T1001破乳化劑在電站汽輪機油處理中的應用

胡 敏，王 偉，梁起龍，趙聚平，王 君

（國網(wǎng)新源湖南黑麋峰抽水蓄能有限公司，湖南 長沙410213）

1 T1001破乳化劑簡介

T1001破乳化劑是一種胺型環(huán)氧化物的聚合物，抗乳化性能比較穩(wěn)定，不溶于水，能直接溶于油中。添加適量該破乳化劑后能大幅度提高油品的抗乳化性，而對其他性能指標無不良影響。其各項性能指標如表1所示。

表1 T1001破乳化劑各項性能指標

2 黑麋峰抽水蓄能電站46號汽輪機油乳化現(xiàn)狀

黑麋峰抽水蓄能電站共安裝有4臺單級、立軸、混流可逆式水輪發(fā)電機組，額定容量300 MW，額定水頭295 m，轉(zhuǎn)速300 r/min，在電網(wǎng)中承擔調(diào)峰填谷、調(diào)頻調(diào)相以及事故備用的巨大作用。機組潤滑油均采用L-TSA46號汽輪機油，一臺機組用油量約29 t，其中推導油槽用油量最大，約為13 t。2016年定期取樣化驗過程中發(fā)現(xiàn)3號機推導破乳化時間超標（GB/T14541-2005 標準值≤ 30 min），其他試驗項目均正常，試驗結(jié)果如表2所示。

3 監(jiān)督汽輪機油破乳化度的意義

表2 3號機推導油質(zhì)試驗結(jié)果

破乳化值的測定是指在一定的試驗溫度下，將油與水攪拌混合，然后測出水和油分離的時間。機組在運行中，往往由于設(shè)備缺陷，或運行調(diào)節(jié)不當，使汽、水漏入油系統(tǒng)中。為了防止和抵制水對油引起的乳化作用，所以要求汽輪機油必須具有良好的破乳化時間（即良好的抗乳化性能），以保證油質(zhì)能在設(shè)備中長期使用。若使用的汽輪機油具有良好的析水能力，水則會從油中較快分離而沉降到油箱的底部，可及時排出；若油品析水能力差，就會有一定量的水混在油系統(tǒng)中，除對潤滑性能產(chǎn)生影響外，還會使添加劑損失，嚴重時會引起軸承磨損、銹蝕或機組振動。所以破乳化性能是汽輪機油的重要指標之一。

4 3號機組推導46號汽輪機油破乳化性能劣化原因分析

油中水分存在和激烈攪動是產(chǎn)生乳化的主要原因，同時，運行中汽輪機油因氧化變質(zhì)而產(chǎn)生的環(huán)烷酸皂、膠體等表面活性物質(zhì)都是乳化劑，使油更易乳化。因此，影響油品發(fā)生乳化的條件為：①水分；②表面活性物質(zhì)；③激烈攪拌。試驗表明3號機推導油系統(tǒng)中水分含量正常，說明不可能因冷卻器等泄漏導致破乳化度超標（檢修時對推導冷卻器水壓試驗合格也驗證了這一點），經(jīng)長期對機組運行情況的觀察了解，3號機組推導瓦溫明顯高出其他機組推導瓦溫10℃左右，很可能因機組長期運行中存在局部過熱、外界空氣中水分漏入等因素，引起汽輪機油老化，產(chǎn)生的環(huán)烷酸皂、膠體等表面活性物質(zhì)加劇了汽輪機油的乳化。故導致3號機組推導汽輪機油破乳化時間超標，但油質(zhì)透明，水分含量不大。

5 3號機組推導46號汽輪機油處理措施

對破乳化度超標的劣化油處理方法有2種：①換新油；②對現(xiàn)有的劣化油進行處理。更換26 t新油顯然成本太高，況且3號機組推導46號汽輪機油除破乳化度超標外其他指標均正常，處理破乳化度超標的汽輪機油常用且高效的措施是添加破乳化劑。在油包水狀的乳化汽輪機油中加入與乳化劑性能相反的另一類表面活性物質(zhì)（破乳化劑），能夠使水與界面膜之間的張力變小或者使油與界面膜之間的張力變大，最終使水與界面膜之間的張力等于油與界面膜間的張力，這時界面膜破壞，水滴析聚，乳化現(xiàn)象消失。

5.1 破乳化劑的選擇

每個電站乳化的汽輪機油中含有的表面活性物質(zhì)不完全相同。因此，一種破乳化劑不能適用于所有的乳化汽輪機油，選用破乳化劑時必須經(jīng)過篩選試驗，以便找出效果最好的破乳化劑。經(jīng)過試驗人員反復試驗檢測比較，最終確定選用T1001破乳化劑。

5.2 破乳化劑添加劑量的確定

破乳化劑的添加量是影響破乳化效果的最重要的因素，隨著添加量的慢慢加大，破乳化時間明顯降低，但添加量過大時，某些破乳化劑破乳化時間反而會上升。因此需要通過小型試驗確定破乳化劑的添加劑量，經(jīng)試驗人員取樣按不同添加劑量反復試驗后確定按照0.03 m%添加量進行添加。

5.3 破乳化劑的添加及汽輪機油的過濾處理

添加前應先徹底清掃油系統(tǒng)，同時還應清除油中的水分和雜質(zhì)，然后按照0.03 m%添加量，用運行油配成適當濃度的母液（配制時可考慮將油稍微加熱，促使破乳化劑的溶解）。最后將母液通過濾油機注入油箱，并利用濾油機進行循環(huán)使破乳化劑與運行油混合均勻。實際處理過程中因3號機組推導46號汽輪機油油量較大（均為13 t），考慮T1001破乳化劑溶解度較小，導致母液配制量非常大，給添加帶來不便。采取的改進措施是利用檢修機會將推導油排至透平油庫，先利用真空濾油機將該汽輪機油過濾，待油罐內(nèi)溫度升至50～60℃后，在真空濾油機過濾過程中通過真空濾油機本體抽真空油罐上的真空吸氣管將破乳化劑吸入真空罐，然后通過循環(huán)將破乳化劑均勻混合至汽輪機油中，這樣能解決母液配制難的不足之處。

5.4 破乳化劑的添加效果

取樣試驗分析結(jié)果表明添加T1001破乳化劑后破乳化時間明顯降低，而且對其他性能指標無不良影響。具體試驗結(jié)果如表3。

表3 添加T1001破乳化劑后3號機推導油質(zhì)試驗結(jié)果

6 汽輪機油防乳化措施

為了保證運行中汽輪機油的質(zhì)量，對新油的驗收是非常重要的一個環(huán)節(jié)，一定要嚴格把關(guān)，按照新油標準逐項進行，有一項不符合標準，都不能注入設(shè)備內(nèi)，避免給運行帶來麻煩。

其次，應對機組各部位透平油外觀、顏色每周巡視檢查，發(fā)現(xiàn)渾濁、含有水分等現(xiàn)象時，應立即檢查缺陷原因，將漏點處理后做好汽輪機油濾油處理。

此外，還應做好設(shè)備檢修階段透平油出庫入庫管理工作，防止不同牌號的潤滑油混合在一起，取樣化驗合格后方可出庫。

7 總結(jié)

通過后續(xù)取樣跟蹤觀察，至今3號機組推導未發(fā)現(xiàn)乳化現(xiàn)象，說明此次對3號機組推導46號汽輪機油添加破乳化劑T1001能夠大幅度改善其破乳化性能，不但為油乳化處理積累了較為寶貴的經(jīng)驗，且為企業(yè)節(jié)約了生產(chǎn)維護成本，保障了機組穩(wěn)定可靠運行。