论文部分内容阅读
[摘要]本文结合广东珠海金湾发电有限公司的三起实例，对润滑油的日常维护工作展开探讨。通过实例的探讨，总结出了四条有效途径，为润滑油的维护提供参考。四条有效途径包括：消除污染源，减少设备运行中环境对油质的污染；避免油管道接近高温设备；针对油品出现的问题，制定专项处理措施；“预防为主，防治结合”。
[关键词]润滑油 水分 清洁度 泡沫特性
0 引言
润滑系统中必须使用高质量、均质的精炼矿物油，并且必须添加防腐蚀和防氧化的成份。此外，润滑油还不能含有任何影响润滑性能有害的物质，如水分，金属颗粒等。为了保持润滑油的高质量，也即保持润滑油系统部件和被润滑的汽轮机部件的完好，需要从以下几个方面来维护润滑油：油的清洁度、物理和化学特性，恰当的贮存和管理，以及恰当的加油方法等。而润滑油的清洁度和水分却是日常工作中需要维持的两个最基本的要素。
1 金湾公司润滑油运行情况简介
金湾公司两台机组于2007年2月先后投入运行，投产之初，给水泵汽轮机润滑油因汽泵驱动汽轮机轴封漏汽进入前轴承箱内，导致润滑油清洁度、水分等各项指标长时间超标，虽然长时间就地滤油，并不能保证润滑油满足运行要求；主机润滑油在投产之初油质能够在较长时间内保持良好状态，但随着机组运行时间的加长，2008年6月以后，主机润滑油的油质开始恶化，即使就地保持长时间滤油也不能保证油质达到机组运行要求的良好状态。为了保证润滑油的品质满足机组运行的要求，减少汽轮机部件发生故障的概率事件，提高部件的使用寿命，我们对三、四机组润滑油系统进行了长期的跟踪、改进。最大限度的消除了影响润滑油品质的不利因素，并制定了一系列的日常维护措施，改善了润滑油的品质。如今金湾公司的汽轮机润滑油清洁度能长时间保持NAS6级，最好效果达到NAS4级。下文将结合金湾公司的几起润滑油维护实例，来探讨在日常维护工作中如何控制汽轮机油中的水分和杂质，以降低润滑油的氧化速度，最终使汽轮机油达到GB/T 14541-2005中的标准。
2实例一 消除水分对给水泵汽轮机润滑油的污染
2010年8月前，金湾公司4台给水泵汽轮机润滑油经常带水，导致给水泵汽轮机润滑油水分长期处于超标状态。水分导致管道生锈、润滑油乳化等，进而导致给水泵汽轮机润滑油清洁度度超标。即使就地利用带有改善型的真空脱水净油装置和βμm【1】＞1000，过滤精度达到3μm的净油装置进行过滤，仍难以确保润滑油的清洁度达到NAS8级以下。
为消除水分对给水泵汽轮机润滑油的污染，我们对给水泵汽轮机油系统进行了排查，怀疑油中含水的两个来源。一个是因前轴封漏气大，前轴封与前轴承箱油挡间隙又较小，轴封漏气顺着轴承箱负压进入给水泵汽轮机前轴承箱，使得油中含水；另一个是汽泵机械密封水窜入汽泵轴承箱，使得给水泵汽轮机润滑油含水。后经过实地考察发现：我公司4台给水泵汽轮机前轴承箱的玻璃窥视窗均带有水蒸汽，但程度不一样。因此，我们初步断定，给水泵汽轮机油带水的原因很可能是因为给水泵汽轮机前轴封漏汽进入了轴承箱所致。
2010年8月，我公司四号机组小修，当我们拆开两台给水泵汽轮机前轴承箱油挡时，发现油挡均有不同程度的锈蚀，这一发现肯定了我们前期的判断，于是我们当即决定对四号机两台给水泵汽轮机前轴承箱油挡进行改造，将前期使用的迷宫式油挡更换为气密性油挡，使给水泵汽轮机前轴承箱油挡在运行时带正压，遏制给水泵汽轮机前轴封漏气进入前轴承箱，杜绝轴封漏气对给水泵汽轮机油的污染。
2010年9月，两台给水泵汽轮机组投运后，我们对四号机组两台给水泵汽轮机润滑油进行了短期的除水、除杂质维护，很快使得两台给水泵汽轮机润滑油达到了良好状态：颗粒度为NAS6级；水分＜40PPM，并能在长时间内保持这一良好状态。有了四号机组的经验，同年11月，我们对三号机组两台给水泵汽轮机进行了相同的改造处理，同样取得了良好效果。现在我们对四台给水泵汽轮机润滑油每月进行定期滤油40小时左右，就能使给水泵汽轮机润滑油保持这一良好状态，从而彻底解决了给水泵汽轮机润滑油清洁度不合格的难题。
3 实例二 消除油系统死角对润滑油清洁度的影响
油系统长时间运行，因高温、机械磨损、油中含水等影响，使得运行中的油在一定程度上老化，产生油泥并结垢，这些油垢沉积在油系统的死角，如：套装油管的集粒器，油系统的低位、冷油器等部位。随着机组运行，积垢的稳定性遭破坏后脱落，会造成润滑油颗粒度超标，影响轴承的润滑。
金湾公司两台机组投产初期，两台主机润滑油品质良好。但随着机组的运行，主机润滑清洁度较前期有所下降，滤油的时间也比投产初期长。最初认为就地存在污染源，经排查后未发现污染源。后偶然发现四号机组主机润滑油冷油器A的冷却效果较三号机组冷油器的冷却效果差，其使用的冷却水量比三号机组多400多吨。查阅运行记录发现：三号机主机润滑油冷油器投产后进行过切换，四号机组未进行过切换。因此很快判断4A冷油器积垢较多，需要进行清洗。2010年8月，我们对4A冷油器进行了化学清洗，清洗后冷却效果有了很大改善，但维持时间不长，两个月后，冷油器的冷却效果很快下降了。根据这样的现象，我们分析，冷油器处于主机润滑油系统的低位，且铜管密集，当油中的杂质、油泥等流经冷油器时，很容易沉积在冷油器中或附着在铜管上，改变了冷油器铜管的传热系数，影响了冷油器的换热效果，导致冷油器冷却效果下降。分析油泥的来源，可能有二：一是油老化沉积，二是从其它地方带入。
2011年4月，四号机组开始大修，打开主油箱后发现油箱底部沉积有部分油泥，回油滤网处也有，因此我们认为套装油管内部沉积油泥较多，应对套装油管进行清洗。为查明情况，我们打开了套装油管顶部人孔盖，观察套装油管内部，发现套装油管管道内部流道可见304不锈钢管的金属光泽，而人孔盖底部的集粒器积满了油垢。因此我们改变了清洗套装油管的计划，转而检查了系统死角和可能积垢的部位，主要如下。
打开套装油管上的8个集粒器，彻底清理集粒器内的积垢；
彻底清洗油箱和回油滤网；
对四号机主机润滑油的2台冷油器进行热煮，彻底清洗掉铜管上的积垢；
彻底清理各轴承箱和系统其它死角部位。
通过以上处理后，2011年6月四号机投入运行，在油冲洗阶段，主机润滑油冲洗阶段约24小时后达到了NAS6级，这比以往小修主机油冲洗阶段用时大约减少了2/3的时间。在运行中能长时间稳定在NAS6级，较三号机要高，冷油器的冷却效果至今保持良好。同时我们也制定计划，每两年对套装油管集粒器进行一次清理，4年对冷油器进行清洗，每1年对主机润滑油箱进行一次清理，相信这样的计划能够确保主机润滑油保持在一个较高水平，以满足汽轮机运行的需求。
4 实例三 制定定期维护计划
为确保给汽轮机运行提供良好的运行条件，良好的油品必不可少的，对润滑油应采取“预防为主，防治结合”的方式进行维护。在此需要先说明三个问题：一是油的品质评判的几个指标虽是独立的，但也有相互联系的一面，如破乳化度、水分、泡沫特性、空气释放值和锈蚀情况，在很多时候都会表现为颗粒度不合格；二是平时现场维护过程中主要针对颗粒度和水分两个指标，选择性能良好，结构简单的过滤装置是十分必要的，根据金湾公司的现场经验来看，带真空喷洒式的除水装置和高精度（过滤精度在0.03-0.05mm），截污能力（金湾公司使用的滤芯β>1000）强的机械过滤器对润滑油维护效果明显，选择净油设备还应注意尽量让真空脱水装置和机械式过滤器能分别独立运行，因为油组分中含有许多添加剂，如消泡剂、抗氧化剂、金属防锈剂等在真空作用下会脱离出来，影响油的质量[1]；三是运行中应经常检测水分和颗粒度两个指标，定期检查酸值、锈蚀、抗泡沫特性等几个指标，如不合格，可根据实际情况选择相应的添加剂，可参考文献一。
为保证金湾公司三、四号机组润滑油的品质，我们对两台机组的主机润滑油系统制定了定期维护计划，并在消除油系统污染源后取得了良好效果。其维护计划可见表1，执行计划后的效果可见表2。
2、若油质情况良好，每月必须坚持滤满要求时长，以求更高的质量；
由表2可知，经过一系列排查措施后，金湾公司的定期维护效果较为明显。金湾公司共有两台PALL 2703滤油机，担任4台给水泵汽轮机和2台主机的滤油任务。在油系统未经排查改造前，滤油机几乎未停止过运行，给水泵汽轮机油不合格与主机油清洁度超标的情况经常同时发生。经过改造后，这一难题得到了改善，每月仅需要滤油106小时。带来的经济效益也十分可观，PALL2703的滤芯每个价值3000多元，仅是滤芯每月可节约成本约2万多元，而滤油机耗电、滤油机和设备损耗方面节约的费用未计算在内。
5结语
汽轮发电机的润滑油因用于转动设备轴承的润滑、冷却和清洁，以及外界环境（如轴封漏气）的影响会导致油中含有机械杂质，或油品老化。这在很大程度上影响了机组的安全稳定运行，减少了设备使用的寿命，因此保证良好的油品对汽轮机安全稳定运行是十分必要的。本文结合了以上三个实例，总结出以下几条保障良好油品的有效途径，归纳如下：
a.消除污染源，减少设备运行中环境对油质的污染。如：轴承箱进水蒸汽，油箱进入固态杂质等。
b.避免油管道接近高温设备，防止高温作用下油氧化腐蚀速度加快。
c.针对油品出现的问题，制定专项处理措施。如水分高，投运真空除水装置；清洁度低，投运机械式过滤器（常用的有滤芯式、滤网式和磁铁式）；起泡特性高，添加消泡剂等措施。
d.采用“预防为主，防治结合”的方法，对润滑油进行定期维护。实例三可以有效证明，预防为主，防治结合的方法不仅可以有效保证润滑油的品质，而且还能减少滤油机的运行时间，节约维护成本。
参考文献:
[1]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会 . 电厂用运行矿物汽轮机
油维护管理导则[S].中华人民共和国国家标准：2005（02）：GB/T 14541-2005
[2]益梅蓉，孔吉霞. 运行中汽轮机油性能的影响[J].石油商技，2011（10），15-19.
[关键词]润滑油 水分 清洁度 泡沫特性
0 引言
润滑系统中必须使用高质量、均质的精炼矿物油，并且必须添加防腐蚀和防氧化的成份。此外，润滑油还不能含有任何影响润滑性能有害的物质，如水分，金属颗粒等。为了保持润滑油的高质量，也即保持润滑油系统部件和被润滑的汽轮机部件的完好，需要从以下几个方面来维护润滑油：油的清洁度、物理和化学特性，恰当的贮存和管理，以及恰当的加油方法等。而润滑油的清洁度和水分却是日常工作中需要维持的两个最基本的要素。
1 金湾公司润滑油运行情况简介
金湾公司两台机组于2007年2月先后投入运行，投产之初，给水泵汽轮机润滑油因汽泵驱动汽轮机轴封漏汽进入前轴承箱内，导致润滑油清洁度、水分等各项指标长时间超标，虽然长时间就地滤油，并不能保证润滑油满足运行要求；主机润滑油在投产之初油质能够在较长时间内保持良好状态，但随着机组运行时间的加长，2008年6月以后，主机润滑油的油质开始恶化，即使就地保持长时间滤油也不能保证油质达到机组运行要求的良好状态。为了保证润滑油的品质满足机组运行的要求，减少汽轮机部件发生故障的概率事件，提高部件的使用寿命，我们对三、四机组润滑油系统进行了长期的跟踪、改进。最大限度的消除了影响润滑油品质的不利因素，并制定了一系列的日常维护措施，改善了润滑油的品质。如今金湾公司的汽轮机润滑油清洁度能长时间保持NAS6级，最好效果达到NAS4级。下文将结合金湾公司的几起润滑油维护实例，来探讨在日常维护工作中如何控制汽轮机油中的水分和杂质，以降低润滑油的氧化速度，最终使汽轮机油达到GB/T 14541-2005中的标准。
2实例一 消除水分对给水泵汽轮机润滑油的污染
2010年8月前，金湾公司4台给水泵汽轮机润滑油经常带水，导致给水泵汽轮机润滑油水分长期处于超标状态。水分导致管道生锈、润滑油乳化等，进而导致给水泵汽轮机润滑油清洁度度超标。即使就地利用带有改善型的真空脱水净油装置和βμm【1】＞1000，过滤精度达到3μm的净油装置进行过滤，仍难以确保润滑油的清洁度达到NAS8级以下。
为消除水分对给水泵汽轮机润滑油的污染，我们对给水泵汽轮机油系统进行了排查，怀疑油中含水的两个来源。一个是因前轴封漏气大，前轴封与前轴承箱油挡间隙又较小，轴封漏气顺着轴承箱负压进入给水泵汽轮机前轴承箱，使得油中含水；另一个是汽泵机械密封水窜入汽泵轴承箱，使得给水泵汽轮机润滑油含水。后经过实地考察发现：我公司4台给水泵汽轮机前轴承箱的玻璃窥视窗均带有水蒸汽，但程度不一样。因此，我们初步断定，给水泵汽轮机油带水的原因很可能是因为给水泵汽轮机前轴封漏汽进入了轴承箱所致。
2010年8月，我公司四号机组小修，当我们拆开两台给水泵汽轮机前轴承箱油挡时，发现油挡均有不同程度的锈蚀，这一发现肯定了我们前期的判断，于是我们当即决定对四号机两台给水泵汽轮机前轴承箱油挡进行改造，将前期使用的迷宫式油挡更换为气密性油挡，使给水泵汽轮机前轴承箱油挡在运行时带正压，遏制给水泵汽轮机前轴封漏气进入前轴承箱，杜绝轴封漏气对给水泵汽轮机油的污染。
2010年9月，两台给水泵汽轮机组投运后，我们对四号机组两台给水泵汽轮机润滑油进行了短期的除水、除杂质维护，很快使得两台给水泵汽轮机润滑油达到了良好状态：颗粒度为NAS6级；水分＜40PPM，并能在长时间内保持这一良好状态。有了四号机组的经验，同年11月，我们对三号机组两台给水泵汽轮机进行了相同的改造处理，同样取得了良好效果。现在我们对四台给水泵汽轮机润滑油每月进行定期滤油40小时左右，就能使给水泵汽轮机润滑油保持这一良好状态，从而彻底解决了给水泵汽轮机润滑油清洁度不合格的难题。
3 实例二 消除油系统死角对润滑油清洁度的影响
油系统长时间运行，因高温、机械磨损、油中含水等影响，使得运行中的油在一定程度上老化，产生油泥并结垢，这些油垢沉积在油系统的死角，如：套装油管的集粒器，油系统的低位、冷油器等部位。随着机组运行，积垢的稳定性遭破坏后脱落，会造成润滑油颗粒度超标，影响轴承的润滑。
金湾公司两台机组投产初期，两台主机润滑油品质良好。但随着机组的运行，主机润滑清洁度较前期有所下降，滤油的时间也比投产初期长。最初认为就地存在污染源，经排查后未发现污染源。后偶然发现四号机组主机润滑油冷油器A的冷却效果较三号机组冷油器的冷却效果差，其使用的冷却水量比三号机组多400多吨。查阅运行记录发现：三号机主机润滑油冷油器投产后进行过切换，四号机组未进行过切换。因此很快判断4A冷油器积垢较多，需要进行清洗。2010年8月，我们对4A冷油器进行了化学清洗，清洗后冷却效果有了很大改善，但维持时间不长，两个月后，冷油器的冷却效果很快下降了。根据这样的现象，我们分析，冷油器处于主机润滑油系统的低位，且铜管密集，当油中的杂质、油泥等流经冷油器时，很容易沉积在冷油器中或附着在铜管上，改变了冷油器铜管的传热系数，影响了冷油器的换热效果，导致冷油器冷却效果下降。分析油泥的来源，可能有二：一是油老化沉积，二是从其它地方带入。
2011年4月，四号机组开始大修，打开主油箱后发现油箱底部沉积有部分油泥，回油滤网处也有，因此我们认为套装油管内部沉积油泥较多，应对套装油管进行清洗。为查明情况，我们打开了套装油管顶部人孔盖，观察套装油管内部，发现套装油管管道内部流道可见304不锈钢管的金属光泽，而人孔盖底部的集粒器积满了油垢。因此我们改变了清洗套装油管的计划，转而检查了系统死角和可能积垢的部位，主要如下。
打开套装油管上的8个集粒器，彻底清理集粒器内的积垢；
彻底清洗油箱和回油滤网；
对四号机主机润滑油的2台冷油器进行热煮，彻底清洗掉铜管上的积垢；
彻底清理各轴承箱和系统其它死角部位。
通过以上处理后，2011年6月四号机投入运行，在油冲洗阶段，主机润滑油冲洗阶段约24小时后达到了NAS6级，这比以往小修主机油冲洗阶段用时大约减少了2/3的时间。在运行中能长时间稳定在NAS6级，较三号机要高，冷油器的冷却效果至今保持良好。同时我们也制定计划，每两年对套装油管集粒器进行一次清理，4年对冷油器进行清洗，每1年对主机润滑油箱进行一次清理，相信这样的计划能够确保主机润滑油保持在一个较高水平，以满足汽轮机运行的需求。
4 实例三 制定定期维护计划
为确保给汽轮机运行提供良好的运行条件，良好的油品必不可少的，对润滑油应采取“预防为主，防治结合”的方式进行维护。在此需要先说明三个问题：一是油的品质评判的几个指标虽是独立的，但也有相互联系的一面，如破乳化度、水分、泡沫特性、空气释放值和锈蚀情况，在很多时候都会表现为颗粒度不合格；二是平时现场维护过程中主要针对颗粒度和水分两个指标，选择性能良好，结构简单的过滤装置是十分必要的，根据金湾公司的现场经验来看，带真空喷洒式的除水装置和高精度（过滤精度在0.03-0.05mm），截污能力（金湾公司使用的滤芯β>1000）强的机械过滤器对润滑油维护效果明显，选择净油设备还应注意尽量让真空脱水装置和机械式过滤器能分别独立运行，因为油组分中含有许多添加剂，如消泡剂、抗氧化剂、金属防锈剂等在真空作用下会脱离出来，影响油的质量[1]；三是运行中应经常检测水分和颗粒度两个指标，定期检查酸值、锈蚀、抗泡沫特性等几个指标，如不合格，可根据实际情况选择相应的添加剂，可参考文献一。
为保证金湾公司三、四号机组润滑油的品质，我们对两台机组的主机润滑油系统制定了定期维护计划，并在消除油系统污染源后取得了良好效果。其维护计划可见表1，执行计划后的效果可见表2。
2、若油质情况良好，每月必须坚持滤满要求时长，以求更高的质量；
由表2可知，经过一系列排查措施后，金湾公司的定期维护效果较为明显。金湾公司共有两台PALL 2703滤油机，担任4台给水泵汽轮机和2台主机的滤油任务。在油系统未经排查改造前，滤油机几乎未停止过运行，给水泵汽轮机油不合格与主机油清洁度超标的情况经常同时发生。经过改造后，这一难题得到了改善，每月仅需要滤油106小时。带来的经济效益也十分可观，PALL2703的滤芯每个价值3000多元，仅是滤芯每月可节约成本约2万多元，而滤油机耗电、滤油机和设备损耗方面节约的费用未计算在内。
5结语
汽轮发电机的润滑油因用于转动设备轴承的润滑、冷却和清洁，以及外界环境（如轴封漏气）的影响会导致油中含有机械杂质，或油品老化。这在很大程度上影响了机组的安全稳定运行，减少了设备使用的寿命，因此保证良好的油品对汽轮机安全稳定运行是十分必要的。本文结合了以上三个实例，总结出以下几条保障良好油品的有效途径，归纳如下：
a.消除污染源，减少设备运行中环境对油质的污染。如：轴承箱进水蒸汽，油箱进入固态杂质等。
b.避免油管道接近高温设备，防止高温作用下油氧化腐蚀速度加快。
c.针对油品出现的问题，制定专项处理措施。如水分高，投运真空除水装置；清洁度低，投运机械式过滤器（常用的有滤芯式、滤网式和磁铁式）；起泡特性高，添加消泡剂等措施。
d.采用“预防为主，防治结合”的方法，对润滑油进行定期维护。实例三可以有效证明，预防为主，防治结合的方法不仅可以有效保证润滑油的品质，而且还能减少滤油机的运行时间，节约维护成本。
参考文献:
[1]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会 . 电厂用运行矿物汽轮机
油维护管理导则[S].中华人民共和国国家标准：2005（02）：GB/T 14541-2005
[2]益梅蓉，孔吉霞. 运行中汽轮机油性能的影响[J].石油商技，2011（10），15-19.