2021 年电力企业油质监督技术研讨会
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影响 EH 油品质的原因及应对措施
中核核电运行管理有限公司,张振宇、何庆、王尧
摘 要:汽轮机高压抗燃油(EH)系统是汽轮机调节与汽机保护系统的重要组成部分。EH 油的降解机理有氧化、高
温降解、外来污染(水解、历史污染物、外来的化学物)三种大类,维护的首要目标是要去除使用过程中产生的酸性物
质的不良影响;除水成为维护 EH 油的重要一步,通过加装微正压除水装置从而保证 EH 油中的水分含量维持保持在很低
的水平避免油品劣化。
关键词:EH 抗燃油;酸值;水分;体积电阻率;微正压除水
汽轮机高压抗燃油(EH)系统是汽轮机调节与
汽机保护系统的重要组成部分。EH 油系统对阀门油
动机的开关、调节起着至关重要的作用。EH 油的稳
定性直接影响调速系统的运行可靠性和安全性。
EH 抗燃油由磷酸酯组成,外观透明、均匀,新油
略呈淡黄色,无沉淀物,挥发性低,抗磨性好,安定性
好,物理性稳定,发电厂电液控制系统所用抗燃油是一
种抗燃的纯磷酸脂液体,
难燃性是磷酸酯最突出特性之
一,在极高温度下也能燃烧,但它不传播火焰,或着火
后能很快自灭,所以磷酸酯具有高的热氧化稳定性。
影响 EH 油品质主要原因:
水分:
水分含量增加会引起水解,
生成酸性磷酸酯
和酚,并进一步反应生成低分子酸和高分子老化产物。
而产生的酸性产物又会催化油品分解,导致油品酸值不
断提高。一般情况下,油的水分来源主要是吸收空气中
的潮气如油箱盖密封不严、干燥剂失效等情况。
酸值:酸值升高会导致抗燃油产生沉淀、气泡
和空气间隔等问题。由于抗燃油是由磷酸酯构成的根
据磷酸酯的物理和化学特性,它极易主动吸附空气中的
水分,磷酸酯水解后会产生大量的强酸和弱酸,继而造
成磷酸酯抗燃油的酸值升高。酸值过高,不仅加速抗燃
油的降解缩短使用寿命,
更是容易腐蚀电液调速系统的
伺服阀,从而造成整个调速系统的动作不准确性;同时
不同程度地影响油的电阻率、颗粒度等性能指标。
体积电阻率:体积电阻率是抗燃油的一项非常
重要的电化学性能控制指标,体积电阻率超标有可
能引起油系统调速部套的电化学腐蚀。尤其是在伺
服阀内,由于油流及油流形态的变化,极易发生电
化学腐蚀。电阻率越低,电化学腐蚀就越严重。
颗粒度:由于酸值、电阻率等指标超标引起金
属腐蚀产生的颗粒,以及在补油、取样时由外界进
入颗粒,造成油循环时会对伺服阀产生一定的磨损。
EH 油作为调节系统的动力油,具有一定的耐高
温、抗老化的能力,但是伴随着机组运行周期年份
的增加,在使用过程中由于磷酸酯抗燃油自身及外
部因素的影响,势必会出现油质劣化的现象,主要
表现为酸值升高、水分增加、电阻率下降、颗粒污
染等,从而影响汽轮机调节油系统的正常运行。
由于 EH 油是由磷酸酯构成的,根据磷酸酯的物
理和化学特性,它极易主动吸附空气中的水分。根
据研究表明,通过水解反应水是磷酸酯产生酸的主
要催化剂,水解反应产生酸造成 EH 油的酸值的升高
的量并不是线性的,而是随着酸值的不同而不同:
高酸值会导致更快速的水解反应(自催化反应)
。另
外磷酸酯水解的产物容易与溶解态的金属形成油泥
(来自于除酸的硅澡土、改性氧化铝等)
,加上酸值
的升高,也会对 EH 油的电阻率造成影响。在 EH 油
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