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造成磷酸酯抗燃液压油劣化的原因及处理方法


为了能够保证电厂汽轮机组更加高效、稳定的运行,增强高参数汽轮机组运行的稳定性,就可以将传统的矿物油,替换为磷酸酯抗燃油,并合理的应用在调节系统中。受磷酸酯抗燃油自身性能的影响,其自身的燃点相对较高,基本在530摄氏度以上,即使磷酸酯抗燃油发生泄漏,也在很大程度上,降低了火灾发生的危险性。


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几种常见的抗燃、难燃液压油

随着科学技术的不断发展,设备的工况条件越来越苛刻,对于钢铁、煤矿、电站等容易接触明火,高温环境下运行的液压系统的润滑,除了在确保良好的润滑性能前提下,防火抗燃、保障设备安全性就成为重点。
目前市面上常见的几种抗燃、难燃系列液压油产品有水-乙二醇型、酯型
水-乙二醇型抗燃液压液产品主要有2种类型,一类是俄罗斯船舶液压系统广泛使用的水-丙三醇( 甘油) 型抗燃液压液, 另一类是欧美等大多数国家液压系统普遍使用的水-乙二醇型抗燃液压液。水乙二醇抗燃液压液是一种具有优良抗燃性,低凝性、润滑性及防锈性的高清洁度液压传动介质,清洁度达到NAS6-5级。其广泛适用于钢铁、煤矿、轻工、化工、机械加工、塑料加工工业中需要防火的液压系统。

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酯型难燃液压油主要分为磷酸酯型(HEDR)脂肪酸酯型(HFDU)。磷酸酯型从结构上大致可以分为:芳基、烷基和芳基烷基磷酸酯三类。芳基磷酸酯有较好的抗水解性、抗热氧化安定性和抗燃性, 主要用作抗燃汽轮机油和冶金行业。烷基磷酸酯低温性能优于芳基磷酸酯。芳基烷基磷酸酯性能介于两者之间,主要应用于航空领域。但是磷酸酯型难燃液压油会水解生成具有腐蚀性的磷酸盐,有毒性, 对水有严重污染和废液难以处理。
近年来,为了满足环保需求,大部分磷酸酯型难燃液压油已经被脂肪酸酯型抗燃液压油代替。因为是有机酯型,除了优良的抗燃性,脂肪酸酯型难燃液压油使用的温度范围和压力范围较广,性能指标优良,其最大的特点在于可利用土壤中的生物进行降解,并且无毒无害、非常环保。
此系列酯具有良好的防火性能,符合特殊应用所需的工业标准,如难燃液压油和加工行业。使用此系列酯可以降低磨损、延长工具/轧辊的寿命,提高表面光洁度,从而使切削与成形加工中的工差保持一致,进而降低用户再加工组件的部分成本。

可安全地用于纯油切削加工中,尤其当涉及产生高热而用户希望拥有最大润滑性以提高工具寿命与表面光洁度时。在碱性水基产品中的应用不会导致变质,并且仍然保持其润滑性。此外,在各种冷热气候条件下,对产品的物理形态及性能不会造成任何不良影响。


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磷酸酯抗燃油的基本特点

磷酸酯抗燃油是一种合成的液压油,它的某些特性与矿物油截然不同,磷酸酯是一种应用较普遍的抗燃液压油。它的粘度、闪点、自燃点等特性能适合于汽轮机组调速系统对介质的要求。抗燃油外观透明、均匀,新油略呈淡黄色,对皮肤、眼睛和呼吸道有一定刺激作用,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,磷酸酯具有高的热氧化稳定性。


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磷酸酯抗燃油劣化的危害


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酸值上升的危害


对于磷酸酯抗燃油来说,酸值是衡量其质变程度的重要指标,也就是说当抗燃油酸值升高以后,其中就会产生较多的酸性物质,从而对汽轮机组的部件,产生严重的腐蚀问题。另外,当磷酸酯抗燃油生产劣化物质,其还会在某种程度上,影响抗燃油的颗粒度、电阻率、空气释放值、泡沫特性等性能。

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电阻率降低的危害

对于磷酸酯抗燃油而言,电阻率是非常关键的电化学性能指标,如果其低于6.0*109Ω·cm,就会导致系统部件发生电化学腐蚀的问题。以伺服阀为例,其属于精密的部件,如果其运行在低电阻率的磷酸酯抗燃油中,就会发生被腐蚀的现象,一旦出现这一问题,就会严重影响该部件的调节性能,不仅会增加泄漏量,还会导致汽轮机组汽门波动,从而使机组负荷波动,如果机组负荷大幅波动甚至会影响整个电网系统的稳定运行。


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磷酸酯抗燃油劣化的主要因素

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水分影响

磷酸酯抗燃油的水解,实际上就是一个水解产物不断、快速分解的过程。如果发生了水解的现象,则会加速磷酸酯抗燃油劣化的速度。对于水解的现象来说,其最容易发生在酸碱盐中,成为酸值升高的主要因素,加重对汽轮机调速系统部件的腐蚀,不利于设备安全稳定运行。

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酸值影响

为了保证汽轮机组可以稳定运行,通常会将磷酸酯抗燃油的酸值,控制在0.15mhKOH/g左右。但是,如果磷酸酯抗燃油的酸值,在不断上升,出现大于0.15mhKOH/g的现象,说明抗燃油的质量已经不能满足汽轮机组的运行要求,即磷酸酯抗燃油发生劣化现象。当磷酸酯抗燃油酸值上升以后,汽轮机组的部件就会被腐蚀,最终就会形成大量的油泥,附着在部件的表面,影响机组运行的稳定性。

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温度影响

对于磷酸酯抗燃油来说,其最为显著的特征,就是具有较高的燃点,能够降低汽轮机组发生火灾的可能性。同时,一旦电厂在运行中发生火灾,火苗也不会向着磷酸酯抗燃油的方向延伸,其原因就是在合成磷酸酯抗燃油的过程中,加入了适量的抗燃剂。

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磷酸酯抗燃油劣化的具体处理路径

为了能够将磷酸酯抗燃油合理的应用在电厂运行中,就应该对其劣化的问题,进行全面的控制,加大监督工作的力度。对于这一工作的具体内容来说,首先需要制定更加完善的、科学管理机制,优化滤油的方式。其次还需要对新的磷酸酯抗燃油,进行全面的检测,保证其符合相关的规定。只有通过这样方式,才能够避免磷酸酯抗燃油劣化的问题,保证汽轮机组更加稳定的运行。

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清理杂物

通常情况下,电厂的汽轮机组,经过一段时间的运行,就会由于摩擦等因素,系统产生一定量的杂物,影响其运行的稳定性,同时也会对磷酸酯抗燃油,产生不良的影响。具体来说,如果汽轮机组已经运行了4年左右,就需要对抗燃油系统的各个部件,进行全面的校验、检查,以便于清除其中的杂物。

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滤油处理

对于磷酸酯抗燃油来说,优化滤油处理的方式,也是减少避免劣化的主要因素,以此来优化磷酸酯抗燃油的总体性能。对此,其具体的方式如下:
(1)旁路再生装置随机组一同运行。在电厂的运行中,旁路再生装置是汽轮机组抗燃油系统自带的滤油系统,大部分电厂都是由纤维素过滤器+硅藻土过滤器构成的,而在完成这一环节的滤油以后,还会对其进行精密过滤器过滤。具体来说,采用硅藻土过滤器,其能够对磷酸酯抗燃油的水分、酸值,进行优化与改善,但是其实际的使用效果,并没有达到理想的效果,如果不及时更换滤芯,就会导致磷酸酯抗燃油中的颗粒度超标。而精密过滤器、纤维素过滤器,其可以将磷酸酯抗燃油中的颗粒度进行改善。通过这样的方式,就能够保证磷酸酯抗燃油,其水分、酸值、颗粒度均符合标准,以此来充分发挥其作用、价值。

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(2)不定期使用专业滤油器,对磷酸酯抗燃油的电阻率、酸值、水分等,进行有针对的优化。在具体的工作中,采用专业的滤油器,对磷酸酯抗燃油进行处理,在保证油品达到标准以后,停止滤油的相关工作。就滤油器的运行过程中,需要对取样口的電阻率、酸值、水分等,进行定期的取样实验,如果两次试验的时间间隔大于24h,发现磷酸酯抗燃油的电阻率、酸值等,并没有发生变化,就说明滤油试验失败,并更换滤芯进行再次测试。通过这样的方式,就能够保证磷酸酯抗燃油的相关性能,符合电厂汽轮机运行的要求,减小其发生劣化的可能性。

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油样测试

为了能够解决磷酸酯抗燃油的劣化问题,电厂的技术人员,还应该及时对其进行取样、测试。实际上,取样是试验磷酸酯抗燃油品质的基础步骤,同时也是影响测试结果的关键因素,因此需要指定专业的工作人员,完成磷酸酯抗燃油的取样工作。另外,为了保证含水量、酸值等指标测试结果准确性,还应该保证采样瓶的清洁度,在做好基础工作以后,便能够开展相应的测试。
磷酸酯抗燃油在电厂中的应用,其具有很多的优势,但是如果发生劣化的现象,同样也会导致安全隐患。针对这样的问题,电厂的工作人员,就需要掌握磷酸酯抗燃油劣化的原因,制定有针对性的解决措施,从而可以避免磷酸酯抗燃油劣化的现象,使其能够发挥自身的优势,确保汽轮机组安全运行。