汽轮机油的检测项目(20210217011109)

1、汽轮机油的检测项目 汽轮机是透平机的一种，透平机是电厂发电的重要设备，是电厂发电的命脉。汽轮 机购买成本高，维护更重要，因为汽轮机故障引起的停机会造成巨大的经济损失。根据 GE公司2992年的研究，电厂停产的故障当中，20%是因为透平机的故障，而这20%的故 障当中，29%又与润滑系统的问题相关，而对于发展中国家，如果不重视维护油液，可能 因此而导致更多问题。由于润滑系的重要，电厂普遍对润滑油进行监测。 如果维护得当，汽轮机油的使用寿命一般在20到20年。但是，维护方法对汽轮机油 的使用寿命影响很大，汽轮机油用量很大，并且采用集中润滑方式，如果油液出问题，很 容易造成大量损失，并且引起多个系统

2、部件出问题，因此，使用中，必须对汽轮机油的理 化性能进行监测，并且新油和在用油都需要检测。 ASTM包含了汽轮机油检测的一系列方法，其中ASTM D4378-97是专门针对汽轮 机油和燃汽轮机油的标准检测说明，下面列出了新油和在用汽轮机油性能指标检测中的一 些重要项目： 1）黏度检测（ASTM D445） 黏度（Vsicosity ）是所有润滑油最重要的一项性质指标，润滑油根据黏度划分牌号，具 体的设备，会要求一个特定号数（黏度等级）的润滑油，当黏度不适合设备要求时，润滑油也 就不能提供正常的保护，因此黏度是润滑油油质检测的一个重要方面。黏度过低会引起磨 损，而黏度过高会影响叶片和轴承转动中的

3、稳定，引起震动。 透平油在使用中，很多因素会导致黏度变化，因此我们需要监测黏度，黏度的变化 主要是增加或者降低，当超出允许的变化范围时，油质被视为不合格，一般来说，允许的 黏度变化范围是新油的黏度5%以内（参照ASTM D4378-97的规定）。汽轮机油的黏度至 少一个季度检测一次，如果使用时工况比较恶劣，应酌情缩短检测周期。 2）黏度指数（ASTM D2270 ） 黏度指数（VI）表现的是润滑油在温度变化中黏度的稳定程度，润滑油的黏度会随温 度变化而变化，温度升高，油变稀（粘度变小），温度降低，油变黏稠（黏度增加）。黏 度指数较高的润滑油，在温度变化中，黏度相对更稳定，变化程度较小。大部分厂

4、家都要 求透平油的黏度指数至少达到90 o 汽轮机油里一般都不含黏度指数改进剂，因此使用中一般不用检测这一项。只有在评 估新油的性能中，如果需要，可以进行检测。 3）氧化安定性检测（ASTM D2272） 使用旋转压力容器检测润滑油的氧化安定性（RPVOT : Rotary Pressure Vessel Oxidation Test）,以前也简称为RBOT ,在使用中，水分、金属的催化作用、吸入的空 气和高温会使汽轮机油氧化导致油质老化，这项检测可以测定润滑油目前所具有的抗氧化 能力，并与新油的抗氧化能力进行对比，可以了解抗氧化剂的消耗程度以及基础油的抗氧 化性能。RPVOT检测法主要是检测

5、同种润滑油（新油和在用油）的氧化安定性，观察润 滑油在投入使用后的抗氧化性能。值得注意的是，有的润滑油在新油时具有良好的RPVOT 测定值，但是在使用中测定值却很低，因此对在用油的实际油质进行检测非常重要。 根据ASTM D4378-97，使用RPVOT法对在用汽轮机由进行检测，如果RPVOT值 降到了新油RPVOT值的25%水平，再加上酸值（AN）升高，那么表明汽轮机油的氧化 已经到达警戒线。有的汽轮机厂家则建议，只要RPVOT值隆到25%即认为是警戒线，无 需参照酸值。有的厂家则设定RPVOT值降到200分钟时为警戒线。达到警戒线后，可以 换油，或者采取部分置换新油。 对于轴承润滑和液压系

6、统共用一个油箱的燃气轮机，除了使用RPVOT检测油质的氧 化情况，还要结合超离心检测法（Ultra Centrifuge Rating ）检测悬浮、分散在油里的杂 质颗粒，因为油液在逐渐氧化过程中会产生一些氧化副产物，引起漆膜和结焦。检测中， 油样接受17,500rpm的离心力30分钟后，测量剩下的沉积残留物。检测结果分为8 级，数字越大，说明残留的沉积杂质越多，达到46级（有的设备对清洁度要求较高）就 被认为是警戒值，油里的沉淀物杂质会对设备造成问题。 对汽轮机油和燃汽轮机油，RPVOT开始时一年检测一次，后期需要缩短抽检周期， 尤其当RPVOT检测值接近25%的下限时。 4）抗氧化性能/T

7、OST检测（ASTMD943） TOST可以预测新油的抗氧化性能，汽轮机油在有氧、高温、有水和金属催化等条件 中，这些条件都会引起汽轮机油氧化，通过实验检测汽轮机油的使用寿命、油泥和酸性物 质的生成情况。 目前的透平机厂家要求TOST实验值，燃气轮机油为2000-4000小时，新的燃气轮 机则要求7000小时，TOST在1000小时以上的透平油不采用ASTM D943的检测规 范。TOST实验由于过程耗时（可达一年甚至更久），因此不适用于在用油的检测。 5）卡尔费休含水量检测（ASTM D1744） 油里含水会影响影响油的润滑性，也会破坏油的黏度特性，降低油膜强度。现场使用 的测定方法比较简单

8、的就是目测，透平油如果变混浊、透明度降低、颜色发白、乳化， 这些现象都说明透平油里可能含水分。目测最重要的意义是能发现游离水（和油分开了的 水分），日常目视查看油箱底部的游离水，如果有水应立即排掉。或者使用一块金属，取 些油样在金属片上加热，观察有无汽泡或者疇啪声，如果有，证明油里含水。另外，在 接触氢气的情况下，水还会引起氢脆，导致轴承因此而开裂损坏。 油里含水还会滋生细菌，尤其在油流处于停滞状态的温暖区域，引起汽轮机油变质、 发臭。 检测润滑油含水量的准确方法是通过实验室的卡尔费休试验（ASTM D1744 ）,可以 检测出油里是否含水，以及准确的含水量（或ppm） , ASTM D437

9、8规定，lOOOppm 或者0.1%的含水量为警戒值，有些设备厂家规定500ppm为警戒值，要看设备厂家有没 有要求，一般来说，建议把含水量控制在100ppm-200ppm之下（因为基础油类别不同 而有稍有区别）。总之，对于任何设备，油里都不应该带入水分，含水量越低越好。含水 量每季度至少检测一次，日常检查要注意观察油的透明度是否降低、颜色是否有异常。 6）酸值检测（ASTM D664） 汽轮机油酸值升高的原因有两个:受到污染、汽轮机油氧化变质。变质会产生酸性 物质，因此通过检测酸值（Acid Number）可以反映出油质，测定润滑油 劣化过程中产生了多少酸性物质，酸值越高，说明油质劣化的程度

10、越深 ASTM D4378 （对在用的汽轮机油、燃汽轮机油的油质监测试验）建议，如果透平油 的酸值比起新油来说，增加了 0.30.4mg KOH/g ,就视为警戒线，但是有的油液检测把 酸值升高0.1 KOH/g即认为是警戒值。酸性物质的增加不但加速油质劣化，而且会造成轴 承的金属腐蚀。 汽轮机油的酸值检测采用电位滴定法（ASTMD664）,至少一季度检测一次。 7）颗粒物计数（ISO 4406 : 99） 汽轮机滑动轴承的公差为10-20微米，液压调速系统的伺服阀公差则只有3-5微 米，这样的精度要求汽轮机油很清洁，否则会引起部件磨损、阀芯卡滞。 设备厂家对油液的ISO清洁度要求一般为18/

11、16/13 ,或者NAS清洁度为7,在使 用中，检测得出的清洁度等级数字越小，油液的清洁程度越高、越干净，设备的使用寿命 能得到提高。 颗粒物计数(Particle Count )检测油液里的颗粒物含量，然后对照ISO清洁度登记 表，检查油液的清洁度是否达标，同时也能反映设备润滑系统的清洁度。清洁度应该每季 度至少检测一次，平时应根据清洁度要求选用有效的过滤设备。在采样中，必须使用清洁 度达标的工具，最好使用专门的油液采样工具。 8) 抗腐蚀性检测(ASTM D665A) 金属生锈会加速油液氧化，脱落的锈块还是潜在的磨损源。防锈性能差或者防锈剂的 消耗会引起金属生锈，ASTM D665A使用蒸

12、镭水检测60C。下实验条件测定透平油抗钢铁 锈蚀的能力。一般来说，不建议自行添加防锈剂，因为防锈剂会影响油的抗乳化性和油水 分离能力。油的防锈性应该一年至少检测一次，如果经常接触水，应该缩短检测周期。 9) 抗乳化性检测(ASTM D1401) 抗乳化性(破乳能力)是指润滑油的油水分离能力，对于汽轮机油来说，这项指标很 重要，对油的使用寿命很重要。试验中，油和水1*1混合，取透平油和蒸f留水各40笔升， 搅拌后静置观察油水分离，记录油水层完全分离开所需要的时间(也称为破乳化时间)，时间 越短说明油的油水分离能力越好。 虽然ASTM D4378-97没有给出抗乳化性的警戒值，但是对于在用油来说，

13、30分钟后，乳状 物的体积三25毫升，油的抗乳化性就亮红灯了。对于新油，如果30分钟后剩下的乳状物 体积应低于3毫升。油受到污染以及长期储存、油的氧化都会引起抗乳化性降低。 汽轮机油在油箱的停留时间对油的油水分离有影响，如果油箱较小，汽轮机油的破乳 化时间要求越短。对于大油箱，允许的破乳化时间可以长一点。也就是说，如果油箱较 小，对抗乳化性的要求较高。 抗乳化性应该一年一检，如果经常接触水，应该缩短检测周期。 10) 抗泡性检测(ASTM D892) 油箱里有少量泡沫属于正常现象，但是如果泡沫明显增加、油液里出现很多气泡难以 消散就应引起注意，引起泡沫增加的原因分为油液原因和机械原因。油液的原

14、因主要是抗 泡性不合格、油液受到污染、油液变质，机械原因包括密封不严漏气、搅拌带入空气、油 位不正常、油箱设计问题等。油箱里的泡沫量还和吸油管位置有关。 泡沫问题的危害有：油液溢出，污染环境并造成安全问题；造成油液局部超高温， 引起透平油油质劣化。ASTM D4378-97中给出了泡沫生成趋势的相关规定。 在处理汽轮机油泡沫问题时，应先排查引发泡沫的原因，先检查油是否受到污染、油 的清洁度、机械搅动以及管道或者密封漏气，如果这些都正常，再看油的抗泡性。在确定 根源之前，不应自行添加抗泡剂，有时候抗泡剂加多了反而会使泡沫问题更严重。油受到 污染，清洁度不达标是最常见的原因之一，出现泡沫问题时，建

15、议检测ISO清洁度。汽轮 机油的抗泡性检测一般用在出现泡沫问题时，有时候对不同油品的相容性进行检测也可能 用得到。 口）空气释放性（ASTM D3427 ） 某些燃气轮机和汽轮机厂家对油的空气释放性有要求，空气释放性是指油里卷入空气 后，从油液内部逸出所需的时间，理论上越快越好。试验中通过对油样吹入过量的压缩空 气，使试样剧烈搅动，空气在油液中形成小气泡。停气后记录油样中泡沬体积减到0.2% 的时间。设备对空气释放性的要求可能有所区别，有的要求低至4分钟。一般来说，低黏 度的油（ISO VG32号）空气释放性较好，但是高黏度的油就可能存在问题，例如ISO VG46的汽轮机油，本身黏度高，如果再

16、加上油箱小，那么气泡释放不干净，进入轴承引 起油膜不完全，造成润滑不佳，进入调速控制系统，造成控制失灵，气泡在高压区被迅速 压缩温度升高到几百度，造成油液氧化。 油投入使用后，空气释放性一般不会有什么改变，因此对于在用油来说，一般不检 测。 12）极压性能：FZG齿轮检测（ASTM D5182 ）带有齿轮箱的汽轮机组一般都要求极 压型的油，检测润滑油的极压性能可以通过FZG齿轮实验（即ASTM D5182 ）, 一般来 说32号抗氧防锈型汽轮机油（即R&O型）的承压等级能到6或者7,抗磨型（AW型） 或者极压型（EP型）可以达到丄0。 在用油一般不检测这一项，除非有特别的需要。 23)闪点(ASTMD92)当汽轮机油里混入其它易燃油品或者溶剂时，需要检测闪点。 ASTM D4378-97规定，如果闪点比新油的闪点降低了 27C。，则视为警戒值。日常维护中，从经 济性和必要性考虑，有些项目需要检测，有些项目则可以略掉。下面是常用的检测项目： 日常监测：(每月/每季度检查的项目) 黏度(AS