烧结板(筒)等,其截留颗粒的最小直径约在20~1500 μm,其过滤作用是对机械杂质的表面截留。这种金属质滤元使用后可清扫再用。 非金属滤料包括滤纸、编织物、毛毡、纤维板压制品等,其截留颗粒的最小直径约 为1~50μm,对清除机械杂质兼有表面和深层截留作用,还对水分与酸类有吸 收或吸附作用。但非金属质滤元的机械强度不及金属质,只能一次性使用,用后废 弃换新。

9.2.3 滤油器在使用中应加强检查和维修。定期检查过滤器滤元上的附着物,可以 及时发现机组、油循环系统及油中初始出现的问题。如果发现滤油器滤元有污堵、 锈蚀、破损或压降过大等异常情况,应查明原因并进行清扫或更换,精密滤元一般 每年至少更换一次。

9.2.4 对大型机组,特别是漏水、漏汽或油污染严重的机组,可增设大型油净化 器。这种油净化器由沉淀箱、过滤箱、贮油箱、排油烟机、自动抽水器和精密滤 油器等组成。这种油净化器由于具有较大油容积。对油中水分、杂质的清除兼有 重力分离,过滤与吸附净化作用,净化效率高且运行安全可靠(见图1)。

图1 油净化器结构简图

1— 抽水器;2—分式网;3—袋滤器;4—油位计;5—通风机;6—过滤筒; 7—回主油箱;8—贮油箱;9—过滤箱;10—沉积箱

图2 净油器在汽轮机油系统内安装方式

1—主油泵;2—调节阀;3—油箱及吸入管线来油;4—重调

系统;5—冷却水进出口;6—净油器进口油管;7—净油器;

8—净油器出口净化油管;9—辅助油泵

9.3 油连续再生装置(净油器)是一种渗滤吸附装置。它利用硅胶、活性氧化铝等吸 附剂除去运行油老化过程中产生的酸类等老化产物,对防止调节系统电液、伺服零 件的腐蚀有良好作用。由于吸附剂可能同时吸附油中的某些添加剂,含有防锈剂或 破乳剂的油在使用净油器后,油中应补加添加剂。

9.3.1 净油器尺寸按油量的1.5%~2%吸附剂填装量进行设计,其上、下部分做成 45°锥形,本体高度为直径的1.3~1.5倍,上、下过滤层除孔板、铜网或不锈钢网 外,上部出口端还须增设毛毡过滤层,以防吸附剂细粒带入油中。

净油器与油系统连接采用旁路循环方式,即一端连在主油泵出口油路或冷油器 入口侧,另一端与回油管路相连,返回油箱(见图2),借主油泵油压,迫使旁路油 进入净油器,自下而上通过吸附剂层,油过滤速度按每公斤硅胶1~2kg/h或按主油 路油量的2%~4%进行控制,净油器使用时,应防止油系统进气、进水或漏油。

9.3.2 净油器应选用吸附性能和机械强度均良好的吸附剂。参照附录a中a1吸附 剂在使用前须经筛选和活化处理,装入净油器后应排除内部积存的空气,吸附剂使 用失效时应立即更换。

9.4 t 501抗氧化剂。学名2,6二叔丁基对甲酚,适合在新油(包括再生油)或轻度 老化的油中添加,国产新油一般都加有这种抗氧化剂。使用抗氧化剂及其阻化油须 注意以下事项:

9.4.1 药剂的质量应按附录a中a3质量验收合格,并注意药剂的保管,以防变质。

9.4.2 对不明牌号的新油(包括进口油)、再生油以及老化污染情况不明的运行油应作 油对抗氧化剂的感受性试验,以确定是否适宜添加和添加时的有效剂量。如遇感受 性差的油,必要时可将油净化或再生处理后再作试验。

9.4.3 t 501抗氧化剂有效含量,对新油、再生油,应不低于0.3%~0.5%;对运行 油,应不低于0.15%,当其含量低于规定值时,应进行补加。

9.4.4 运行油添加抗氧化剂应在设备停运或补加新油时,进行添加前,运行油须经 彻底净化,除去水分、油泥和杂质。

应采用热溶解法添加,即将药剂在50~60℃油中溶解,配成5%~10%含量 的油溶液,再将其通过压滤机注入主油箱,并用压滤机循环使与运行油混合均匀。

药剂添加后应对运行油质进行检测,以便及时发现异常情况。

9.4.5 添加抗氧化剂的油,在使用中应定期测定抗氧化剂含量,了解油质变化与抗 氧化剂消耗情况,如发现油质老化严重且抗氧化剂含量已低于规定值时,应对油进 行处理,当油质合格后再补加抗氧化剂。

9.5 t 746防锈剂,学名十二烯基丁二酸,是一种表面活性剂,对金属具有良好防锈 作用,在汽轮机油中添加量一般为0.02%~0.03%。国产防锈汽轮机油中也加有这 种防锈剂。t746防锈剂也可与t 501抗氧化剂复合配制,称1#复合添加剂,专供 汽轮机油用,使用防锈剂或防锈汽轮机油应注意以下事项:

9.5.1 药剂质量应按附录中a4十二烯基丁二酸的技术条件进行验收合格,并注意药 剂的保管,以防变质。

9.5.2 运行油中添加防锈剂应先作添加效果试验,包括液相锈蚀试验和破乳化度、 氧化安定性等。如防锈效果良好且对油质无不良影响时,方可正式添加。

9.5.3 运行油系统在第一次添加防锈剂前,应将系统各部分包括油箱、管路等彻底 清扫或清洗干净,以利防锈剂在添加后能在金属表面形成保护膜。添加时将药剂按 需要量配成5%~10%的油溶液,通过滤油机注入油箱并循环过滤,使之与运行油 混合均匀。添加前后均应对运行油质进行检测,观察添加后有无异常情况。

9.5.4 防锈汽轮机油在使用中按规定应定期进行液相锈蚀试验,如发现防锈剂已消 耗,应在机组检修时进行补加,补加量控制在0.02%。

9.6 为提高油防劣措施效果,还应从油系统设计、运行维护与检修等方面进行配合 与改进。例如在设计上采取措施,防止空气水分进入油循环系统;在运行维护上减 少漏水、漏气,降低轴承油温,经常排除油箱中积水和油泥沉淀物,保持油系统清 洁度;检修时做好加油、补油和油系统清扫等工作。

10 油处理方法

10.1 油处理包括对运行油和废、旧油的净化或再生处理。其中对运行油,还包括 不停机条件下临时性的净化或再生处理。

10.2 净化处理:指仅用物理方法除去油中水分、油泥和机械杂质等。常用的方法 有:离心分离、机械过滤和真空过滤。

10.2.1 离心分离是汽轮机油净化最常用的方法。离心式分离机(规格参照附录a中 a2.2)借具有碟形金属片的转鼓在高速旋转下产生的离心力,使油中水分、杂质与 油分开而达到净化目的,离心分离机一般在油中出现大量水分、杂质时使用。

使用离心式分离机净化油时,应根据油相对密度和含水量情况,正确选择旋转 鼓的调节环和装配方式。为防止油的氧化,油温应不大于60℃,但为提高分离机 的出力,当油温过低时(低于15℃)应加装预热器,适当提高油温(一般在55~60℃)。

图 3 汽轮机油真空滤油系统图

1—真空泵;2—环网盘;3—喷油头;4—真空罐;

5—潜油泵;6—逆止阀;7—过滤器;8—电热器

图 4 离心式滤油机串联进行二级过滤

1—油箱;2—一级离心机;3—排水渣管;4—二级

过滤连接管;5—二级离心机;6—净油回油管

10.2.2 机械过滤对油的净化程度较离心分离高,但对含有大量水分、杂质的油,常 需用离心分离机或其他滤油器进行粗滤,以提高其过滤效率。为提高脱水效果,滤 油时油温一般不高于40℃,且过滤介质在使用前须充分干燥。常用压力式过滤机 规格,参照附录a中a2.1。

10.2.3 真空过滤对汽轮机油净化处理常作为离心分离或机械过滤的辅助措施,为提 高过滤设备的效率和油的净化程度,特别是对某些闪点降低的油或严重乳化油的处 理尤为必要,汽轮机油的真空过滤,在装置系统和工艺方法上与变压器油用的基本 一样(见图3),但由于汽轮机油粘度较大且含水量一般也较多,需对真空滤油装置 的油雾化方式,真空泵造型以及潜油泵电机保护等方面采取改进措施,以改善装置 的净化效率与使用可靠性。

10.2.4 运行油的滤油处理,常采用旁路循环方式,即将滤油机进出口与主油箱相 连,由油箱底部放油阀门将污油注入滤油机,经净化后再返回主油箱净油区。为提 高净化效率,必要时,可采用两台离心分离机串联进行多级过滤(如图4),操作上 还应设法避免油系统可能有循环不到的死角,不停机滤油时,应做好安全措施, 要特别注意维持油箱正常油位,防止管路系统跑油或进空气,过滤油量一般 控制在总油流量的10%~20%。

10.3 再生处理:指用物理化学方法或化学方法除去油中的有害物质,达到恢复或 改善油的理化指标,再生处理常用方法是吸附剂法;对严重劣化的油,可采用硫酸 白土法,要再生的油,一般都需要事前净化过滤,除去水分和杂质。再生后的油, 也应经过严格净化过滤,以防吸附剂等残留物带入运行设备。为恢复和改善油的性 能,必要时还应添加或补加抗氧化剂等添加剂。

10.3.1 吸附剂法可分为接触法与渗滤法,其中接触法只适合处理从设备上换下的油 (包括旧油和废油)。

a.接触法系采用粉状或微球状吸附剂(如活性白土、801吸附剂)和油在搅拌下 进行接触再生,其再生效果与温度、接触搅拌时间以及吸附剂性能、用量等因素有 关。应根据油质劣化程度并通过小型试验确定处理时的最佳工艺条件。另外,还要 注意在处理过程油中原有添加剂可能发生损失及其他副作用。

对处理防锈汽轮机油,如吸附剂处理不掉油的臭味,再生前可采用过热蒸汽 (170~220℃)通入油中吹洗的方法。

b. 渗滤法所用装置的结构原理与运行油连续再生装置相同,但设计尺寸应 适当加大。可填装较多的吸附剂,且装置要便于装拆和移动,渗滤再生装置的工 作方式,可用泵强迫渗滤(图5),也可借助油的高位差重力进行自流渗滤(图6)。 所用吸附剂的选择与处理同9.3.4条要求。由于汽轮机油粘度较大,渗滤再生时 温度应预热至70~90℃,如油中含有较多水分、沉淀物,再生前应先用离心分 离机净化。

图 5 油渗滤法再生系统(间隙作业)

图 6 油自流渗滤法再生系统

10.3.2 硫酸白土法主要包括两个工序:硫酸处理与白土处理。硫酸处理能除去油中 多种老化产物,配合白土处理又能清除酸处理后残留在油中的不良物并进一步改善 油质。因此,硫酸白土法能使油得到深度再生。但也会使油中含有添加剂和一些理 想组分带来损失。

应根据油劣后化程度和对再生油的质量要求,通过试验确定再生药剂用量与处 理工艺条件。

为改善硫酸白土法再生油的氧化安定性,可通过试验,在再生油中添加t501 抗氧化剂或与一定比例的新油混合使用。

对劣化特别严重的油,可在工艺过程中增加碱处理工序,即采用酸碱白土法。

11 技术管理与安全要求

11.1 库存油管理应严格做好油的入库、储存和发放三个环节,防止油的错用、错 混和油质劣化。

11.1.1 对新购进的油,须先验明油种,牌号并检验油质是否合格。经验收合格的油 入库前须经过滤净化合格后方可灌入备用油灌。

11.1.2 库存备用的新油和合格的油,应分类、分牌号、分质量进行存放。所有油 桶、油罐必须标志清楚,挂牌建帐。且应帐物相符,定期盘点无误。

11.1.3 严格执行库存油的油质检验。除按规定对每批入库、出库油作检验外,还要 加强库存油移动时的检验与监督。油的移动包括倒罐、倒桶以及原来存有油的容器 内再进入新油等。凡油在移动前后均应进行油质检验,并作好记录,以防油的错混 与污损。对长期储放的备用油,应定期(一般3~6月一次)检验,以保持油质处于 合格备用状态。

11.1.4 为防止油在储存和发放过程中发生污损变质,应注意:

a.油桶、油罐、管线、油泵以及计量、取样工具等必须保持洁净,一旦发现内 部积水、脏物或锈蚀以及接触过不同油品或不合格油时,均须及时清除或清洗 干净。

b.尽量减少倒罐、倒桶及油移动次数,避免油质意外的污损。

c.经常检查管线、阀门开关情况,严防串油、串汽和串水。

d.准备再生处理的污油、废油应用专门容器盛装并另库存放,其输油管线与油 泵均与合格油严格分开。

e.油桶严密上盖,防止进潮并避免日晒雨淋;油罐装有呼吸器并经常检查和更 换其吸潮剂。

11.2 应根据实际情况,建立有关技术档案与技术资料。主要有:

11.2.1 主要用油设备台帐:包括设备铭牌主要规范,油种、油量、油净化装置配备 情况,投运日期等记录;

11.2.2 主要用油设备运行油的质量检验台帐:包括换油、补油、防劣化措施执行, 运行油处理等情况记录;

11.2.3 主要用油设备大修检查记录;

11.2.4 旧油、废油回收和再生处理记录;

11.2.5 库存备用油及油质检验台帐:包括油种、牌号、油量及油移动等情况记录;

11.2.6 汽(水)轮机油系统图、油库、油处理站设备系统图等。

11.3 油库、油处理站设计必须符合消防与工业卫生有关要求。油罐安装间距及油 罐与周围建筑物的距离应具有足够的防火间距(参照附录b)且应设置油罐防护堤。 为防止雷击和静电放电,油罐及其连接管线,应装设良好的接地装置,必需的消防 器材和通风、照明、油污废水处理等设施均应合格齐全。油再生处理站还应根据环 境保护规定,妥善处理油再生时的废渣、废气、残油和污水等,以防污染环境。

11.4 油库、油处理站及其所辖储油区应严格执行防火防爆制度,杜绝油的渗漏与 泼洒,地面油污应及时清除,严禁烟火。对用过的沾油棉物及一切易燃易爆物品均 应清除干净。油罐输油操作应注意防止静电放电。查看或检修油罐油箱时,应使用 低电压安全行灯并注意通风等。

11.5 从事接触油料工作必须注意有关保健防护措施。尽量避免吸入油雾或油蒸 汽;避免皮肤长时间过多地与油接触,必要时,操作需戴防护手套及围裙,操作前 也可涂抹适当的护肤膏,操作后及饭前应将皮肤上的油污清洗干净,油污衣服应经 常清洗等。

附 录 a

防止油老化措施和油处理方法所用材料及设备

(补充件 )

a1 常用吸附剂性能(见表a1)

表a1

a2 常用油处理设备规格

a2.1 压力式滤油机(见表a2)

表 a2

a2.2 离心式滤油机(见表a3)

表 a3

a3 t 501抗氧化剂的质量标准(见表a4)

表 a4

注:1)贮存后允许变为淡黄色但仍可使用。

2)测定水分时,手续改为取3~4ml溶液甲,以溶液乙滴定至终点。不记录 读数。然后迅速加入试样1g(称准至0.01g)在不断搅拌下使之溶解,用溶液乙滴定 至终点。

a4 十二烯基丁二酸防锈剂(t 746)技术指标(见表a5)

表 a5

注:1)、2)、3)试验用油均为20号或32号;未加添加剂的汽轮机油其防锈剂添 加量为0.03±0.01。

附 录 b

油库的安全要求

(补充件)

b1 一个油罐区内油罐壁间的防火距离(见表b1)

表 b1

注:d为两相邻油罐中较大的油罐直径,m。

b2 油储罐与周围建筑物的防火间距(见表 b2)

表 b2

注:① 防火间距应从距建筑物最近的储罐外壁算起,但防火堤外侧基脚线至 建筑物的距离最小不应小于10m。

② 一个单位如有几个储罐区时,储罐区之间的防火间距不应小于表中相 应四级建筑的间距值。

③ 建筑物的耐火等级,是由组成房屋构件的燃烧性能和构件最低的耐火 极限决定的,具体是:一级为1.50h,二级为1.00h,三级为0.50h,四级为0.25h 。

附 录 c

汽轮机油国内外标准索引表

(参考件)

表 c1

注:gb——国家标准; jis——日本国家标准;

sd——水利电力部标准; гост——苏联国家标准;

iso——国际标准化组织标准;din——联邦德国工业标准;

iec——国际电工委员会标准;ip——英国石油协会标准;

iso/dp——国际标准建议草案; bs——英国国家标准;

astm——美国材料与试验协会标准;stas——罗马尼亚标准。

ansi——美国国家标准;

附 录 d

各种粘度表示法简介

(参考件)

表 d1 各种粘度表示法简介表

注:1)除动力粘度外,运动粘度的换算关系式皆为经验公式,其结果为近似 值。

_______________________

附加说明:

本标准由电力工业部提出。

本标准由电力工业部西安热工研究所技术归口。

本标准由电力工业部西安热工研究所、湖南电力试验研究所、湖北电力试验 研究所负责起草。

本标准主要起草人孙坚明、李荫材、郝汉儒、孙桂兰。