T1001破乳化劑在電站汽輪機(jī)油處理中的應(yīng)用

胡 敏，王 偉，梁起龍，趙聚平，王 君

（國(guó)網(wǎng)新源湖南黑麋峰抽水蓄能有限公司，湖南 長(zhǎng)沙410213）

1 T1001破乳化劑簡(jiǎn)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(duì)其他性能指標(biāo)無(wú)不良影響。其各項(xiàng)性能指標(biāo)如表1所示。

表1 T1001破乳化劑各項(xiàng)性能指標(biāo)

2 黑麋峰抽水蓄能電站46號(hào)汽輪機(jī)油乳化現(xiàn)狀

黑麋峰抽水蓄能電站共安裝有4臺(tái)單級(jí)、立軸、混流可逆式水輪發(fā)電機(jī)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(dān)調(diào)峰填谷、調(diào)頻調(diào)相以及事故備用的巨大作用。機(jī)組潤(rùn)滑油均采用L-TSA46號(hào)汽輪機(jī)油，一臺(tái)機(jī)組用油量約29 t，其中推導(dǎo)油槽用油量最大，約為13 t。2016年定期取樣化驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)3號(hào)機(jī)推導(dǎo)破乳化時(shí)間超標(biāo)（GB/T14541-2005 標(biāo)準(zhǔn)值≤ 30 min），其他試驗(yàn)項(xiàng)目均正常，試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

3 監(jiān)督汽輪機(jī)油破乳化度的意義

表2 3號(hào)機(jī)推導(dǎo)油質(zhì)試驗(yàn)結(jié)果

破乳化值的測(cè)定是指在一定的試驗(yàn)溫度下，將油與水?dāng)嚢杌旌希缓鬁y(cè)出水和油分離的時(shí)間。機(jī)組在運(yùn)行中，往往由于設(shè)備缺陷，或運(yùn)行調(diào)節(jié)不當(dāng)，使汽、水漏入油系統(tǒng)中。為了防止和抵制水對(duì)油引起的乳化作用，所以要求汽輪機(jī)油必須具有良好的破乳化時(shí)間（即良好的抗乳化性能），以保證油質(zhì)能在設(shè)備中長(zhǎng)期使用。若使用的汽輪機(jī)油具有良好的析水能力，水則會(huì)從油中較快分離而沉降到油箱的底部，可及時(shí)排出；若油品析水能力差，就會(huì)有一定量的水混在油系統(tǒng)中，除對(duì)潤(rùn)滑性能產(chǎn)生影響外，還會(huì)使添加劑損失，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起軸承磨損、銹蝕或機(jī)組振動(dòng)。所以破乳化性能是汽輪機(jī)油的重要指標(biāo)之一。

4 3號(hào)機(jī)組推導(dǎo)46號(hào)汽輪機(jī)油破乳化性能劣化原因分析

油中水分存在和激烈攪動(dòng)是產(chǎn)生乳化的主要原因，同時(shí)，運(yùn)行中汽輪機(jī)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(yàn)表明3號(hào)機(jī)推導(dǎo)油系統(tǒng)中水分含量正常，說(shuō)明不可能因冷卻器等泄漏導(dǎo)致破乳化度超標(biāo)（檢修時(shí)對(duì)推導(dǎo)冷卻器水壓試驗(yàn)合格也驗(yàn)證了這一點(diǎn)），經(jīng)長(zhǎng)期對(duì)機(jī)組運(yùn)行情況的觀察了解，3號(hào)機(jī)組推導(dǎo)瓦溫明顯高出其他機(jī)組推導(dǎo)瓦溫10℃左右，很可能因機(jī)組長(zhǎng)期運(yùn)行中存在局部過(guò)熱、外界空氣中水分漏入等因素，引起汽輪機(jī)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(jī)油的乳化。故導(dǎo)致3號(hào)機(jī)組推導(dǎo)汽輪機(jī)油破乳化時(shí)間超標(biāo)，但油質(zhì)透明，水分含量不大。

5 3號(hào)機(jī)組推導(dǎo)46號(hào)汽輪機(jī)油處理措施

對(duì)破乳化度超標(biāo)的劣化油處理方法有2種：①換新油；②對(duì)現(xiàn)有的劣化油進(jìn)行處理。更換26 t新油顯然成本太高，況且3號(hào)機(jī)組推導(dǎo)46號(hào)汽輪機(jī)油除破乳化度超標(biāo)外其他指標(biāo)均正常，處理破乳化度超標(biāo)的汽輪機(jī)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(jī)油中加入與乳化劑性能相反的另一類(lèi)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(shí)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(gè)電站乳化的汽輪機(jī)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(jī)油，選用破乳化劑時(shí)必須經(jīng)過(guò)篩選試驗(yàn)，以便找出效果最好的破乳化劑。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)人員反復(fù)試驗(yàn)檢測(cè)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(shí)間明顯降低，但添加量過(guò)大時(shí)，某些破乳化劑破乳化時(shí)間反而會(huì)上升。因此需要通過(guò)小型試驗(yàn)確定破乳化劑的添加劑量，經(jīng)試驗(yàn)人員取樣按不同添加劑量反復(fù)試驗(yàn)后確定按照0.03 m%添加量進(jìn)行添加。

5.3 破乳化劑的添加及汽輪機(jī)油的過(guò)濾處理

添加前應(yīng)先徹底清掃油系統(tǒng)，同時(shí)還應(yīng)清除油中的水分和雜質(zhì)，然后按照0.03 m%添加量，用運(yùn)行油配成適當(dāng)濃度的母液（配制時(shí)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(guò)濾油機(jī)注入油箱，并利用濾油機(jī)進(jìn)行循環(huán)使破乳化劑與運(yùn)行油混合均勻。實(shí)際處理過(guò)程中因3號(hào)機(jī)組推導(dǎo)46號(hào)汽輪機(jī)油油量較大（均為13 t），考慮T1001破乳化劑溶解度較小，導(dǎo)致母液配制量非常大，給添加帶來(lái)不便。采取的改進(jìn)措施是利用檢修機(jī)會(huì)將推導(dǎo)油排至透平油庫(kù)，先利用真空濾油機(jī)將該汽輪機(jī)油過(guò)濾，待油罐內(nèi)溫度升至50～60℃后，在真空濾油機(jī)過(guò)濾過(guò)程中通過(guò)真空濾油機(jī)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(guò)循環(huán)將破乳化劑均勻混合至汽輪機(jī)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(yàn)分析結(jié)果表明添加T1001破乳化劑后破乳化時(shí)間明顯降低，而且對(duì)其他性能指標(biāo)無(wú)不良影響。具體試驗(yàn)結(jié)果如表3。

表3 添加T1001破乳化劑后3號(hào)機(jī)推導(dǎo)油質(zhì)試驗(yàn)結(jié)果

6 汽輪機(jī)油防乳化措施

為了保證運(yùn)行中汽輪機(jī)油的質(zhì)量，對(duì)新油的驗(yàn)收是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，一定要嚴(yán)格把關(guān)，按照新油標(biāo)準(zhǔn)逐項(xiàng)進(jìn)行，有一項(xiàng)不符合標(biāo)準(zhǔn)，都不能注入設(shè)備內(nèi)，避免給運(yùn)行帶來(lái)麻煩。

其次，應(yīng)對(duì)機(jī)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(shí)，應(yīng)立即檢查缺陷原因，將漏點(diǎn)處理后做好汽輪機(jī)油濾油處理。

此外，還應(yīng)做好設(shè)備檢修階段透平油出庫(kù)入庫(kù)管理工作，防止不同牌號(hào)的潤(rùn)滑油混合在一起，取樣化驗(yàn)合格后方可出庫(kù)。

7 總結(jié)

通過(guò)后續(xù)取樣跟蹤觀察，至今3號(hào)機(jī)組推導(dǎo)未發(fā)現(xiàn)乳化現(xiàn)象，說(shuō)明此次對(duì)3號(hào)機(jī)組推導(dǎo)46號(hào)汽輪機(jī)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(yàn)，且為企業(yè)節(jié)約了生產(chǎn)維護(hù)成本，保障了機(jī)組穩(wěn)定可靠運(yùn)行。