汽轮机油清洁度问题分析及处理

　　【摘 要】　火力发电厂普遍存在汽轮机油清洁度不合格的问题。通过对汽轮机油清洁度下降的原因分析，提出了在油系统中加装磁棒组，增设定期排污点，添加防锈剂及采取合理的油循环冲洗方式等处理措施，可提高汽轮机油清洁度及防止油质劣化。

　　【关键词】　透平油；清洁度；分析

　　汽轮机油主要起润滑、冷却、调速和密封作用。在机组安装、检修及运行过程中，由于各种原因导致油清洁度下降，使转子轴颈磨伤，轴瓦钨金磨损，调节部套卡涩。解决汽轮机油清洁度问题一直是各电厂老大难问题。我们考察过大多数电厂，虽在此方面投入大量人力、物力，效率仍然很低。汽轮机油清洁度问题如果处理不好，将直接影响机组运行的稳定性与可靠性。

　　1 汽轮机油清洁度下降的原因分析

　　汽轮机油监督的主要质量指标有：外状、运动粘度、机械杂质、水分、酸值、破乳化度、闪点、液相锈蚀等。一般新油的指标都是符合质量标准的，当新油加入到汽轮机油系统运行后，由于系统不清洁或潮汽、水分进入油中，油质就会劣化。

　　1.1 设备制造方面

　　油系统设备及管道在厂家制造过程中，由于不重视质量以及工作人员的疏忽，在油系统设备及管道内残留一些铁屑、型砂、油漆等杂物，机组安装完毕进入油循环时，这些杂物就会进入系统中。另外，主油箱及套装油管路内壁防锈问题没有处理好，比如设备内喷刷的耐油防锈漆不均匀或管道内未涂防锈油，致使设备及管道安装后容易局部生锈，时间一长在其内表面就会生成一层氧化皮，油系统循环后，这层氧化皮很容易脱落至油中，造成油系统污染。

　　1.2　安装质量差

　　机组在安装期间没有把好质量关，主要有以下几方面。

　　1.2.1　设备内部及管道清理不彻底

　　在安装前，对油系统设备没有仔细检查清理，在安装过程中落人灰尘、锈渣、棉毛纤维等杂物。这些杂质随油循环过程中，遇到油管路弯头、变径、堵头等油流不畅通的局部区域时，就会滞留于此，越积越多。有些机组在刚投产时机组运行还比较正常，但运行一段时间后，管路死角区中的脏物随油流进入各轴承及调节系统部件中，严重影响机组的安全运行。

　　1.2.2　管道清洗后没有采取防护措施

　　有些油系统管道到货后内部较脏，有锈垢、氧化皮、灰尘等，需要在现场进行机械清洗或化学清洗，但清洗后没有采取有效的防护措施，以致在管道内壁重复出现清洗前的状态。

　　1.2.3　油管道焊接工艺错误

　　按规范要求，油系统管路焊接采用全氩弧焊，或者采用氩弧焊打底电焊盖面的工艺，但有些施工单位为抢工期而采用电焊焊接工艺，不可避免地在油管路中掉人焊渣、焊皮，油循环后这些杂物就会进入系统中。

　　1.2.4　质检工作不到位

　　如果质检部门对安装工艺监督不力，对于油系统安装的各环节没有跟踪到位，验收时又没有严格执行标准。汽轮机投入运行后，就可能影响汽轮机油清洁度。

　　1.3　检修质量差

　　油系统设备及部件的检修工作没有严格按检修程序进行，如主油箱、密封油箱、轴承室等内部清理不彻底，以及检修过程中落人一些灰尘、棉线等杂物；调节系统及密封油系统中各零部件检修解体后，对内部死角区存有灰尘、锈渣、棉毛纤维等杂质，没有用压缩空气吹扫及用面团粘出，在油循环后有一部分残留的杂物就会污染汽轮机油。

　　1.4 轴封压力调整不当

　　有些电厂为提高机组经济性，采取较高的轴封供汽压力来提高汽轮机运行的真空值。由于汽封距轴承油封处较近，当轴承室内负压过低时，从轴封处漏出的蒸汽就会进入轴承室而污染润滑油，使油中水分、杂质增多，油质乳化，影响机组安全运行。

　　2　处理办法

　　2.1　加装强力磁棒组

　　在轴承室、油箱底部等杂质易积存的地方加装强力磁棒组，以吸附油中的金属杂质。在停机期间，检查磁棒上吸附的杂质、颗粒量，并清扫干净再回装。

　　2.2　加装定期排污点

　　因油系统管路较长，管路弯头、异径较多，存在油流的死角区。由于整个管路又是分段焊接的，故内壁凸凹不平、不光滑，油中的杂质很容易积存在这些地方。为了消除这些积存的杂质，可在这些地方加装定期排污点，如在润滑油系统中轴承进油末端(如300MW机组的5号、6号、7号轴承)回流不畅通的地方，可采用加U形弯进行定期排污。

　　2.3　油循环冲洗

　　2.3.1　油循环冲洗方式

　　为了彻底清除油系统中的杂质，在大修期间可进行大流量油循环冲洗，冲洗方式有3种：第1种循环冲洗方式为轴承外旁路冲洗方式，即油不通过轴承座，在轴承进油管与回油管之间加装临时管路，进行旁路循环；第2种循环方式为轴承内旁路冲洗方式，即油不通过轴瓦，但通过轴承座，进行旁路循环；第3种油循环冲洗方式与正常运行方式相同，油通过轴瓦，但在进油管上加装滤网，进行油循环。

　　以上3种方式可根据各厂的现场实际条件及油中含杂质情况来定，一般油中杂质较多时，可先采取第1或第2种方式进行大流量冲洗。大流量装置入口可在主油箱底部临时开孔接入，出口可接在冷油器出口处。当油质已达到一定的清洁度时，再采用第3种油循环方式。

　　由于管路中存在死角，油循环冲洗时，可将整个油系统分为几条循环路线。使用交流润滑油泵和启动高压油泵，对调节系统及密封油系统路线逐一进行循环冲洗；使用大流量装置对承润滑油系统线路逐一进行循环冲洗。并且，在每条路线冲洗时，保证有足够的油量和油压。

　　2.3.2 冲洗程序

　　第一阶段，冲洗前在各条冲洗路线加装临时滤网，冲洗4h后，彻底清理主油箱及各路线滤网；第二阶段，每冲洗4h要清理1次各路的滤网，将滤网上积存的杂物加以烘干、称重和记录，直待各滤网上的杂物总量每4h不超过0.2g，并且杂物仅为少量纤维杂质而没有金属颗粒、铁锈及砂粒，第二阶段循环冲洗才结束；第三阶段，将油系统的管路恢复至运行状态，更换临时滤网，滤网网眼不小于120目，每4h清理1次滤网，直到油质合格为至。

　　2.3.3　附加措施

　　在循环冲洗过程中，为了使附着在管壁上的焊渣、氧化皮和砂粒等杂物易于与管壁脱离，可采用锤击、压缩空气冲击以及升降油温等措施。一般可在循环冲洗第一阶段时，用手锤敲打每一冲洗路线的管道焊口、弯头和异径短管等部位，锤击时间约1h。同时从注油器处的临时管道通人压缩空气，使油管道发生振动。压缩空气压力比冲洗油压高约0.049MPa，但不可过高，以防临时滤网被冲破。在以后的循环冲洗中，除了采用锤击和压缩空气冲击的措施以外，还应采用升降油温的措施，使附着在管壁上的杂物在热胀冷缩的作用下与管壁脱离。油温控制方法如图2所示，即升降油温1次共需4h，与循环冲洗时间相同。

　　2.4 油中进水的处理

　　汽轮机运行时，由于汽封、冷油器等有关部件的结合处的泄漏，使蒸汽、水进入油系统，金属表面将逐步被锈蚀。油中进水后，若不及进处理，容易形成油—水乳状液，使油品产生氧化物。油乳化严重时，起不到良好的润滑、调整作用。为防止这一现象的发生可采取如下措施。

　　2.4.1　添加防锈剂

　　油中进水后，要及时采取过滤及排污的方法，最大限度排除水分，还要防止金属表面锈蚀。通过在运行汽轮机油中添加防锈剂，以防在金属表面发生氧化反应。目前国内汽轮机油中普遍使用的防锈剂为“十二烯基丁二酸”，又称“746”防锈剂，油中的添加量一般为0.02%～0.03%。防锈剂在使用中将不断被消耗，可在油箱中放置监视棒，运行中定期观察、记录油系统的锈蚀情况，根据液相锈蚀试验结果及时补加。

　　2.4.2　破乳化

　　汽轮机油一旦发生乳化应及时处理，防止乳状液“老化”后不易破坏。可采用物理、化学方法来破环乳化液，其物理方法是采取加热、沉降、离心分离、机械过滤、高压电脱水等方法，达到油—水分离的目的。化学方法是在乳化的汽轮机油中加入适当的破乳化剂后，可减小或破环乳状液的稳定性，使油水分离，起到破乳化的作用。通常根据乳状液的类型选择HLB值不同的破乳剂，若是W/O型的乳状液，可选用HLB值≥7的破乳剂，以替代HLB值为3.5～6的乳化剂。

　　如果汽轮机油乳化较严重时，可将上述方法结合使用，其效果更好。

　　3 防范对策

　　3.1　油系统设备及管道在制造过程中，应派专人进行设备监造，尤其是在管路酸洗过程中应严把质量关；还要在设备及管清洗后采取防护措施，防止内壁生锈。

　　3.2　在机组安装过程中，油管焊接要符合焊接工艺标准。

　　3.3　在机组检修期间，避免灰尘、焊渣、棉线等杂物落入油系统中。对检修后的油系统零部件要用压缩空气吹扫，再用面团粘，然后才能回装。

　　3.4　加强对轴封供汽压力的监视、调整，在机组真空不受影响的的情况下，尽可能降低轴封供汽压力。

　　3.6　在大修期间，对轴封径向间隙进行调整，使其间隙数值符合要求，防止高压侧轴封蒸汽外漏。可在轴承盖顶部开设适当的通风孔，破环轴承室内负压，防止蒸汽吸入。

　　3.7　加强油质监督，定期排污。放净排污点处及油箱内积水、油泥等杂质，定期开启滤油机，保持汽轮机油的清洁度。

　　3.8　要及时消除轴封、冷油器、水封等有关部件的结合处的泄漏，避免油中进水。