汽轮机油破乳化度超标分析及解决实例
汽轮机油破乳化度超标原因分析及处理
摘要：以某火电厂为例，介绍了主机汽轮机油抗乳化性能劣化后采取的措施，从安全运行、技术监督、日常 维护等方面多措并举,通过一系列行之有效的措施,确保汽轮机油品质合格,为机组长周期安全稳定运行提供 保障。 关键词：汽轮机油；乳化；抗乳化；分析；措施
中图分类号：TM311；O621.25 + 9.1
文献标志码：B
第38卷第4期 2019年12月
青海电力 QINGHAI ELECTRIC POWER
DOI: 10. 15919/j. cnki. qhep. 2019. 04. 016
Vol. 38 No. 4 Dec. ,2019
汽轮机油破乳化度超标原因分析及处理
李红蓉I,石中刚2
（1.青海华电大通发电有限公司，青海 大通810100；2.青海三新农电有限责任公司，青海 西宁810021）
2016年11月19日，某火电厂油化验分析 时，发现1号机主机汽轮机油破乳化时间超标准, 颗粒度超标准，其它指标均在合格范围内。试验 数据见表1。
收稿日期：2019-11-06 作者简介：李红蓉（1981）,女，汉族，本科，工程师，从事发电厂化学技术监督工作。
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青海电力
第38卷
表1油品破乳化试验数据
1） 破坏油膜。乳化液在轴承等处析出水分 时破坏油膜。
2） 锈蚀金属。引起金属部件锈蚀，造成滑阀
卡涩，降低系统灵敏度。 3） 供油不足。乳化油因沉积影响油循环，造
成供油不足引发事故。 4） 酸值升高。油乳化会加速油的劣化，使酸
值增高。 5） 轴瓦过热。乳化油降低润滑作用，增大部
件摩擦导致轴瓦过热。
1存在的问题
棕红色
不透明
无
189
9
5
汽轮机油破乳化度超标分析与探讨
汽轮机油破乳化度超标分析与探讨破乳化度是汽轮机油的一项重要性能指标，也就是说当运行中油中含水量超标时，润滑油乳化油水难以分离，造成润滑油质粘度降低、影响油膜刚度，严重时使汽轮机轴颈与轴瓦发生磨擦，润滑不良，降低润滑油油膜性能，引起轴承烧瓦事故，给机组的经济运行带来重大安全隐患。
标签：乳化度超标原因一、汽轮机油破乳化度超标的危害破乳化度是汽轮机油的一项重要性能指标。
汽轮机油中所含水分达到饱和后，由于油中存在能引起油乳化的表面活性物质以及油在系统循环产生的搅拌作用会使油质发生乳化，不但会破坏油的成膜和极压特性，使其油膜特性变差，严重影响油的润滑性能，使部件间的摩擦增大，导致局部过热，危及汽轮机的安全运行，而且油中乳化状态的水会加速油质的劣化变质，造成金属表面的锈蚀现象的发生。
因此，运行中汽轮机油对破乳化度指标有着严格的要求（≤30min）。
二、汽轮机油破乳化度超标的原因分析破乳化度是表示油、水分离能力的一项指标，用破乳化时间来表示。
破乳化时间越短，破乳化度越小，油的抗乳化性能越好，反之相反。
破乳化度超标的根本原因是油中存在表面活性物质——乳化剂。
乳化剂分子结构具有不对称性，由极性和非极性两部分组成。
极性部分是亲水的，非极性部分是憎水的。
当油中的乳化剂在油水界面上定向排列，极性基团进入水相，非极性基团进入油相，此时油水就很难分开，形成乳化液，油的破乳化度自然就会变差。
因此说，油中存在乳化剂是其破乳化度超标的根本原因。
1.影响油中乳化剂多少的主要因素1.1新油的精制程度不够当新油精制程度不够、油中残留一定数量的环烷酸、皂类等表面活性剂时可导致其破乳化度超标。
1.2在运行过程中发生氧化变质运行油的氧化产物，如有机酸、醛等含有极性基团的表面活性物质可导致油的破乳化度超标。
1.3被外界污染物污染如油被其他表面活性物质污染后也会导致其破乳化超标。
三、解决汽轮机油破乳化度超标的方法新汽轮机油的破乳化度一般都是合格的，随着运行时间的延长，逐渐出现破乳化度超标的现象，这一般都是因为油质劣化所引起。
电厂汽轮机油抗乳化性超标问题分析及处理
电厂汽轮机油抗乳化性超标问题分析及处理摘要：本文选取一个新投产的1000 MW机组，在使用一段时间后，由于发动机润滑油的抗乳化能力超标，造成轴承温度升高而发生跳闸现象。
通过检验，该问题只能通过添加新的润滑油来改善。
另外，对一套新的机油进行了改造，结果表明，机油质量有较大的降低。
为此，本文分析了机油抗乳化超标的原因并提出改善措施，仅供参考。
关键词：汽轮机油；抗乳化性；吸附处理；抗氧化性能引言：汽轮机油使轴承和轴瓦间产生油膜，起润滑作用。
在检查中发现，该机组轴封润滑油中含有大量含铁物质和硫化物，使其失去了原有功能，导致轴密封处产生高温氧化腐蚀而损坏。
汽轮机油的使用往往难免掺水，如果水分含量过高就会造成汽轮机油变质失效，影响发动机正常工作和使用寿命。
抗乳化特性作为考察汽轮机油耐与水生成乳化液能力的重要技术指标。
如果油品中有一定含量的水分存在就会影响抗氧和抗氧化能力。
当汽轮机油的抗乳化特性良好时，能迅速分离混在机油中的水，且可由主油箱底部的阀门释放。
如果抗乳化性不好或有杂质存在时，就不能及时排出，从而影响到润滑系统正常工作。
所以，汽轮机油具有较好的抗乳化性能，是确保汽轮机组安全平稳运行的一个重要标志。
一、相关概述某电厂1000 MW超临界汽轮机在使用了大半年后，其耐乳化度指标全部超过100分钟。
若润滑油中存在一定数量的湿气，会导致润滑油性能下降，从而影响其工作和使用寿命，严重时会造成燃烧。
通过添加新的润滑油，可将破乳化期减少到11分钟，并利用超声技术对分离装置中残余的油和水进行了破乳化。
在装置投入使用两日后，破乳试验的结果再次大于100分钟。
通过对其进行的研究，得出了锅炉给水系统中存在着大量的未蒸发水、凝结水、水蒸气等问题。
目前，油品中的抗乳剂比例已经明显不够，而将破乳剂添加到润滑油中，并未达到很好的处理效果，因此可以认为，这类油品中含有极性的有机物[1]。
另外，在发生防乳性能超常时，机油中的湿气浓度较上一次测试时有较大幅度的增加，因此使用了一台吸湿器进行过滤，以降低其含水量。
电厂汽轮机油乳化的原因分析及处理对策 秦福鹏
电厂汽轮机油乳化的原因分析及处理对策秦福鹏摘要：电厂汽轮机油乳化的发生对电厂汽轮机组的运行有着重要的影响。
润滑油乳化导致了轴承等转动部件润滑性能的下降、增加了对相关零部件的锈蚀风险。
为了提高现代电厂运行效率、提高电厂运行经济性及安全性，电厂设备维护部门必须提高对汽轮机油乳化的认识。
针对造成汽轮机油乳化的因素进行预防性控制管理，延长汽轮机油使用寿命、保障机组运行安全。
本文探讨了电厂汽轮机油乳化的原因分析及处理对策。
关键词：电厂汽轮机；油乳化；原因分析；处理对策对于运行中的汽轮机油，在平时的管理中，我们要尽量避免润滑油发生乳化，延长油品的使用年限，维护设备的正常运行，除了定期进行全面的检测外，平时也应注意有关项目的监督和取样检测，尤其在大、小修后发现问题及时处理。
当润滑油破乳化性能恶化后应采取措施恢复破乳化性能，通过实际操作可以得到在小型试验的基础上添加适量的破乳剂可以迅速彻底改善破乳化性能。
1电厂汽轮机油乳化的原因分析1.1油品乳化的条件汽轮机油形成乳状液必须具有三个必要条件：①必须有互不相溶（或不完全相溶）的两种液体；②两种混合液中应有乳化剂（能降低界面张力的表面活性剂）存在；③要有形成乳化液的能量，如强烈的搅拌、循环、流动等。
1.2激烈搅拌在汽轮机高速旋转时，油和水被激烈而充分的搅拌，呈乳浊液态。
此时，亲水的极性基团有了与水充分亲合的机会，当亲合力很大时，就会与水牢固的结合在一起。
又由于亲油性的非极性基团能溶于油中，从而通过这种物质的作用使水和油结合在一起。
因此，这时水就不能与油分离，就会产生乳化现象。
1.3检修导致轴封间隙扩大及检修带入的杂质机组检修时，为了避免在启动过程中高速转动的轴系因过临界转速振动或转子热膨胀而碰磨轴封尖齿，一般在调整轴封时增大了轴封间隙。
轴封径向间隙调整过大，轴封漏汽沿轴窜入轴承室，造成油中带水，导致机组在正常运行中影响了轴封的严密性，造成了轴封漏汽沿轴窜入轴承室，这是油中进水的根本原因。
电厂汽轮机油抗乳化性超标问题及处理分析
电厂汽轮机油抗乳化性超标问题及处理分析摘要：在电厂新投运机组运行以后，因为汽轮机油抗乳化性超出标准，形成了轴瓦温度上升而造成了不良的跳机问题。
要想确保机组处于正常运行的状态，就需要采取添加新油的方式解决各项问题。
通过分析抗乳化性超标问题可以看出，使用再生吸附剂展开净化处理工作能够获取符合标准的油品，运行过程中利用吸附过滤，确保机组处于正常运行的状态，避免了机组停运而造成的不良损失。
相关人员在机组运行过程中务必加大油品抗氧化性能的检测力度，将油品的抗氧化性能发挥的最大化。
本篇文章中探究了电厂汽轮机组抗乳化性超标问题，提出了相应的对策。
关键词：电厂汽轮机；油抗乳化性超标问题；处理对策在汽轮机运行过程，汽轮机油系统是非常重要的一项系统，本身产生的作用良好，能够为汽轮发电机轴承提供良好的调节和润滑效果。
基于此，汽轮机油系统运行性能决定了汽轮机整体运行安全性，从实际情况来看，水和油是两种不同的类型，这两项液体处于不相容状态，不过在搅拌水和乳化剂的过程中，油系统形成了乳化状态，特别是汽轮机处于快速旋转的状态下，水分与油全面搅拌到了一起，产生了乳浊的液体。
油品类包含的添加剂，物质成分具备亲油性和亲水性特征，在亲和力非常大的情况下，和水相互结合到一起相同的状态，亲油的非极性基团和油结合到一起，增加了油水相互分离的复杂程度和汽轮机油乳化状态。
从中来看，油脂乳化将会影响到润滑油复杂性的体现，损坏了润滑油摩擦形成的油膜，不利于润滑油整体散热效果的发挥。
1、相关案例以某项电厂超超临界机组举例说明，该项机组在运行半年以后发生了抗乳化性指标超出标准的现象，分离时间大于100分钟，要想确保机组处于正常运行的状态，相关人员采取了添加新油的方式，在补油30桶以后，破乳化时间降低到了11分钟。
机组运行两天以后破乳化检测结果再次超出了100分钟，运行过程中抗乳化剂含量较少，将相应比例的破乳化剂添加到油内，已经无法彻底解决破乳化超出标准的现象。
电厂汽轮机油乳化的原因分析及处理对策研究
电厂汽轮机油乳化的原因分析及处理对策研究发布时间：2022-09-08T05:21:35.073Z 来源：《科学与技术》2022年第9期第5月作者：许亮[导读] 电厂汽轮机系统是整个电厂非常重要的系统之一，其运行质量的好坏直接影响着电厂能够高效运行。
许亮陕西能源电力运营有限公司陕西省西安市 710000摘要：电厂汽轮机系统是整个电厂非常重要的系统之一，其运行质量的好坏直接影响着电厂能够高效运行。
在电厂汽轮机设备中，经常会出现油乳化问题现象，使汽轮机的运行受到很大影响。
油乳化问题主要是油系统中进入了水渍以及杂质等等，为此本文主要对电厂汽轮机油乳化的原因以及处理对策进行了分析研究，通过不同角度去减少油系统进水的现象。
关键词：电厂汽轮机；油乳化原因分析；处理对策前言：汽轮机油系统作为汽轮机的主要系统之一，其主要功能是为汽轮发电机轴承提供压力油，使汽轮机有着充足的动力之源。
从物理层次的角度来看，油和水两种液体本身是不相容的，因此当汽轮机出现油乳化的现象，会直接导致润滑油的粘附性变差，使润滑油摩擦面形成的油膜受到破坏，润滑效果受到严重影响，甚至会引发故障问题，影响电厂生产运行的效率。
一、电厂汽轮机油乳化原因分析要想了解汽轮机出现油乳化的原因，就必须掌握油乳化的机理，可以从两个方面进行准确概括。
第一从极性理论角度来看，乳化剂本身具有亲水性以及亲油性的特点，根据相似相溶理论的角度来看，当乳化剂进入到油水界面后，那么亲水亲油体系就会向不同的方向进行移动，如果油水界面乳化剂形成特殊的规律后，油水界面表面会形成保护层，防止液滴在碰撞的过程中变大，其余被分散的溶液也能够很稳定在油水表面上进行悬浮。
第二是从溶剂化理论角度来讲，乳化剂在油水界面定向分离后，由于水分子在油水界面中具有很强的吸引力，导致水分子在靠近极性基的过程中会出现水化现象，使液滴表面形成一层水化膜。
水化膜表现的越大，分散液滴的变化程度也就更加明显[1]。
汽轮机油破乳化度超标分析解决实例
汽轮机油破乳化度超标分析及解决实例摘要：根据我公司汽轮机油破乳化度问题，分析了汽轮机油破乳化性能劣化的原因及危害，改善破乳化性能的途径，并介绍了改善破乳化性能的成功实例。
关键词：汽轮机油破乳化度原因措施1、概述破乳化度是测定在规定条件下油水分离的时间。
汽轮机油在运行中，由于设备及运行等原因，使汽、水漏入油系统中。
为了避免油水形成乳化液，破坏润滑油，要求汽轮机油应与水易于分离，故要求油有较高的抗乳化性能，以保证油质能在设备中长期使用。
破乳化时间短，表明乳化液能迅速发生破乳化，分离出油和水，因而要求油品破乳化时间越短越好。
2、影响破乳化度的主要因素汽轮机油在正常的使用过程中破乳化性能缓慢的劣化是不可避免的，汽轮机油乳化一般有3个原因：水分、乳化剂和高速搅拌。
其中水分是引起油品乳化的主要原因。
水分的形成主因：汽轮机运行中，机组的轴封不严、汽封漏汽、轴承箱及油箱真空度达不到等诸多因素，是导致汽轮机油系统中进水的主要原因。
3、破乳化度超标的主要危害汽轮机油的破乳化性良好，能使油水乳化液在油箱中很快分离。
而汽轮机油破乳化性能不好，油水乳化液分离就很慢，使汽轮机油失去润滑、调速和冷却散热等作用。
如果机组长期处在油水乳化液中运行，将给设备带来极大的危害。
如：可能引起润滑油膜不完整，严重时会造成轴瓦烧结。
因油中含水从而导致金属部件腐蚀，而腐蚀产物又会加速油质老化，造成破乳化度进一步恶化。
因此，必须保持汽轮机油破乳化性能的良好。
4、改善破乳化性能的成功实例我公司在汽轮机油检测过程中发现2#~54℃时的破乳化度＞120min(标准≤60min)，这使得2#机安全运行受到威胁。
经公司讨论决定通过向油箱添加破乳化剂，提高汽轮机油的抗乳化性能。
来降低2#机汽轮机油的破乳化时间，提高油品的破乳化性能，保证汽轮机的安全稳定运行。
(1)为保证添加安全、可靠，我们首先对汽轮机油进行添加试验。
1)最佳添加量试验。
经过比较决定选择1000mg/l的添加量。
汽轮机油破乳化性能异常分析和处理
工 业 技 术合格的油品是保证机组正常运行以及延长机组运行寿命的基础,但机组在运行过程中因很多因素使油品的质量受到影响,从而影响到机组的正常运行和安全运行。
破乳化性能是汽轮机油的一个主要的性能指标。
若油质乳化严重备用泵不能启动,影响机组正常启动;在机组运行过程中,影响到机组的润滑性能,乳化严重时导致机组被迫停机。
因此,查明乳化液形成原因,解决油质乳化问题是确保机组稳定运行的关键。
1 破乳化性能及乳化形成原因油品和水形成乳化液后分成两相的能力称为破乳化性。
电厂中最常见的油质乳化液分为油包水型和水包油型两种。
油品的破乳化时间越短,它的抗乳化性越好,反之油品破乳化时间越长它的抗乳化性就越差。
汽轮油在使用过程中不可避免要与水或水蒸汽相接触,为了避免油与水形成稳定的乳化液而破坏正常的润滑,所以要求汽轮机油应具有良好的抗乳化性和分水能力。
运行中汽轮机油乳化具备三个条件:油中有水;由轴承回到油箱的油冲力很大造成激烈搅拌;油质老化后产生的环烷酸皂类等表面活性物质,即乳化剂。
当与水份同时存在时,便会引起乳化。
润滑系统中最常见的杂质是水。
水可能由冷油器的渗漏、湿空气的凝结、汽轮机轴承的渗出漏进入润滑系统。
2 破乳化性能劣化造成的危害汽轮机油的破乳化性能良好,乳化液在油箱中很快分离,对设备不会有影响。
如果汽轮机油的破乳化时间很长,乳化液不能在油箱中有效分离,乳化油在润滑系统中就会引起油膜的破坏和金属部件的腐蚀,增加润滑部件的磨损,加速油质劣化,产生沉淀、油泥等,增加各部件间摩擦引起轴承过热。
对调速系统造成卡涩、失灵,严重时引起设备的损坏。
汽轮机油在生产过程中,由于精制程度不够或者在使用过程中发生氧化变质都会导致油品破乳化时间的延长。
随着机组容量的扩大,汽轮机组用油对破乳化度时间的要求越来越高,G B/ T7596-2000中规定破乳化时间≤60min已经不能满足机组运行情况,G B/T7596-2008规定破乳化时间≤30min。
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汽轮机油破乳化度超标分析及解决实例
摘要：根据我公司汽轮机油破乳化度问题，分析了汽轮机油破乳化性能劣化的原因及危害，改善破乳化性能的途径，并介绍了改善破乳化性能的成功实例。
关键词：汽轮机油破乳化度原因措施
1、概述
破乳化度是测定在规定条件下油水分离的时间。
汽轮机油在运行中，由于设备及运行等原因，使汽、水漏入油系统中。
为了避免油水形成乳化液，破坏润滑油，要求汽轮机油应与水易于分离，故要求油有较高的抗乳化性能，以保证油质能在设备中长期使用。
破乳化时间短，表明乳化液能迅速发生破乳化，分离出油和水，因而要求油品破乳化时间越短越好。
2、影响破乳化度的主要因素
汽轮机油在正常的使用过程中破乳化性能缓慢的劣化是不可避免的，汽轮机油乳化一般有3个原因：水分、乳化剂和高速搅拌。
其中水分是引起油品乳化的主要原因。
水分的形成主因：汽轮机运行中，机组的轴封不严、汽封漏汽、轴承箱及油箱真空度达不到等诸多因素，是导致汽轮机油系统中进水的主要原因。
3、破乳化度超标的主要危害
汽轮机油的破乳化性良好，能使油水乳化液在油箱中很快分离。
而汽轮机油破乳化性能不好，油水乳化液分离就很慢，使汽轮机油失去润滑、调速和冷却散热等作用。
如果机组长期处在油水乳化液中运行，将给设备带来极大的危害。
如：可能引起润滑油膜不完整，严重时会造成轴瓦烧结。
因油中含水从而导致金属部件腐蚀，而腐蚀产物又会加速油质老化，造成破乳化度进一步恶化。
因此，必须保持汽轮机油破乳化性能的良好。
4、改善破乳化性能的成功实例
我公司在汽轮机油检测过程中发现2#~54℃时的破乳化度＞120min(标准≤60min)，这使得2#机安全运行受到威胁。
经公司讨论决定通过向油箱添加破乳化剂，提高汽轮机油的抗乳化性能。
来降低2#机汽轮机油的破乳化时间，提高油品的破乳化性能，保证汽轮机的安全稳定运行。
(1)为保证添加安全、可靠，我们首先对汽轮机油进行添加试验。
1)最佳添加量试验。
经过比较决定选择1000mg/L的添加量。
2)比较添加破乳化剂对其它指标的影响。
对添加T1001(1000mg/L)前后的油样分别进行化验，分析了：外状、运动粘度、闪点、机械杂质、液相锈蚀、水分、T501含量等指标。
经对比发现未添加T1001时T501含量％(m/m)：未检出，添加后：0.15(标准≥0.15)，可以看出破乳化度不合格后对T501含量有很大的影响。
其它指标添加前后无明显变化，且符合标准。
3)汽轮机油和T1001的相溶性试验。
按添加量及在油中的最大溶解度做油的相溶性试验。
取油样，按照如下比例进行试验分析：添加T1001(油品温度：15℃)，添加量：1000mg/L、1300mg/L、1500mg/L，72小时油泥析出试验均无油泥析出。
试验结论：汽轮机油和T1001相溶。
4)溶解性能试验：T1001添加浓度(V/V)分别为：0.5％、1％、2％，油品温度：40℃，试验结果T1001溶解性：完全溶解。
结论：结合以上试验结果，将T1001配制成1.1％的母液，温度加热控制在45℃，添加剂量控制在1000mg/L。
(2)添加破乳化剂。
在准备工作完成后利用检修期间，开始添加破乳化剂，步骤如下：1)关闭高位油箱进油阀，调速系统在油搅拌过程中不参与。
2)启动油箱加热器加热，同时开启交流油泵以使工作油箱油温均匀升至45℃；在工作油箱油温升至40℃时，开真空滤油机(工作油箱—真空滤油机—工作油箱)循环滤油、继续加热。
3)化学人员根据工作油量按添加剂量1000mg/L，准确称取T1001，将T1001倒入母液箱(根据实验母液浓度1.1％)。
4)在油温已达到45℃左右后可以加药，按要求将真空滤油机出口软管拆下，放进不锈钢母液箱内放油，启动搅拌器，使药品完全溶解。
5)母液温度应控制在45℃左右，以防止主油箱油温与母液温差过大而产生油泥等沉淀物，然后通过真空滤油机将该母液加到运行油中。
6)将真空滤油机出口软管装回原位，将真空滤油机进口软管插进不锈钢母液箱，用真空滤油机将搅拌均匀的T1001母液，打向工作油箱。
7)将T1001母液全部加入工作油箱后，利用交流油泵及真空滤油机循环搅拌工作油箱油72小时，以使其混合均匀。
(注：我公司在添加T1001以后，又添加了T501以提高油品的抗氧化性，本次预添加T501含量％(m/m)=0.15％，使其最终达到0.2-0.3％左右)
5、结语
汽轮机油添加T1001后，破乳化度超标问题解决，各项指标均处于正常范围内，部分数据见下表：
为了能够尽可能长的维持汽轮机油的稳定，我公司要求汽轮机油系统应定期滤油、排水，以避免油中进水。
当发现油品的抗乳化度变差时，应及时投入真空
滤油机，以除去油中老化产物从而改善油品的抗乳化性。
定期检查轴封，并在不影响汽机振动的情况下适当调整轴封间隙。
及时消除冷油器泄漏问题。
加强对油品理化指标的跟踪分析，发现异常情况及时处理。
经过近两年的运行，我们对汽轮机油进行的其中一次化验结果如下：54℃时的破乳化度：11.7min，T501含量％(m/m)：0.25，水分(mg/L):49.1。
从结果看均符合“GB/T7596-2000电厂用运行中汽轮机油质量标准”规定。
因此可以得出结论通过添加破乳剂，并结合一定的运行维护手段是可以改善油品的破乳化度问题的。