汽轮机润滑油颗粒度异常升高的分析和处理

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　　摘 要：某电厂330MW机组大修后润滑油颗粒度异常升高，经过一系列常规处理后仍居高不下。通过对影响颗粒度的不同因素进行逐步排除，并结合粒度分析仪检测过程中的特性，成功找出了解决问题的方法和措施，最终彻底将颗粒度异常问题解决。
　　关键词：颗粒度；水份超标；破乳化度；粒度分析仪
　　DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.11.161
　　1 前言
　　汽轮机润滑油是电力系统中重要的润滑介质，在汽轮机的轴承中起润滑、冷却、冲洗、减振、密封作用 ， 油质的好坏是机组能否正常运行的保证。油中机械杂质含量超标，就有可能使轴颈磨损、轴瓦磨坏、调速系统卡涩，轻者造成机组运行负荷摆动，同步器不能准确调节，重者可导致危急保安器失灵，发生飞车事故[1]。
　　我厂330MW机组自1993年投产已运行25年，期间润滑油油质总体控制良好。润滑油系统在线运行一台上海汽轮机厂真空式净油机JYJ130，该净油机除水效果好，低流量状态下可除水至10mg/L，滤除杂质功能一般。另外配备两台外接式滤油机，其中颇尔滤油机HCP100A可将油液颗粒度过滤至NAS1638 6级，除水至100mg/L；另一台西安热工院再生脱水净化装置QZTZ.6，具备再生功能，可脱除乳化水降低破乳化度，可将油液颗粒度过滤至NAS1638 7级，除水至80mg/L。
　　由于机组运行时间长，设备逐渐老化，且该机组润滑油运行以来从未彻底更换过，目前油质老化明显，外观已呈红褐色，并呈加速劣化趋势。故2018年大修中对润滑油系统进行化学清洗，更换所有润滑油30吨。
　　2 事件分析处理过程
　　从发现颗粒度异常升高到最终彻底将问题解决历时将近10个月，可将整个分析处理过程分为3个阶段，分别是降低颗粒度处理、进行再生降低破乳化度、彻底解决问题。处理过程相关测量数据见表1。
　　2.1 降低颗粒度处理
　　2018年2月大修后更换所有润滑油30吨，新油全分析合格，开机前检验颗粒度10度，分析是大修过程中设备残留污染物造成，故外接处理颗粒度效果最好的颇尔滤油机进行滤油。开机后检验颗粒大于12级，水份最高达到2710mg/L，油液混浊。分析是开机过程中轴封压力控制不好导致蒸汽大量通过轴承箱漏入油中，油系统运行搅拌导致混浊，故继续滤油。2月4日至26日检验发现各阶段大小颗粒均逐渐降低，颗粒度虽仍不合格但逐渐好转，滤芯两度堵塞更换中发现附着杂质，证明油中确实存在污染物导致颗粒度高，故更换滤芯后继续滤油。
　　3月14日检测颗粒度大于12级，油液中各阶段大小颗粒跟前一次结果对比发现5-15μm颗粒数量比前一次增加了2倍，而15μm以上颗粒数量大幅减少，已经达到了8级水平。但滤芯压差未报警，拆开发现滤芯污染物很少，而油液外观仍混浊，该滤芯是6μm级别，对5-15μm级别颗粒有很强的过滤效果，经过多年使用也证明有效，鉴于此情况遂与西安热工院油品所联系寻求建议。
　　2.2 进行再生降低破乳化度
　　油品派人现场观察后指出，应是油中水份开机阶段过高，导致油液存在一定程度的乳化，破乳化度从新油的5min升高到21min证明短时间内乳化劣化明显，油液混浊便是体现，根据经验，油液混浊颗粒度一定超标。由于常规滤油机对破乳化度改善作用不大，建议改接西安热工院再生脱水净化装置对油进行再生，重点降低破乳化度，将油至少过滤至透明再进行检测。
　　经过滤油油液外观透明后进行油液全分析，结果显示破乳化度已明显降低，但水份依然超标，颗粒度大于12级；但结果也显示油液中金属及其他颗粒几乎没有，整个系统磨损情况正常。自从滤油后油中水份一直徘徊于合格线附件，故从真空滤油机出口取样检验进行对比，结果显示水份16.1mg/L，顆粒度7级。
　　此时可基本判断颗粒度检测结果受油中水份影响很大。我厂颗粒度检测使用普洛帝油液颗粒度分析仪PLD-0201，其采用遮光法原理进行油液颗粒度检测。经与厂家沟通，油中水份对5-15μm级别微小颗粒检测结果影响较大，一方面遮光法测量会将微小水滴作为颗粒计数，另一方面油中水份容易与油中活性基团物质发生亲和反应而乳化[2]，乳化水也会被分析仪作为颗粒计数，进而导致5-15μm级别颗粒度偏大，颗粒度检测时油液水份越低越准。为进一步判断油液水份对颗粒度影响程度，从主油箱和真空滤油机出口取样混合成水份分别为84.9mg/L和52mg/L样品，颗粒度结果分别为10级和8级，证明油液水份要到50mg/L左右检测结果才准确，同样的结果在类似的研究中也进行了验证[1]。
　　2.3 彻底解决问题
　　在长期滤油状态下润滑油中水份长期徘徊于合格线附近，分析是大修中高中压缸轴封调整结果不理想，导致轴封存在漏汽，而#1、#2轴承箱外油档间隙偏大导致蒸汽漏入。鉴于轴封调整要到下个大修，故在2018年11月小修中对#1、#2轴承箱外油档进行更换调小间隙，开机后顺利将水份控制在50mg/L以下，颗粒度8级。至此，彻底将润滑油颗粒度异常问题解决。
　　3 结论
　　（1）油系统及调速系统检修过程中要严控各类污染物，且在检修结束前彻底清除，以免混合到油液中。
　　（2）本体检修过程中对轴封间隙调整要细，保证间隙不超标，减少轴封漏汽可能性；对相邻轴承箱油档间隙调整亦是如此，减少漏汽漏油。
　　（3）检修过程中要严控工期，给油循环冲洗和滤油预留充足的时间，保证开机前油品所有指标合格。
　　（4）油液中水份对采用遮光法测量的油液分析仪油测量结果存在误差，且对5-15μm级别颗粒影响最大，检测样品水平控制在50mg/L以下。
　　（5）润滑油质量的好坏直接影响机组的安全，要提高对油品质量的重视程度，制定严格的管理制度并严格落实。
　　参考文献：
　　[1]于萍，陈义强，刘胜宏，宋斌，廖冬梅，罗运柏.汽轮机油中颗粒度及其测试方法的试验研究[J].汽轮机技术，2003，45（04）：193-195.
　　[2]范工业，史昌明，王得玉，丰卜忠.汽轮机油的破乳化处理[J].润滑与密封，2007，32（05）：188-189.
　　作者简介：李灿志（1984-），男，广东台山人，硕士研究生，工程师，从事汽轮机检修管理工作。
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