夏侯劍峰+趙永城
摘 要:介紹了500GF1-3RW型燃氣發電機組發生機油乳化后不及時發現的嚴重后果,闡述了造成機油乳化的途徑、判斷機油乳化的方法及處理的具體步驟。
關鍵詞:機油乳化;途徑;判斷;處理
引言
機油潤滑系統是維持燃氣發電機組正常運轉的一個不可缺少的重要組成部分,它的任務是向燃氣發電機組內各摩擦副的摩擦面提供具有一定壓力、溫度和流量的清潔機油,使摩擦面間保持一定的油膜,以避免或減少零部件的磨損,同時帶走滯留在摩擦面間的金屬屑以及出于摩擦而產生的熱量。因此,機油潤滑系統對瓦斯發電機組的工作可靠性和延長使用壽命具有重要意義。
機油中的水分含量是有一定規定的,如500GF-3PW型燃氣發電機組上用的“15W40CD”機油要求水分的含量為痕跡,水分含量超過0. 2%就應報廢。當水的含量較多時,水與機油混合后,就會使機油出現肥皂泡沫的白色液體,這時的機油已被乳化。
機油乳化對燃氣發電機組的可靠運轉構成很大威脅。某瓦斯發電站有臺機組,由于機油冷卻器內的水管發生裂漏,冷卻水進入機油內,使機油發生乳化,因未及時發現,乳化后的機油潤滑性能變差,油膜不易建立,且機油中的大量水分又影響主機油泵的正常性能,導致燃氣機曲軸抱軸,造成很大損失,因此,如何及時有效得發現燃氣機機油乳化,分析查找具體原因并加以處理就顯得尤為重要。
1造成機油乳化的途徑
機油乳化的前提是機油的含水量超標,即冷卻水進入機油內。從500GF-3PW型燃氣發電機組機油潤滑系統和冷卻循環系統的流通途徑可以看出:機油乳化是由于機油與冷卻水共同流經的部件相互貫通或冷卻水流經的部件由于泄漏進入燃氣發電機組機油潤滑系統內所致,易造成冷卻水進入機油潤滑系統內的主要部件有高溫水泵,低溫水泵,機油冷卻器,氣缸蓋,氣缸套,中冷器、進氣管等。具體分析為:
(1) 高、低溫水泵水封密封不良,泄漏的冷卻水可沿水泵軸進入機體齒輪罩殼而進入油底殼;
(2) 機油冷卻器內部銅管裂損,冷卻水進入機油內;
(3) 氣缸蓋火花塞護套管上部密封圈不良,冷卻水進入機油內;
(4) 氣缸套與燃氣發電機機體所形成的水腔,其下部密封不良,冷卻水由此漏入曲軸箱,進入機油內;
(5) 中冷器水管漏水,造成燃燒室內進水后漏入曲軸箱,進入機油內;
(6) 進氣管含游離水多,排水不及時,造成燃燒室內進水后漏入曲軸箱,進入機油內。
2機油乳化的判斷方法
機油乳化會影響燃氣發電機組的運行可靠性,因此,在使用機組時應隨時注意觀察機油的顏色,以判斷機油是否乳化。一般來說,機油乳化過程中,會有一定征兆。由于燃氣機在正常工作時,燃氣機機油油溫一般在70~85℃,其溫度較高,當機油中混入一定量的水時,水會蒸發,運轉員巡視時,可以從燃氣機曲軸箱呼吸器出口處發現蒸汽冒出。但是否造成機油乳化,可以從下面幾個方面來進行判斷。
(1)打開燃氣機機體兩側面下的任意曲軸箱檢查觀察蓋,當看到燃氣機油底殼出現肥皂泡似的泡沫,即為機油乳化。
(2)當觀察口內的機油沒有出現明顯的肥皂泡沫樣的東西,但機油顏色有變化,根據油水分離的現象,可以從內循環補水箱上的加水口處看水面是否有油跡,有明顯的油浮在水面上則為機油乳化。
(3)根據上面兩種現象仍不能明確判定機油是否乳化時,則將燃氣機停放一夜,再從燃氣機油底殼的放油管接上1kg左右的機油去化驗。注意,再接機油之前應先放掉積存在放油管內的機油,因為放油管內的機油并沒有參加機油潤滑系統的循環,不能真實的反應該燃氣機組上的機油含水量,由化驗結果就可以判定機油是否乳化。
3原因分析及處理步驟
如果發現機油乳化,需及時找出原因,作相應處理,并更換機油。千萬不可在沒有找出原因解決前就隨意更換機油,否則更換上去的新機油沒多久又會發生進水情況,還會再次發生機油乳化。假如經判斷燃氣機的機油確已乳化,則需查找進入機油中的水的來源。本著先易后難的處理質量問題原則可以按以下步驟逐項進行檢查判斷及方法排除。
3.1燃氣發電機組工作時排氣口無冒白煙現象
(1)首先檢查燃氣機的機油冷卻器,將機油冷卻器從燃氣機上拆卸下來,做水壓試驗。500GF-3PW型燃氣機的機油冷卻器采用的是銅翼管式機油冷卻器,其油腔試驗壓力為980kPa,水腔試驗壓力為294kPa。可根據條件做水壓或油壓試驗,須保持5 min ,不得有泄漏。若發現有個別銅管裂漏時,可采用焊補方式進行修復。若無法焊補時,可將損壞的銅管兩端進行堵焊,但堵焊管數不得超過3%,以免影響散熱效果,否則,應更換機油冷卻器整體。處理好機油冷卻器后,將其復裝上燃氣機機體,再更換機油。
(2)檢查高、低溫水泵。分別將高、低溫水泵從燃氣機齒輪罩殼上拆下、解體,檢查其水封是否有裂紋、老化以及彈簧有無銹蝕,折斷現象,若水封密封不良則予以更換。
(3)如排除以上原因可以檢查氣缸套水封圈密封情況。在停機狀態下逐個檢查缸套下部是否有漏水或銹蝕現象,如果發現有明顯銹跡,也可初步判斷該缸套有問題,則須拆檢該氣缸套,更換密封膠圈。在缸套安裝質量檢查合格后,應進行水壓密封實驗,檢查其水封圈安裝后的密封性能。其方法是將氣缸上口用專用是我密封蓋進行密封,以堵死缸體竄水管孔。然后進行水壓試驗,水腔試驗壓力為392~490kPa,須保持5 min,不得有泄漏方為合格。
3.2燃氣發電機組工作時排氣口有冒白煙現象
(1)檢查中冷器
由于中冷器采用水-氣式熱交換形式,冷卻水通過排列的150根銅管或233根不銹鋼管,對增壓后的混合燃氣進行冷卻。 可以分別打開通過中冷器的上下進氣管觀察孔,檢查進氣管底部是否有水跡。如果發現左右進氣管有水跡,則將左右中冷器拆卸,進一步檢查銅管或不銹鋼管的裂漏情況。其方法是可采用堵死出水口,從進水口通入294 kPa 的水壓試驗來測定其部位。若發現有個別管子裂漏時,可采用錫焊焊補方式進行修復,若無法焊補時,可將損壞的銅管兩端進行堵焊,但堵焊管數不得超過3%,否則該中冷器做報廢處理,更換新件。同樣,組裝后應經水壓試驗,在294 kPa 的水壓下,歷時5 min不得泄露。
(2)檢查氣缸蓋或氣缸套
在停機狀態下,對膨脹水箱的水位作一記號,燃氣機啟動后,觀察膨脹水箱的水位。啟動燃氣機,正常時,當燃氣機在帶負載功率情況下,膨脹水箱的水位應上升10 mm左右,若發現水位上升超過這個數值,表明有氣缸蓋或氣缸套穴蝕漏水。
以上是較易造成燃氣機機油乳化的常見部位,如果以上部位檢查都無問題,那么就是燃氣機機體本身裂紋原因(比如氣缸套水腔中的機體側發生裂紋造成冷卻水直接進入油底殼)所致。
4結語
綜上所述,燃氣機在實際運用中發生機油乳化的現象時有發生,處加強巡視及時發現外,還必須根據機油乳化發生的途徑,按照一定的步驟進行分析排查,以便找出原因所在,并針對有問題的零部件,進行必要的修理和更換,然后再將機油更換。切不可在沒有原因前就輕率更換機油,否則不然會導致機油的再次乳化。
作者簡介:
夏侯劍峰 (1974-)男,黑龍江七臺河人,工程師,主要從事低濃度瓦斯發電技術管理與新技術科研推廣等工作。
趙永城(1970-),男,黑龍江雞西人,工程師,學士,研究方向:低濃度瓦斯發電技術。