汽輪機用抗燃油的運行維護和監督

陳 磊

一、前言

抗燃油是合成磷酸酯抗燃液壓液的簡稱，是電力生產過程中十分重要的潤滑介質。隨著發電機組功率的不斷增大，蒸汽參數和汽輪機調速系統油壓相應提高。為防止高壓油泄漏釀成火災，調速系統控制液已廣泛采用抗燃油。抗燃油在運行、維護過程中極易受到如水分、顆粒雜質等的污染而性能降低導致發生嚴重后果。因而，加強抗燃油的運行維護和化學監督，在延長抗燃油的使用壽命、防止調速系統卡澀和保障機組的安全經濟運行都有十分重要的意義。

二、抗燃油的特點

抗燃油的突出特點是沒有易燃和維持燃燒穩定的分解產物，而且不沿油流傳遞火焰，甚至其分解產物構成的蒸汽燃燒時，也不會引起全部液體著火。抗燃油種類很多，選用時應綜合考察抗燃油的其他性能以及適用于汽輪機的液壓調節系統的要求。對于電廠用汽輪機，應選用黏溫性較好，且閃點、自燃點、熱解穩定性均較優的三芳基磷酸酯抗燃油。

1.抗燃油特性指標

（1）密度。磷酸酯抗燃油的密度為1.13～1.17g/cm3。由于密度大，當系統中存在大量游離水時，水會浮在抗燃油液面上，因而不能向汽輪機油那樣從油箱底部放水，所以一般用虹吸法除去漏入抗燃油系統中的水分。

（2）自燃點。自燃點是評價抗燃油性能的一項重要指標。汽輪機液壓調節系統用抗燃油看重的就是其自燃點高。自燃點也是保證機組安全運行的一項主要指標。如果運行中自燃點降低，說明抗燃油被礦物油或其他易燃液體污染，應迅速查明原因。

（3）含氯量。汽輪機液壓系統大都是用不銹鋼材料制造的，如果抗燃油含氯量較高，會造成不銹鋼部件的化學點蝕，影響系統安全運行。

（4）電阻率。抗燃油的介電性能主要用電阻率來標示。調節系統用的高壓抗燃油應具有較高的電阻率，電阻率低會造成控制系統失靈和引起系統的電化學腐蝕。

（5）潤滑性。磷酸酯抗燃油的潤滑性能是十分出色的，特別是對于鋼對剛的摩擦。許多機械、軸承和泵采用它作潤滑劑后，作用壽命都比用礦物油長。

（6）空氣釋放性和起泡沫性。常溫常壓下，油中通常有約溶解10%的空氣，但磷酸酯的空氣釋放速度比汽輪機油小1/2～1/3。隨著壓力升高，空氣于油中的溶解度隨成正比例增加。這樣在液壓調節系統中，如果有游離的空氣存在，經過一定長度的壓力油管后就會溶解在油里，當油流經節流部位時，空氣又可能從油中釋放出來，導致系統的工作不穩定，引起振動等現象。

（7）溶劑性。三芳磷酸酯對許多有機化合物和聚合材料有很強的溶解能力。因此，因慎重選擇與其接觸的非金屬材料。一般用于礦物汽輪機油的材料都不適用于磷酸酯。如果選用材料不當，會造成材料的溶脹、抗燃油系統泄漏，加速抗燃油的老化、劣化，危害機組運行安全。這點很重要，應該引起充分注意。

三、抗燃油的運行維護

因抗燃油的運行維護管理和監督，涉及多個部門和專業，事關油質品質、日常維護、監督和系統檢修多方面的問題。各級部門必須緊密配合，職責明確，隨時了解其運行情況。如發現問題，應迅速采取處理措施，以保證汽輪機調速系統乃至整臺機組安全運行。

（1）新抗燃油驗收需按抗燃油生產廠商或進口合同規定的技術標準驗收，但原則上不應低于ISO/IEC DP10050草案標準。合格油的庫存管理，應參照抗燃油生產廠油品庫存管理規定儲存備用。系統補加油應使用經檢驗合格的相同牌號的油。對不同牌號的油品，補油前應按照DL429.6方法進行混油試驗，油樣的配比應與實際使用的比例相同，試驗合格后方可補入。

（2）新抗燃油注入設備后應循環沖洗過濾，以除去系統內殘留的固體雜質及污染物。在沖洗過程中取樣測試顆粒污染度，直至測定結果達到汽輪機制造廠要求的清潔度后，才能停止沖洗過濾。再次取樣進行全面分析，結果應符合新油質量標準。

（3）定期檢查油系統，如發現精密過濾器壓差異常，說明濾芯堵塞或破損，應及時查明原因，進行清洗或更換。

（4）抗燃油長期處于高溫下運行，容易引起氧化，因此抗燃油系統裝有旁路再生裝置。機組啟動時再生裝置應及時開啟，除去運行油老化產生的酸性物質、油泥、水分等有害物質。應定期從其進出口取樣分析，判斷吸附劑是否失效，以便及時更換再生濾芯及吸附劑。一般情況下，半年更換一次。對于運行中的抗燃油，無論其酸值合格與否，都應投入旁路再生裝置，以及時除去油品老化、劣化所產生的酸性有害物質。如果油的酸值呈降低趨勢或保持不變，說明再生濾芯及吸附劑未失效；反之，酸值升高或升高值得不到控制，則說明再生濾芯及吸附劑失效，應及時更換。

（5）抗燃油系統檢修時，現場應無灰塵、無其他檢修工作。系統清理不宜用汽油及含氯量＞1mg/L的溶劑清洗，可采用丙酮清洗和壓縮空氣吹掃。系統檢修完畢后用油循環沖洗系統，中壓油系統沖洗油顆粒污染度必須達到SAE 749 D5級標準，高壓油系統必須達到SAE 749 D3級標準。沖洗合格后對沖洗油取樣進行全面分析，按新油標準驗收合格后方可啟動運行，否則放出沖洗油，注入新油繼續沖洗至油質指標合格。機組啟動24h后應再次取樣測定顆粒污染度。

（6）抗燃油系統檢修安裝過程中，要按照制造廠規定的材料更換密封材料。密封材料接觸抗燃油后，其膨脹率應＜15%，收縮率＜5%，因此選用的材料應在抗燃油中浸泡168h，若密封材料使用不當會引起材料膨脹過度或腐蝕，最終導致系統泄漏或系統中活動部件卡澀。

（7）定期檢查抗燃油系統保溫工藝。如發現保溫破損及時處理，防止熱傳導對抗燃油的影響。

四、抗燃油的監督

（1）監測抗燃油的外觀的顏色變化。如外觀變渾濁或顏色加深，應及時更換旁路吸附再生濾芯或吸附劑或調節冷油器閥門控制油溫。

（2）監督運行油溫。抗燃油的熱穩定性、黏溫性較差，如油溫低于20℃，會使系統中的油泵及電機過載，如運行油溫過高，會加速抗燃油老化和水解，抗燃油的酸值短期內升高很快，產生有機酸。另外油溫較高時能熔解其管路連接處的密封材料造成油泄漏。因此，運行中一般控制抗燃油溫度在40±5℃。如油溫過低或過高，都必須及時處理，如啟動加熱系統或啟動冷卻系統。

（3）監督精密過濾器及旁路再生裝置壓差變化，如發現壓差異常，說明濾芯堵塞或破損，應查明原因進行清洗或更換。及時清理油泵出口濾網及各氣門油進口濾網。

五、化學監督與處理

（1）外觀。判斷油品污染與否的直觀依據。

（2）密度。判斷補油是否正確以及油品中是否混入其他液體或過量空氣。

（3）運動黏度。鑒別補油是否正確及油品是否被其他液體污染。

（4）水分。水分會導致抗燃油水解劣化，酸值升高，造成系統部件腐蝕。如果運行抗燃油的水分含量超標，應迅速查明原因，采取措施。

（5）酸值。酸值是重要的控制指標，如果運行中抗燃油酸值升高得快，表明抗燃油老化變質或水解。必須查明酸值升高的原因，采取措施，防止油質進一步劣化。

（6）閃點。閃點降低，說明抗燃油中產生或混入了易揮發可燃性組分，應采取適當措施，保證機組安全運行。

（7）氯含量。液壓系統中氯含量過高會加速伺服閥的腐蝕，并會損壞某些密封襯墊材料。如發現氯含量超標，應分析原因，采取措施。

（8）電阻率。電阻率是高壓抗燃油的一項主要指標，電阻率降低是由于極性物質污染造成的，此時必須檢查酸值、水分、氯含量等項目，并采取相應的處理措施。

（9）顆粒污染度。是保證機組安全運行的重要措施，特別是對新機組啟動前或檢修后的調速系統，必須進行嚴格的沖洗過濾。運行油中顆粒污染度值增大，應迅速查明污染源，必要時停機檢查，消除隱患。

油化驗人員應嚴格按照《DL/T 571-95電廠用抗燃油驗收、運行監督及維護管理導則》要求，對運行中抗燃油進行監督。在分析指標出現異常時，縮短試驗周期，并取樣進行全面分析，復核分析結果無異議后，及時通知有關人員，檢查抗燃油系統密封件是否損壞、有無腐蝕，油溫是否正常有無泄漏，各過濾器組件濾芯是否失效，系統有無污染源等，并采取相應的措施處理。對運行中的抗燃油，除定期進行全面檢測外，平時應注意有關項目的監督檢測，以便隨時了解調速系統抗燃油的運行情況，如發現問題，迅速采取處理措施，保證機組安全運行。