汽輪機潤滑油顆粒度異常升高的分析和處理

摘 要：某電廠330MW機組大修后潤滑油顆粒度異常升高，經過一系列常規處理后仍居高不下。通過對影響顆粒度的不同因素進行逐步排除，并結合粒度分析儀檢測過程中的特性，成功找出了解決問題的方法和措施，最終徹底將顆粒度異常問題解決。

關鍵詞：顆粒度；水份超標；破乳化度；粒度分析儀

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.11.161

1 前言

汽輪機潤滑油是電力系統中重要的潤滑介質，在汽輪機的軸承中起潤滑、冷卻、沖洗、減振、密封作用 ， 油質的好壞是機組能否正常運行的保證。油中機械雜質含量超標，就有可能使軸頸磨損、軸瓦磨壞、調速系統卡澀，輕者造成機組運行負荷擺動，同步器不能準確調節，重者可導致危急保安器失靈，發生飛車事故[1]。

我廠330MW機組自1993年投產已運行25年，期間潤滑油油質總體控制良好。潤滑油系統在線運行一臺上海汽輪機廠真空式凈油機JYJ130，該凈油機除水效果好，低流量狀態下可除水至10mg/L，濾除雜質功能一般。另外配備兩臺外接式濾油機，其中頗爾濾油機HCP100A可將油液顆粒度過濾至NAS1638 6級，除水至100mg/L；另一臺西安熱工院再生脫水凈化裝置QZTZ.6，具備再生功能，可脫除乳化水降低破乳化度，可將油液顆粒度過濾至NAS1638 7級，除水至80mg/L。

由于機組運行時間長，設備逐漸老化，且該機組潤滑油運行以來從未徹底更換過，目前油質老化明顯，外觀已呈紅褐色，并呈加速劣化趨勢。故2018年大修中對潤滑油系統進行化學清洗，更換所有潤滑油30噸。

2 事件分析處理過程

從發現顆粒度異常升高到最終徹底將問題解決歷時將近10個月，可將整個分析處理過程分為3個階段，分別是降低顆粒度處理、進行再生降低破乳化度、徹底解決問題。處理過程相關測量數據見表1。

2.1 降低顆粒度處理

2018年2月大修后更換所有潤滑油30噸，新油全分析合格，開機前檢驗顆粒度10度，分析是大修過程中設備殘留污染物造成，故外接處理顆粒度效果最好的頗爾濾油機進行濾油。開機后檢驗顆粒大于12級，水份最高達到2710mg/L，油液混濁。分析是開機過程中軸封壓力控制不好導致蒸汽大量通過軸承箱漏入油中，油系統運行攪拌導致混濁，故繼續濾油。2月4日至26日檢驗發現各階段大小顆粒均逐漸降低，顆粒度雖仍不合格但逐漸好轉，濾芯兩度堵塞更換中發現附著雜質，證明油中確實存在污染物導致顆粒度高，故更換濾芯后繼續濾油。

3月14日檢測顆粒度大于12級，油液中各階段大小顆粒跟前一次結果對比發現5-15μm顆粒數量比前一次增加了2倍，而15μm以上顆粒數量大幅減少，已經達到了8級水平。但濾芯壓差未報警，拆開發現濾芯污染物很少，而油液外觀仍混濁，該濾芯是6μm級別，對5-15μm級別顆粒有很強的過濾效果，經過多年使用也證明有效，鑒于此情況遂與西安熱工院油品所聯系尋求建議。

2.2 進行再生降低破乳化度

油品派人現場觀察后指出，應是油中水份開機階段過高，導致油液存在一定程度的乳化，破乳化度從新油的5min升高到21min證明短時間內乳化劣化明顯，油液混濁便是體現，根據經驗，油液混濁顆粒度一定超標。由于常規濾油機對破乳化度改善作用不大，建議改接西安熱工院再生脫水凈化裝置對油進行再生，重點降低破乳化度，將油至少過濾至透明再進行檢測。

經過濾油油液外觀透明后進行油液全分析，結果顯示破乳化度已明顯降低，但水份依然超標，顆粒度大于12級；但結果也顯示油液中金屬及其他顆粒幾乎沒有，整個系統磨損情況正常。自從濾油后油中水份一直徘徊于合格線附件，故從真空濾油機出口取樣檢驗進行對比，結果顯示水份16.1mg/L，顆粒度7級。

此時可基本判斷顆粒度檢測結果受油中水份影響很大。我廠顆粒度檢測使用普洛帝油液顆粒度分析儀PLD-0201，其采用遮光法原理進行油液顆粒度檢測。經與廠家溝通，油中水份對5-15μm級別微小顆粒檢測結果影響較大，一方面遮光法測量會將微小水滴作為顆粒計數，另一方面油中水份容易與油中活性基團物質發生親和反應而乳化[2]，乳化水也會被分析儀作為顆粒計數，進而導致5-15μm級別顆粒度偏大，顆粒度檢測時油液水份越低越準。為進一步判斷油液水份對顆粒度影響程度，從主油箱和真空濾油機出口取樣混合成水份分別為84.9mg/L和52mg/L樣品，顆粒度結果分別為10級和8級，證明油液水份要到50mg/L左右檢測結果才準確，同樣的結果在類似的研究中也進行了驗證[1]。

2.3 徹底解決問題

在長期濾油狀態下潤滑油中水份長期徘徊于合格線附近，分析是大修中高中壓缸軸封調整結果不理想，導致軸封存在漏汽，而#1、#2軸承箱外油檔間隙偏大導致蒸汽漏入。鑒于軸封調整要到下個大修，故在2018年11月小修中對#1、#2軸承箱外油檔進行更換調小間隙，開機后順利將水份控制在50mg/L以下，顆粒度8級。至此，徹底將潤滑油顆粒度異常問題解決。

3 結論

（1）油系統及調速系統檢修過程中要嚴控各類污染物，且在檢修結束前徹底清除，以免混合到油液中。

（2）本體檢修過程中對軸封間隙調整要細，保證間隙不超標，減少軸封漏汽可能性；對相鄰軸承箱油檔間隙調整亦是如此，減少漏汽漏油。

（3）檢修過程中要嚴控工期，給油循環沖洗和濾油預留充足的時間，保證開機前油品所有指標合格。

（4）油液中水份對采用遮光法測量的油液分析儀油測量結果存在誤差，且對5-15μm級別顆粒影響最大，檢測樣品水平控制在50mg/L以下。

（5）潤滑油質量的好壞直接影響機組的安全，要提高對油品質量的重視程度，制定嚴格的管理制度并嚴格落實。

參考文獻：

[1]于萍，陳義強，劉勝宏，宋斌，廖冬梅，羅運柏.汽輪機油中顆粒度及其測試方法的試驗研究[J].汽輪機技術，2003，45（04）：193-195.

[2]范工業，史昌明，王得玉，豐卜忠.汽輪機油的破乳化處理[J].潤滑與密封，2007，32（05）：188-189.

作者簡介：李燦志（1984-），男，廣東臺山人，碩士研究生，工程師，從事汽輪機檢修管理工作。