運(yùn)用油液污染（顆粒）度測定儀測試汽輪機(jī)油顆粒度的重要性

1 概述
汽輪機(jī)油質(zhì)的好壞直接影響著汽輪機(jī)潤滑油系統(tǒng)、氫氣密封油系統(tǒng)和調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)能否正常工作。汽輪機(jī)油系統(tǒng)顆粒度污染超標(biāo)在電廠是一個(gè)普遍存在的問題。對汽輪機(jī)潤滑油系統(tǒng)來說，潤滑油中的固體顆粒在滑動軸承承載表面上會加快軸頸與瓦面磨損，使電廠汽輪機(jī)組軸頸拉毛磨損、車削成槽的現(xiàn)象頻繁發(fā)生。近年來，我國新投產(chǎn)的國產(chǎn)300MW機(jī)組，普遍存在或多或少的磨軸現(xiàn)象。對調(diào)速系統(tǒng)來說，顆粒狀的固體污染物因各種原因侵入系統(tǒng)，隨油流竄流在各原件和管道中，加大閥芯和閥套摩擦，調(diào)節(jié)系統(tǒng)動作遲緩，同時(shí)加快噴嘴和節(jié)流口的沖蝕磨損改變形狀尺寸，影響調(diào)節(jié)系統(tǒng)的性能，尤其是目前大容量機(jī)組都采用以高壓抗燃油作為工作介質(zhì)的DEH系統(tǒng)，其核心部件電液伺服閥是非常精密的電液轉(zhuǎn)換原件，由油中污染顆粒引起的伺服閥失效的故障更容易發(fā)生。調(diào)查資料表明，在所有伺服閥的故障中因油污染主要是固體顆粒污染引起的堵塞、卡死、沖蝕等失效故障約占90%。此外，污染的密封油可使壓差閥發(fā)生卡澀、動作不靈、跟蹤性能差、平衡閥靈敏度降低，使得密封瓦氫側(cè)油量增加，向發(fā)電機(jī)內(nèi)大量進(jìn)油。據(jù)調(diào)查，在國內(nèi)運(yùn)行的一百三十多臺200MW汽輪發(fā)電機(jī)組中，都不同程度地存在著上述問題。氫密封系統(tǒng)向發(fā)電機(jī)內(nèi)漏油是電廠普遍存在的一種現(xiàn)象，汽輪機(jī)油的污染使得油系統(tǒng)故障頻繁發(fā)生，不僅嚴(yán)重影響了生產(chǎn)，也給電廠帶來了很大的經(jīng)濟(jì)損失。長期以來，電廠對運(yùn)行中的汽輪機(jī)油只能做常規(guī)化驗(yàn)，清潔度用目測法和放大鏡觀察法油質(zhì)，檢驗(yàn)受檢測人員水平的影響，這些檢驗(yàn)方式并不能滿足對汽輪機(jī)油質(zhì)檢測的要求，
現(xiàn)就汽輪機(jī)油污染監(jiān)測工作的重點(diǎn)談?wù)劥譁\看法
2 汽輪機(jī)油污染監(jiān)測工作中存在的問題
2.1 提高監(jiān)測管理水平
相對于以前的小容量機(jī)組，大容量機(jī)組（200MW及以上機(jī)組）軸頸尺寸增大，軸頸表面的線速度增大，象車削一樣，很高的線速度使顆粒與軸頸更容易拉毛磨損；同時(shí)轉(zhuǎn)子質(zhì)量大，油膜薄，小容量機(jī)組運(yùn)行中油膜厚度一般約為0.20mm，而大機(jī)組的油膜厚度通過實(shí)測只有0.05mm左右，當(dāng)機(jī)組啟動或惰走時(shí)油膜會更薄，使得汽輪機(jī)組軸頸更易受潤滑油中更多的微小顆粒的損傷。目前，某些電廠對油質(zhì)的認(rèn)識仍停留在小機(jī)組的水平上，對油污染的危害認(rèn)識不足，大多數(shù)電力建設(shè)安裝部門，僅把油質(zhì)檢測停留在安裝過程和油循環(huán)上，沒有在油系統(tǒng)的選材運(yùn)輸保管下料和安裝上實(shí)行一套嚴(yán)格的切實(shí)可行的監(jiān)測管理制度。由于汽輪機(jī)油的清潔度涉及到汽輪機(jī)油系統(tǒng)設(shè)備的制造運(yùn)輸儲存安裝及運(yùn)行監(jiān)督等各個(gè)環(huán)節(jié)，因此要想提高汽輪機(jī)油的質(zhì)量必須有一個(gè)全系統(tǒng)的監(jiān)測過程。
2.2 更新必要的檢測設(shè)備
傳統(tǒng)的油質(zhì)化驗(yàn)由于沒有專門的顆粒計(jì)數(shù)儀，而昂貴的在線檢測儀價(jià)格昂貴且無法應(yīng)用于汽輪機(jī)油質(zhì)的在線監(jiān)測，目前的目測或放大鏡檢驗(yàn)方式不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)汽輪機(jī)油清潔度超標(biāo)現(xiàn)象，未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)汽輪機(jī)油中含大量的固體顆粒污染物，通常只有在油顆粒度污染對系統(tǒng)產(chǎn)生危害后才采取措施，曾發(fā)生過機(jī)組軸頸軸瓦嚴(yán)重?fù)p傷。因此，使用符合要求的檢測設(shè)備對使用的汽輪機(jī)油質(zhì)清潔度進(jìn)行檢測并對長期運(yùn)行的機(jī)組實(shí)行清潔度在線檢測是當(dāng)前對污染度進(jìn)行及時(shí)控制，減少油污染危害的一個(gè)重要途徑。
2.3 優(yōu)化評判方法，規(guī)范操作
以光阻法原理工作的液體自動顆粒計(jì)數(shù)器已成為廣為人們接受的一種測定油液污染度的主要工具。目前電廠大都沿用美國汽車工程協(xié)會的SA749D標(biāo)準(zhǔn)及美國航天協(xié)會的NASl638標(biāo)準(zhǔn)，它們有一個(gè)共同特點(diǎn)，即建立在一個(gè)固定的尺寸分布的基礎(chǔ)上，以電廠使用較多的NASl638標(biāo)準(zhǔn)為例，該標(biāo)準(zhǔn)按100ml油液中5～15μm、15～25μm、25～50μm、50～100μm和大于100μm5個(gè)尺寸范圍內(nèi)允許顆粒數(shù)劃分為12個(gè)污染等級。電廠目前清潔度等級的評判方法是，根據(jù)檢測結(jié)果，確定污染顆粒在各尺寸范圍內(nèi)的清潔度等級并取其中的清潔度等級評判結(jié)果。用該方法確定的評判結(jié)果存在如下問題：實(shí)際汽輪機(jī)油中顆粒尺寸分布難以同時(shí)滿足，5個(gè)尺寸范圍的規(guī)定，使得NASl638標(biāo)準(zhǔn)在應(yīng)用過程中往往出現(xiàn)大小尺寸范圍內(nèi)汽輪機(jī)油的清潔度等級相差很大。因此，按當(dāng)前油質(zhì)評定方法確定的評判結(jié)果不能很好地反映汽輪機(jī)油質(zhì)對油系統(tǒng)的危害程度。而且顆粒計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確性在很大程度上依賴顆粒檢測設(shè)備的正確操作技術(shù)，必須保證所用傳感器以及相連管路的清潔度，樣液分析系統(tǒng)必須先用事先過濾好的溶劑來清洗。同時(shí)使用超聲浴池來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工搖動，避免手工帶來的氣泡。樣液在超聲浴池中停留的時(shí)間不應(yīng)超過30S，否則瓶壁上的顆粒會脫落到樣液中，這對清潔度高的樣液有一定影響。只有正確使用顆粒計(jì)數(shù)器，才能減小計(jì)數(shù)誤差，提高數(shù)據(jù)的重復(fù)精度，從而有利于正確分析系統(tǒng)的污染度等級，有助于提高系統(tǒng)的性能及可靠性，延長系統(tǒng)的工作壽命。
3 汽輪機(jī)油污染監(jiān)測工作的重點(diǎn)
3.1 安裝油質(zhì)在線監(jiān)測設(shè)備
目前，電廠在機(jī)組安裝沖洗以及運(yùn)行中常用的外觀目測法放大鏡觀察法及稱重法來判斷油質(zhì)清潔度的方式已不能滿足大容量機(jī)組對汽輪機(jī)油質(zhì)的要求。電廠應(yīng)安裝油質(zhì)在線監(jiān)測設(shè)備，在機(jī)組安裝維修后進(jìn)行油系統(tǒng)沖洗及在補(bǔ)充新油過程中對汽輪機(jī)油質(zhì)進(jìn)行檢測，以保證汽輪機(jī)油質(zhì)符合要求同時(shí)，對運(yùn)行中的汽輪機(jī)油的清潔度進(jìn)行在線監(jiān)測，在清潔度超標(biāo)時(shí)及時(shí)濾油，不僅可以將汽輪機(jī)油質(zhì)控制在系統(tǒng)所要求的目標(biāo)清潔度范圍內(nèi)，還可根據(jù)汽輪機(jī)油清潔度的變化情況及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)組運(yùn)行中出現(xiàn)的異常情況，在故障早期階段采取措施，避免油污染危害的發(fā)生，保證機(jī)組安全可靠的運(yùn)行。
3.2 消除微水含量的影響
由于現(xiàn)場運(yùn)行的汽輪機(jī)油中含有微小氣泡，影響了檢測精度同時(shí)為消除汽輪機(jī)油中水對污染度檢測結(jié)果的影響，建議安裝除氣裝置及汽輪機(jī)油微水含量檢測裝置對污染度檢測結(jié)果進(jìn)行修正，以提高檢測精度。
3.3 改進(jìn)油質(zhì)評判方法
若要通過油質(zhì)監(jiān)測有效地控制汽輪機(jī)油污染對系統(tǒng)產(chǎn)生的危害，汽輪機(jī)油質(zhì)清潔度等級檢測結(jié)果必須能夠反映汽輪機(jī)油中固體顆粒對系統(tǒng)的危害程度.由于目前用各尺寸段內(nèi)清潔度等級作為清潔度等級的評判方法不能真實(shí)的反映污染顆粒對系統(tǒng)的危害程度，建議污染度等級評判結(jié)果中保留各尺寸段內(nèi)的污染度等級，相應(yīng)地，汽輪機(jī)油系統(tǒng)對汽輪機(jī)油質(zhì)清潔度的等級要求也按不同的尺寸段分別規(guī)定。
4 結(jié)論
綜上所述，汽輪機(jī)油污染是國內(nèi)電廠普遍存在問題，不僅給電廠造成很大的經(jīng)濟(jì)損失，也影響了機(jī)組的安全運(yùn)行因此，我們應(yīng)積極加強(qiáng)對汽輪機(jī)油的監(jiān)測工作，將汽輪機(jī)油污染度控制在規(guī)定范圍內(nèi)，保證機(jī)組更加安全可靠地運(yùn)行。