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电力行业
某电力公司汽轮机油污染度上升的原因
一、案例背景

深圳某电力公司多年来一直在“广研检测”对其生产车间的几台汽轮机开展油液分析,这些汽轮机采用的是Mobil DTE Light,监测项目包括黏度、污染度、酸值、水分、液相锈蚀、抗乳化性、机械杂质、铁谱等理化及磨损指标。

二、检测数据分析

2014630对客户的几台汽轮机在用油进行例行监测时,发现7#机的污染度远远超出正常水平,达到NAS 13级。在之前监测时并未发现问题。此次监测数据的超常也引起了“广研检测”技术人员的注意,建议客户进行过滤处理。

客户在收到报告后,于721再次送检,送检时样品外观浑浊,如图1所示。检测结果显示油品污染度测试结果为大于NAS 16级,且水分含量较高,见表1所示。

721的检测结果起了客户的高度重视,进一步加强了对油液的过滤净化,于812对过滤前后的样品都送检,并测试了分析铁谱。检测结果显示,该油的液相锈蚀试验不合格,如表1所示,且过滤后油液污染情况并没有得到明显改善。

  

1  721送检的样品外观           2  812送检的样品外观

1  检测数据

登记日期

2014-06-30

2014-07-21

2014-08-12

2014-08-12

2014-08-19

取样位置

 

 

 

滤油机出口

 

色度

5.0

--

5.0

--

--

运动黏度 40,mm2/s

31.23

--

31.32

--

--

酸值,mgKOH/g

0.119

--

0.093

--

--

水含量,mg/kg

80

427

108

--

--

液相锈蚀 B

合格(无锈)

--

不合格(中等锈蚀)

--

--

水分离性 54,min

15

--

10

--

--

机械杂质,%

--

--

--

NAS等级

13

>16

14

14

--

5μm-15μm

1599350

--

3864075

3438750

--

15μm-25μm

31400

--

117725

522300

--

25μm-50μm

150

--

1800

32750

--

50μm-100μm

0

--

0

450

--

>100μm

0

--

0

0

--

ISO等级

21/15

>24/21

22/17

22/20

--

>5μm

1630900

--

3983600

3994250

--

>15μm

31550

--

119525

555500

--

>25μm

150

--

1800

33200

--

>50μm

0

--

0

450

--

 

   

a.放大200                             b.放大500

3  铁谱图片

三、失效原因分析

对这几次的污染度检测数据进行分析,“广研检测”技术人员发现污染颗粒主要是15μm以下小颗粒,这些颗粒经过反复过滤仍旧无法去除,且过滤后反而污染情况更加严重,而铁谱图片上并未观察到的磨损颗粒和污染颗粒与污染度测试结果并不吻合,因此推测该油污染度高可能是因为油品使用时间过长, 加上水分污染,油品加速劣化,在高温和水分的综合作用下,生成了一些高分子聚合物,这些聚合物颗粒较小,悬浮在油液中,一方面尺寸细小,无法被滤器滤除,另一方面由于具有极性,会吸附在润滑管路及摩擦副表面,并堵塞滤器,导致过滤效果变差。

为了查明原因,客户接受“广研检测”的建议,于819又送检了新油和在用油(如图4所示),并加测旋转氧弹、抗氧化剂含量以及抗泡沫性能等评价油品的综合性能。经过测试发现,该油新油旋氧测试值为300min,而旧油旋氧测试结果为120min,酚类抗氧化剂含量低,抗泡性能较差,如表2所示,表明该油的理化性能已经明显下降。

4  819客户送检的新油与在用油的外观

2  812号送检样品加测项目

登记日期

在用油

新油

抗氧化性能(旋转氧弹,150),min

120

300

泡沫特性 24,mL/mL

450/0

0/0

93.5mL/mL

70/0

5/0

24mL/mL

450/0

0/0

漆膜倾向指数

3.9

--

抗氧化剂含量

见图4

见图4

胺类,%

--

--

酚类<%

0.0

100

 

5  新旧油抗氧化剂含量对比图

因此,综合分析,该油使用时间过长,油品抗氧性、防锈性能、抗泡性能等下降,油品氧化生成了大量的极性软颗粒物质,这些软颗粒悬浮在油中,导致了油品污染度高;而这些极性软颗粒不易通过普通的过滤方法予以去除,且容易堵塞滤芯,导致过滤效果变差,这就是造成油液污染度居高不下的主要原因,根据客户的反馈,该油已经使用了十年,因此建议客户对润滑油及滤芯进行更换。

四、广研检测建议

抗氧化性能是汽轮机油的最重要的性能之一,润滑油氧化性能差会导致油中生成一些高分子聚合物,如油泥、漆膜、胶质等。这些物质容易吸附在摩擦副表面,且容易堵塞滤器,不利于设备润滑。评价油品抗氧化性能的指标有抗氧化剂含量、旋转氧弹,此外,还可以通过漆膜倾向指数来评价油品生成漆膜的倾向。

该案例中,客户比较重视油液分析,多年来一直在本中心进行监测,但主要集中在污染方面,从未对油品的抗氧化性能进行检测。而此次出现污染度居高不下的情况,客户进行了反复过滤,也没有查找到具体原因。在我们的建议下,加测了抗氧化性能的分析,也发现了问题所在。因此建议对汽轮机油要加强对漆膜倾向指数、抗氧化性能的定期监测,及时了解油品的性能变化情况。

广研检测(微信公众号:gti1959),是国内最早的第三方油品检测机构,设备润滑状态专业监测机构,世界500强国机集团下属研究所。中国“油品检测和设备润滑管理集成服务”领先者。

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