汽輪機(jī)用抗燃油的運(yùn)行維護(hù)和監(jiān)督

陳 磊

一、前言

抗燃油是合成磷酸酯抗燃液壓液的簡(jiǎn)稱，是電力生產(chǎn)過(guò)程中十分重要的潤(rùn)滑介質(zhì)。隨著發(fā)電機(jī)組功率的不斷增大，蒸汽參數(shù)和汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)油壓相應(yīng)提高。為防止高壓油泄漏釀成火災(zāi)，調(diào)速系統(tǒng)控制液已廣泛采用抗燃油?？谷加驮谶\(yùn)行、維護(hù)過(guò)程中極易受到如水分、顆粒雜質(zhì)等的污染而性能降低導(dǎo)致發(fā)生嚴(yán)重后果。因而，加強(qiáng)抗燃油的運(yùn)行維護(hù)和化學(xué)監(jiān)督，在延長(zhǎng)抗燃油的使用壽命、防止調(diào)速系統(tǒng)卡澀和保障機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行都有十分重要的意義。

二、抗燃油的特點(diǎn)

抗燃油的突出特點(diǎn)是沒(méi)有易燃和維持燃燒穩(wěn)定的分解產(chǎn)物，而且不沿油流傳遞火焰，甚至其分解產(chǎn)物構(gòu)成的蒸汽燃燒時(shí)，也不會(huì)引起全部液體著火?？谷加头N類(lèi)很多，選用時(shí)應(yīng)綜合考察抗燃油的其他性能以及適用于汽輪機(jī)的液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求。對(duì)于電廠用汽輪機(jī)，應(yīng)選用黏溫性較好，且閃點(diǎn)、自燃點(diǎn)、熱解穩(wěn)定性均較優(yōu)的三芳基磷酸酯抗燃油。

1.抗燃油特性指標(biāo)

（1）密度。磷酸酯抗燃油的密度為1.13～1.17g/cm3。由于密度大，當(dāng)系統(tǒng)中存在大量游離水時(shí)，水會(huì)浮在抗燃油液面上，因而不能向汽輪機(jī)油那樣從油箱底部放水，所以一般用虹吸法除去漏入抗燃油系統(tǒng)中的水分。

（2）自燃點(diǎn)。自燃點(diǎn)是評(píng)價(jià)抗燃油性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。汽輪機(jī)液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)用抗燃油看重的就是其自燃點(diǎn)高。自燃點(diǎn)也是保證機(jī)組安全運(yùn)行的一項(xiàng)主要指標(biāo)。如果運(yùn)行中自燃點(diǎn)降低，說(shuō)明抗燃油被礦物油或其他易燃液體污染，應(yīng)迅速查明原因。

（3）含氯量。汽輪機(jī)液壓系統(tǒng)大都是用不銹鋼材料制造的，如果抗燃油含氯量較高，會(huì)造成不銹鋼部件的化學(xué)點(diǎn)蝕，影響系統(tǒng)安全運(yùn)行。

（4）電阻率?？谷加偷慕殡娦阅苤饕秒娮杪蕘?lái)標(biāo)示。調(diào)節(jié)系統(tǒng)用的高壓抗燃油應(yīng)具有較高的電阻率，電阻率低會(huì)造成控制系統(tǒng)失靈和引起系統(tǒng)的電化學(xué)腐蝕。

（5）潤(rùn)滑性。磷酸酯抗燃油的潤(rùn)滑性能是十分出色的，特別是對(duì)于鋼對(duì)剛的摩擦。許多機(jī)械、軸承和泵采用它作潤(rùn)滑劑后，作用壽命都比用礦物油長(zhǎng)。

（6）空氣釋放性和起泡沫性。常溫常壓下，油中通常有約溶解10%的空氣，但磷酸酯的空氣釋放速度比汽輪機(jī)油小1/2～1/3。隨著壓力升高，空氣于油中的溶解度隨成正比例增加。這樣在液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，如果有游離的空氣存在，經(jīng)過(guò)一定長(zhǎng)度的壓力油管后就會(huì)溶解在油里，當(dāng)油流經(jīng)節(jié)流部位時(shí)，空氣又可能從油中釋放出來(lái)，導(dǎo)致系統(tǒng)的工作不穩(wěn)定，引起振動(dòng)等現(xiàn)象。

（7）溶劑性。三芳磷酸酯對(duì)許多有機(jī)化合物和聚合材料有很強(qiáng)的溶解能力。因此，因慎重選擇與其接觸的非金屬材料。一般用于礦物汽輪機(jī)油的材料都不適用于磷酸酯。如果選用材料不當(dāng)，會(huì)造成材料的溶脹、抗燃油系統(tǒng)泄漏，加速抗燃油的老化、劣化，危害機(jī)組運(yùn)行安全。這點(diǎn)很重要，應(yīng)該引起充分注意。

三、抗燃油的運(yùn)行維護(hù)

因抗燃油的運(yùn)行維護(hù)管理和監(jiān)督，涉及多個(gè)部門(mén)和專(zhuān)業(yè)，事關(guān)油質(zhì)品質(zhì)、日常維護(hù)、監(jiān)督和系統(tǒng)檢修多方面的問(wèn)題。各級(jí)部門(mén)必須緊密配合，職責(zé)明確，隨時(shí)了解其運(yùn)行情況。如發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，應(yīng)迅速采取處理措施，以保證汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)乃至整臺(tái)機(jī)組安全運(yùn)行。

（1）新抗燃油驗(yàn)收需按抗燃油生產(chǎn)廠商或進(jìn)口合同規(guī)定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)收，但原則上不應(yīng)低于ISO/IEC DP10050草案標(biāo)準(zhǔn)。合格油的庫(kù)存管理，應(yīng)參照抗燃油生產(chǎn)廠油品庫(kù)存管理規(guī)定儲(chǔ)存?zhèn)溆?。系統(tǒng)補(bǔ)加油應(yīng)使用經(jīng)檢驗(yàn)合格的相同牌號(hào)的油。對(duì)不同牌號(hào)的油品，補(bǔ)油前應(yīng)按照DL429.6方法進(jìn)行混油試驗(yàn)，油樣的配比應(yīng)與實(shí)際使用的比例相同，試驗(yàn)合格后方可補(bǔ)入。

（2）新抗燃油注入設(shè)備后應(yīng)循環(huán)沖洗過(guò)濾，以除去系統(tǒng)內(nèi)殘留的固體雜質(zhì)及污染物。在沖洗過(guò)程中取樣測(cè)試顆粒污染度，直至測(cè)定結(jié)果達(dá)到汽輪機(jī)制造廠要求的清潔度后，才能停止沖洗過(guò)濾。再次取樣進(jìn)行全面分析，結(jié)果應(yīng)符合新油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

（3）定期檢查油系統(tǒng)，如發(fā)現(xiàn)精密過(guò)濾器壓差異常，說(shuō)明濾芯堵塞或破損，應(yīng)及時(shí)查明原因，進(jìn)行清洗或更換。

（4）抗燃油長(zhǎng)期處于高溫下運(yùn)行，容易引起氧化，因此抗燃油系統(tǒng)裝有旁路再生裝置。機(jī)組啟動(dòng)時(shí)再生裝置應(yīng)及時(shí)開(kāi)啟，除去運(yùn)行油老化產(chǎn)生的酸性物質(zhì)、油泥、水分等有害物質(zhì)。應(yīng)定期從其進(jìn)出口取樣分析，判斷吸附劑是否失效，以便及時(shí)更換再生濾芯及吸附劑。一般情況下，半年更換一次。對(duì)于運(yùn)行中的抗燃油，無(wú)論其酸值合格與否，都應(yīng)投入旁路再生裝置，以及時(shí)除去油品老化、劣化所產(chǎn)生的酸性有害物質(zhì)。如果油的酸值呈降低趨勢(shì)或保持不變，說(shuō)明再生濾芯及吸附劑未失效；反之，酸值升高或升高值得不到控制，則說(shuō)明再生濾芯及吸附劑失效，應(yīng)及時(shí)更換。

（5）抗燃油系統(tǒng)檢修時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)無(wú)灰塵、無(wú)其他檢修工作。系統(tǒng)清理不宜用汽油及含氯量＞1mg/L的溶劑清洗，可采用丙酮清洗和壓縮空氣吹掃。系統(tǒng)檢修完畢后用油循環(huán)沖洗系統(tǒng)，中壓油系統(tǒng)沖洗油顆粒污染度必須達(dá)到SAE 749 D5級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，高壓油系統(tǒng)必須達(dá)到SAE 749 D3級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。沖洗合格后對(duì)沖洗油取樣進(jìn)行全面分析，按新油標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)收合格后方可啟動(dòng)運(yùn)行，否則放出沖洗油，注入新油繼續(xù)沖洗至油質(zhì)指標(biāo)合格。機(jī)組啟動(dòng)24h后應(yīng)再次取樣測(cè)定顆粒污染度。

（6）抗燃油系統(tǒng)檢修安裝過(guò)程中，要按照制造廠規(guī)定的材料更換密封材料。密封材料接觸抗燃油后，其膨脹率應(yīng)＜15%，收縮率＜5%，因此選用的材料應(yīng)在抗燃油中浸泡168h，若密封材料使用不當(dāng)會(huì)引起材料膨脹過(guò)度或腐蝕，最終導(dǎo)致系統(tǒng)泄漏或系統(tǒng)中活動(dòng)部件卡澀。

（7）定期檢查抗燃油系統(tǒng)保溫工藝。如發(fā)現(xiàn)保溫破損及時(shí)處理，防止熱傳導(dǎo)對(duì)抗燃油的影響。

四、抗燃油的監(jiān)督

（1）監(jiān)測(cè)抗燃油的外觀的顏色變化。如外觀變渾濁或顏色加深，應(yīng)及時(shí)更換旁路吸附再生濾芯或吸附劑或調(diào)節(jié)冷油器閥門(mén)控制油溫。

（2）監(jiān)督運(yùn)行油溫?？谷加偷臒岱€(wěn)定性、黏溫性較差，如油溫低于20℃，會(huì)使系統(tǒng)中的油泵及電機(jī)過(guò)載，如運(yùn)行油溫過(guò)高，會(huì)加速抗燃油老化和水解，抗燃油的酸值短期內(nèi)升高很快，產(chǎn)生有機(jī)酸。另外油溫較高時(shí)能熔解其管路連接處的密封材料造成油泄漏。因此，運(yùn)行中一般控制抗燃油溫度在40±5℃。如油溫過(guò)低或過(guò)高，都必須及時(shí)處理，如啟動(dòng)加熱系統(tǒng)或啟動(dòng)冷卻系統(tǒng)。

（3）監(jiān)督精密過(guò)濾器及旁路再生裝置壓差變化，如發(fā)現(xiàn)壓差異常，說(shuō)明濾芯堵塞或破損，應(yīng)查明原因進(jìn)行清洗或更換。及時(shí)清理油泵出口濾網(wǎng)及各氣門(mén)油進(jìn)口濾網(wǎng)。

五、化學(xué)監(jiān)督與處理

（1）外觀。判斷油品污染與否的直觀依據(jù)。

（2）密度。判斷補(bǔ)油是否正確以及油品中是否混入其他液體或過(guò)量空氣。

（3）運(yùn)動(dòng)黏度。鑒別補(bǔ)油是否正確及油品是否被其他液體污染。

（4）水分。水分會(huì)導(dǎo)致抗燃油水解劣化，酸值升高，造成系統(tǒng)部件腐蝕。如果運(yùn)行抗燃油的水分含量超標(biāo)，應(yīng)迅速查明原因，采取措施。

（5）酸值。酸值是重要的控制指標(biāo)，如果運(yùn)行中抗燃油酸值升高得快，表明抗燃油老化變質(zhì)或水解。必須查明酸值升高的原因，采取措施，防止油質(zhì)進(jìn)一步劣化。

（6）閃點(diǎn)。閃點(diǎn)降低，說(shuō)明抗燃油中產(chǎn)生或混入了易揮發(fā)可燃性組分，應(yīng)采取適當(dāng)措施，保證機(jī)組安全運(yùn)行。

（7）氯含量。液壓系統(tǒng)中氯含量過(guò)高會(huì)加速伺服閥的腐蝕，并會(huì)損壞某些密封襯墊材料。如發(fā)現(xiàn)氯含量超標(biāo)，應(yīng)分析原因，采取措施。

（8）電阻率。電阻率是高壓抗燃油的一項(xiàng)主要指標(biāo)，電阻率降低是由于極性物質(zhì)污染造成的，此時(shí)必須檢查酸值、水分、氯含量等項(xiàng)目，并采取相應(yīng)的處理措施。

（9）顆粒污染度。是保證機(jī)組安全運(yùn)行的重要措施，特別是對(duì)新機(jī)組啟動(dòng)前或檢修后的調(diào)速系統(tǒng)，必須進(jìn)行嚴(yán)格的沖洗過(guò)濾。運(yùn)行油中顆粒污染度值增大，應(yīng)迅速查明污染源，必要時(shí)停機(jī)檢查，消除隱患。

油化驗(yàn)人員應(yīng)嚴(yán)格按照《DL/T 571-95電廠用抗燃油驗(yàn)收、運(yùn)行監(jiān)督及維護(hù)管理導(dǎo)則》要求，對(duì)運(yùn)行中抗燃油進(jìn)行監(jiān)督。在分析指標(biāo)出現(xiàn)異常時(shí)，縮短試驗(yàn)周期，并取樣進(jìn)行全面分析，復(fù)核分析結(jié)果無(wú)異議后，及時(shí)通知有關(guān)人員，檢查抗燃油系統(tǒng)密封件是否損壞、有無(wú)腐蝕，油溫是否正常有無(wú)泄漏，各過(guò)濾器組件濾芯是否失效，系統(tǒng)有無(wú)污染源等，并采取相應(yīng)的措施處理。對(duì)運(yùn)行中的抗燃油，除定期進(jìn)行全面檢測(cè)外，平時(shí)應(yīng)注意有關(guān)項(xiàng)目的監(jiān)督檢測(cè)，以便隨時(shí)了解調(diào)速系統(tǒng)抗燃油的運(yùn)行情況，如發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，迅速采取處理措施，保證機(jī)組安全運(yùn)行。