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抗燃油油质劣化的危害及对策
时间:2008-08-20 16:07:04

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      抗燃油油质劣化的危害及对策

      来源:华能伊敏发电厂

      作者:关志宏 何洪利

      摘要:针对近年来伊敏发电厂抗燃油油质劣化频繁,严重影响设备的安全
运行问题,对油质劣化的原因作了具体分析,并对防劣化措施作了初步探讨。

      关键词:抗燃油 劣化 危害0 前言伊敏发电厂安装两台俄制500MW 机组,
于02、03年先后对2#、1#机进行了彻底的DEH 改造,改造后的效果是明显的,但
由于缺乏对高压抗燃油的管理经验,发生了三次严重的抗燃油油质劣化事件,对
机组的安全造成了极大的危害,并造成了极大损失。

      1#机组于03年DEH 改造完,于7 月14日投入运行,29日正常停机,8 月3
日17时并网。8 月4 日1 时,1#机EH系统管道突然剧烈震动,1 时28分,1#中压
主汽门附近6.5m主机有压回油管路一处三通震裂呲油,抗燃油大量喷出,并产生
大量浓烟,经检修、运行人员4 个小时的抢修,机组恢复运行,但整个管系震动
依然剧烈,频率在3-10Hz左右,加固管道无效,可以判定震动为系统共振。经过
进一步的查找震源,发现1#高调门油缸内活塞在以3-10Hz左右频率剧烈的作往复
运动,频率与系统振动频率相同,当由顺序阀切换至单阀关#1高调门后振动消失。
几天后,机组停机时,使用信号源对各伺服阀进行检查,发现1#高调门伺服阀即
使在有信号的情况下也无法维持,在任何开度下都剧烈震动,而2#、3#、4#高调
门在有信号输入的情况下可以维持在任何位置,但信号消失时,也产生震动。将
这些伺服阀返厂校验发现,其喷嘴处已经腐蚀,而此时的油样(因大量跑油,此
时已经补入500Kg 左右的新抗燃油)检查并无明显异常(酸值0.025kOHmg/g;氯
含量0.0050% ;体积电阻率4.62*109Ωocm ),只有体积电阻率略低,但也属合
格范围。之后几天又陆续发现3 个汽泵调节阀伺服阀也有同样问题。由于能引起
这样普遍性的腐蚀的只能是油质劣化引起,因此可以推测可能是EH油突然劣化,
在系统自带的再生装置作用下缓慢恢复正常,而此期间各伺服阀已经受到腐蚀。

      此次事件造成了巨大损失,共更换摩根阀10个,损失抗燃油近1 吨,发生
管道泄漏三次,起火数次(因各处均有人死守而未产生危害),损失电量140 万
kWoh,对抢修人员健康造成了一定的危害。

      之后,我厂还发生了两次油质劣化事件,虽没有造成严重损失,但也给机
组带来了严重的隐患。①、03年9 月,因2#机三抽油压逆止门漏汽,导致其附近
EH管道超温,共更换10余个油泵出口滤芯才控制住油质。②、04年2 月,1#机EH
油泵出口滤芯频繁报警,而抗燃油颗粒度为MOOG二级。尤其指出的是这两次事件
后期,由于滤芯耗尽,机组均不得不强行在滤芯报警的情况下运行,严重影响机
组的安全。

      1  影响油质劣化因素现场EH油的运行条件较为复杂,而EH油的劣化正是
与这些运行条件有着十分紧密的关系,就我厂机组而言,其油质劣化主要与下述
因素有关:1.1 金属对油质的影响在管道施工过程或油系统检修时,总会有部分
残存物如焊渣、金属锈蚀物等难于彻底去除,焊渣及金属锈蚀物会对油的劣化反
应起到催化剂的作用。EH油作为一种酯,其在催化剂(金属锈蚀物及焊渣)的作
用下可部分分解为酚和羧酸,这些酸性物质的产生标志着油劣化的开始。

      在测试颗粒度时还曾发现,油中被滤膜截留下来的某些物质在显微镜下呈
现金属光泽,初步判断为金属微粒,这种极微细的金属微粒对油的劣化反应有更
强的催化活性。这些微粒主要是高压油流冲刷下来的金属腐蚀物。

      1.2 运行油的温度对油质的影响抗燃油在常温下的氧化速率极慢,但在较
高温度下其氧化速率会剧增。运行中一般控制温度在40±5 ℃,但由于设备或人
为失误,过温现象总有发生。如油在流经油动机附近时,由于热辐射,可使该段
流过的油的温度远远超出正常运行时的温度,这种局部热点的存在可大大加快EH
油的劣化速度,使EH油在短期内酸值升高很快,同时,EH油也具有一般有机物的
通性,即受热易分解,产生有机酸。另外,在油温较高时,EH油能熔解其管路连
接处的密封材料,一方面会造成油泄漏,另一方面会改变油的性质。

      另一方面,我厂抗燃油为" 大湖" 专为俄罗斯生产,油黏度大大提高,
(40℃时为50.83mm2/s;43℃时为41.71mm2/s;47℃时为34.49mm2/s;50℃时为
28.75mm2/s)在正常工作油温40±5 ℃下油黏度变化极大,易造成滤网压差过大
问题。

      1.3 水分的渗入会造成EH油的水解抗燃油是一种磷酸酯,它能遇水发生水
解反应生成酚和羧酸,生成的羧酸反过来可作为水解反应的催化剂。

      EH油在运行时基本上为密封状态,为防止水分渗入,在油箱顶部装有干燥
剂。一般情况下,水分的来源主要是吸收空气中的潮气,如油箱盖密封不严,干
燥剂失效,水分可通过油箱顶渗入。

      1.4 旁路再生装置的功效较差EH油系统都设有旁路再生装置,该装置主要
由硅藻土吸附剂和滤芯组成,前者用于吸附劣化产物,后者用于过滤颗粒物。但
目前的再生装置存在旁路再生装置对油质改进功效不大的问题,如有一次我厂在
EH油酸值为0.15mgKOH/g 时投入旁路再生装置,效果不佳(测量油的酸值只是略
有下降,在更换4 个硅藻土滤芯后才勉强降到0.10mgKOH/g 以下。为此我厂引进
硅铝再生系统,但随之也发生了04年2 月滤芯频繁报警问题,症状是:尽管此时
抗燃油的颗粒度已达MOOG一级,但油泵出口滤芯仍频繁报警,经分析怀疑是滤料
过细,面对过量的5 微米以下颗粒,滤芯无法保证其通流能力,这个问题在厂家
更换大颗粒滤料滤芯后得到解决(若加大滤芯通流面积也可缓解这一问题)。

      针对以上分析,我们对EH系统进行了详细的检查,发现:1 、EH管道内焊
渣较多;2 、有局部超温现象(70度);3 、硅藻土功效差;4 、监测周期长
(新安装系统在机组启动后油品劣化快,监测周期应在1 周一次);5 、运行油
温过低,平常只有40℃左右,用油量突然增加或油质稍有恶化就会导致泵出口滤
芯报警。为此,我们相应的采取了如下措施:1 、控制超温点,做好保温;2 、
加大监测力度,直至系统稳定;3 、购买硅铝再生系统,加大再生效果;4 、提
高油质报警标准:体积电阻率为10*109ΩoCm ,酸值为0.10mgKOH/g ;5 、提高
运行油温,保持在45℃以上,除正常投入加热器外,还对管道进行适当的保温。
经以上措施,类似情况再没有发生。

      2 总结经验,可以提出以下对策严格把好安装的质量关,保持系统清洁、
尽量减少焊瘤的存在。

      严格控制EH系统的超温,采取隔绝热源、保温、通风的方法控制油温,同
时,也要做好保证油温在45-55 ℃范围,防止黏度过大造成的负面影响。

      新安装或检修的系统在投入运行的前期要加大监测的力度,严格执行《油
品检测监督管理制度》,增加必要的仪器仪表。

      现场储备足够数量的理化指标合格的备用炕燃油,系统补油前必须化验合
格后方可进行补油操作。

      谨慎使用滤油设备,尤其注意滤芯的采购,必须的有质量保证的才能使用。

      坚持投入再线再生装置。

      定期检查油箱上呼吸阀,干燥剂失效及时更换。

      储备一定量的EH油泵出口滤芯,建议储备30个,随耗随补,另外对系统中
的关键设备如油泵、摩根阀等也要有储备,毕竟EH系统对机组的安全运行影响太
大了。

      合理安装管道支吊架,保证膨胀,合理选用管道附件(如三通、变径等),
防止出现应力集中,遇有振动时破裂。

      当EH油系统出现问题时,应准确判断故障原因,不能在问题没有找到时就
匆忙投入机组,有可能产生严重后果。

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