運用油液污染（顆粒）度測定儀測試汽輪機油顆粒度的重要性

1 概述
汽輪機油質(zhì)的好壞直接影響著汽輪機潤滑油系統(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。汽輪機油系統(tǒng)顆粒度污染超標在電廠是一個普遍存在的問題。對汽輪機潤滑油系統(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)電機內(nèi)大量進油。據(jù)調(diào)查，在國內(nèi)運行的一百三十多臺200MW汽輪發(fā)電機組中，都不同程度地存在著上述問題。氫密封系統(tǒng)向發(fā)電機內(nèi)漏油是電廠普遍存在的一種現(xiàn)象，汽輪機油的污染使得油系統(tǒng)故障頻繁發(fā)生，不僅嚴重影響了生產(chǎn)，也給電廠帶來了很大的經(jīng)濟損失。長期以來，電廠對運行中的汽輪機油只能做常規(guī)化驗，清潔度用目測法和放大鏡觀察法油質(zhì)，檢驗受檢測人員水平的影響，這些檢驗方式并不能滿足對汽輪機油質(zhì)檢測的要求，
現(xiàn)就汽輪機油污染監(jiān)測工作的重點談?wù)劥譁\看法
2 汽輪機油污染監(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組，大容量機組（200MW及以上機組）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；同時轉(zhuǎn)子質(zhì)量大，油膜薄，小容量機組運行中油膜厚度一般約為0.20mm，而大機組的油膜厚度通過實測只有0.05mm左右，當機組啟動或惰走時油膜會更薄，使得汽輪機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)的認識仍停留在小機組的水平上，對油污染的危害認識不足，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)的選材運輸保管下料和安裝上實行一套嚴格的切實可行的監(jiān)測管理制度。由于汽輪機油的清潔度涉及到汽輪機油系統(tǒng)設(shè)備的制造運輸儲存安裝及運行監(jiān)督等各個環(huán)節(jié)，因此要想提高汽輪機油的質(zhì)量必須有一個全系統(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)化驗由于沒有專門的顆粒計數(shù)儀，而昂貴的在線檢測儀價格昂貴且無法應(yīng)用于汽輪機油質(zhì)的在線監(jiān)測，目前的目測或放大鏡檢驗方式不能及時發(fā)現(xiàn)汽輪機油清潔度超標現(xiàn)象，未能及時發(fā)現(xiàn)汽輪機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)生過機組軸頸軸瓦嚴重損傷。因此，使用符合要求的檢測設(shè)備對使用的汽輪機油質(zhì)清潔度進行檢測并對長期運行的機組實行清潔度在線檢測是當前對污染度進行及時控制，減少油污染危害的一個重要途徑。
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標準及美國航天協(xié)會的NASl638標準，它們有一個共同特點，即建立在一個固定的尺寸分布的基礎(chǔ)上，以電廠使用較多的NASl638標準為例，該標準按100ml油液中5～15μm、15～25μm、25～50μm、50～100μm和大于100μm5個尺寸范圍內(nèi)允許顆粒數(shù)劃分為12個污染等級。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：實際汽輪機油中顆粒尺寸分布難以同時滿足，5個尺寸范圍的規(guī)定，使得NASl638標準在應(yīng)用過程中往往出現(xiàn)大小尺寸范圍內(nèi)汽輪機油的清潔度等級相差很大。因此，按當前油質(zhì)評定方法確定的評判結(jié)果不能很好地反映汽輪機油質(zhì)對油系統(tǒng)的危害程度。而且顆粒計數(shù)的準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數(shù)器，才能減小計數(shù)誤差，提高數(shù)據(jù)的重復精度，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 汽輪機油污染監(jiān)測工作的重點
3.1 安裝油質(zhì)在線監(jiān)測設(shè)備
目前，電廠在機組安裝沖洗以及運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組對汽輪機油質(zhì)的要求。電廠應(yīng)安裝油質(zhì)在線監(jiān)測設(shè)備，在機組安裝維修后進行油系統(tǒng)沖洗及在補充新油過程中對汽輪機油質(zhì)進行檢測，以保證汽輪機油質(zhì)符合要求同時，對運行中的汽輪機油的清潔度進行在線監(jiān)測，在清潔度超標時及時濾油，不僅可以將汽輪機油質(zhì)控制在系統(tǒng)所要求的目標清潔度范圍內(nèi)，還可根據(jù)汽輪機油清潔度的變化情況及時發(fā)現(xiàn)機組運行中出現(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，保證機組安全可靠的運行。
3.2 消除微水含量的影響
由于現(xiàn)場運行的汽輪機油中含有微小氣泡，影響了檢測精度同時為消除汽輪機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油微水含量檢測裝置對污染度檢測結(jié)果進行修正，以提高檢測精度。
3.3 改進油質(zhì)評判方法
若要通過油質(zhì)監(jiān)測有效地控制汽輪機油污染對系統(tǒng)產(chǎn)生的危害，汽輪機油質(zhì)清潔度等級檢測結(jié)果必須能夠反映汽輪機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，汽輪機油系統(tǒng)對汽輪機油質(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)濟損失，也影響了機組的安全運行因此，我們應(yīng)積極加強對汽輪機油的監(jiān)測工作，將汽輪機油污染度控制在規(guī)定范圍內(nèi)，保證機組更加安全可靠地運行。