汽轮机油破乳化度超标分析及解决实例
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作者: 孙鸿斌
摘要：根据我公司汽轮机油破乳化度问题，分析了汽轮机油破乳化性能劣化的原因及危害，改善破乳化性能的途径，并介绍了改善破乳化性能的成功实例。
关键词：汽轮机油 破乳化度 原因 措施
1、概述
破乳化度是测定在规定条件下油水分离的时间。汽轮机油在运行中，由于设备及运行等原因，使汽、水漏入油系统中。为了避免油水形成乳化液，破坏润滑油，要求汽轮机油应与水易于分离，故要求油有较高的抗乳化性能，以保证油质能在设备中长期使用。破乳化时间短，表明乳化液能迅速发生破乳化，分离出油和水，因而要求油品破乳化时间越短越好。
2、影响破乳化度的主要因素
汽轮机油在正常的使用过程中破乳化性能缓慢的劣化是不可避免的，汽轮机油乳化一般有3个原因：水分、乳化剂和高速搅拌。其中水分是引起油品乳化的主要原因。水分的形成主因：汽轮机运行中，机组的轴封不严、汽封漏汽、轴承箱及油箱真空度达不到等诸多因素，是导致汽轮机油系统中进水的主要原因。
3、破乳化度超标的主要危害
汽轮机油的破乳化性良好，能使油水乳化液在油箱中很快分离。而汽轮机油破乳化性能不好，油水乳化液分离就很慢，使汽轮机油失去润滑、调速和冷却散热等作用。如果机组长期处在油水乳化液中运行，将给设备带来极大的危害。如：可能引起润滑油膜不完整，严重时会造成轴瓦烧结。因油中含水从而导致金属部件腐蚀，而腐蚀产物又会加速油质老化，造成破乳化度进一步恶化。因此，必须保持汽轮机油破乳化性能的良好。
4、改善破乳化性能的成功实例
我公司在汽轮机油检测过程中发现2#~54℃时的破乳化度＞120min(标准≤60min)，这使得2#机安全运行受到威胁。经公司讨论决定通过向油箱添加破乳化剂，提高汽轮机油的抗乳化性能。来降低2#机汽轮机油的破乳化时间，提高油品的破乳化性能，保证汽轮机的安全稳定运行。
(1)为保证添加安全、可靠，我们首先对汽轮机油进行添加试验。
1)最佳添加量试验。经过比较决定选择1000mg/L的添加量。2)比较添加破乳化剂对其它指标的影响。对添加T1001(1000mg/L)前后的油样分别进行化验，分析了：外状、运动粘度、闪点、机械杂质、液相锈蚀、水分、T501含量等指标。经对比发现未添加T1001时T501含量％(m/m)：未检出，添加后：0.15(标准≥0.15)，可以看出破乳化度不合格后对T501含量有很大的影响。其它指标添加前后无明显变化，且符合标准。3)汽轮机油和T1001的相溶性试验。按添加量及在油中的最大溶解度做油的相溶性试验。取油样，按照如下比例进行试验分析：添加T1001(油品温度：15℃)，添加量：1000mg/L、1300mg/L、1500mg/L，72小时油泥析出试验均无油泥析出。试验结论：汽轮机油和T1001相溶。4)溶解性能试验：T1001添加浓度(V/V)分别为：0.5％、1％、2％，油品温度：40℃，试验结果T1001溶解性：完全溶解。
结论：结合以上试验结果，将T1001配制成1.1％的母液，温度加热控制在45℃，添加剂量控制在1000mg/L。
(2)添加破乳化剂。在准备工作完成后利用检修期间，开始添加破乳化剂，步骤如下：1)关闭高位油箱进油阀，调速系统在油搅拌过程中不参与。2)启动油箱加热器加热，同时开启交流油泵以使工作油箱油温均匀升至45℃；在工作油箱油温升至40℃时，开真空滤油机(工作油箱―真空滤油机―工作油箱)循环滤油、继续加热。3)化学人员根据工作油量按添加剂量1000mg/L，准确称取T1001，将T1001倒入母液箱(根据实验母液浓度1.1％)。4)在油温已达到45℃左右后可以加药，按要求将真空滤油机出口软管拆下，放进不锈钢母液箱内放油，启动搅拌器，使药品完全溶解。5)母液温度应控制在45℃左右，以防止主油箱油温与母液温差过大而产生油泥等沉淀物，然后通过真空滤油机将该母液加到运行油中。6)将真空滤油机出口软管装回原位，将真空滤油机进口软管插进不锈钢母液箱，用真空滤油机将搅拌均匀的T1001母液，打向工作油箱。7)将T1001母液全部加入工作油箱后，利用交流油泵及真空滤油机循环搅拌工作油箱油72小时，以使其混合均匀。
(注：我公司在添加T1001以后，又添加了T501以提高油品的抗氧化性，本次预添加T501含量％(m/m)=0.15％，使其最终达到0.2-0.3％左右)
5、结语
汽轮机油添加T1001后，破乳化度超标问题解决，各项指标均处于正常范围内，部分数据见下表：
为了能够尽可能长的维持汽轮机油的稳定，我公司要求汽轮机油系统应定期滤油、排水，以避免油中进水。当发现油品的抗乳化度变差时，应及时投入真空滤油机，以除去油中老化产物从而改善油品的抗乳化性。定期检查轴封，并在不影响汽机振动的情况下适当调整轴封间隙。及时消除冷油器泄漏问题。加强对油品理化指标的跟踪分析，发现异常情况及时处理。
经过近两年的运行，我们对汽轮机油进行的其中一次化验结果如下：54℃时的破乳化度：11.7min，T501含量％(m/m)：0.25，水分(mg/L):49.1。
从结果看均符合“GB/T7596-2000电厂用运行中汽轮机油质量标准”规定。因此可以得出结论通过添加破乳剂，并结合一定的运行维护手段是可以改善油品的破乳化度问题的。
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