介紹
抗燃油由磷酸酯組成,外觀透明、均勻,新油略呈淡黃色,無沉澱物,揮發性低,抗磨性好,安定性好,物理性穩定,具體性能如下:
(1)密度:磷酸酯抗燃油密度大於1,一般為1.11～1.17。由於抗燃油密度大,因而有可能使管道中的污染物懸浮在液面而在系統中循環,造成某些部件堵塞與磨損。如果系統進水,水會浮在液面上,使其排除較為困難,系統產生鏽蝕。
(2)粘度:較潤滑油為大,一般為28ｍｍ2/ｓ～45ｍｍ2/ｓ。
(3)酸值:酸值高會加速磷酸酯抗燃油的水解,從而縮短抗燃油的壽命,故酸值越小越好。
(4)抗燃性:抗燃油的抗燃性可通過其自燃點來衡量,一般大於600°Ｃ。而且磷酸酯抗燃油不僅自燃點高,在其火焰切斷火源後,會自動熄滅不再繼續燃燒。
(5)揮發性:比汽油小。
(6)氯含量:磷酸酯抗燃油對氯含量的要求很嚴格,因為氯離子超標會加速磷酸酯的降解,並導致伺服閥腐蝕。
(7)介電性能:主要以電阻率為代表。抗燃油電阻率降低會引起伺服閥的磨蝕,其機理是化學腐蝕到磨蝕的過程。
(8)潤滑性和抗磨性:磷酸酯本身就是很好的潤滑材料,另外它具有優良的抗磨性能,它在摩擦時對金屬表面起化學拋光作用。
(9)腐蝕性:磷酸酯的腐蝕性很小,但其熱氧化分解產物和水解產物對某些金屬有腐蝕作用,特別是銅和銅合金。
(10)抗氧化安定性:抗燃油具有良好的抗氧化安定性,不使用連續再生裝置一般可運行2.5萬ｈ～3萬ｈ左右。若投入連續再生裝置,運行時間會更長。
(11)脫氣性和起泡沫性:磷酸酯的空氣釋放速度比汽輪機油小1/2～1/3,常壓下,油中通常有約10的溶解空氣,壓力升高時,空氣於油中的溶解度隨壓力而成比例增加,使之進入泵的不溶解空氣在很長的壓力油管中溶解於油,但是節流時在很小的局部減壓區段內,空氣又可能從油中釋放出來。導致系統的工作不穩定,引起震動等現象。油中有不溶解的空氣還會影響到泵的運轉,同時會加速油的老化。回油管路的壓力對泡沫的安全性和細微空氣泡從油中釋放出來的速度有明顯的影響,特別是脫氣速度,如果採用空氣分離器可以提高脫氣速度。
(12)材料的相容性:一般來說,金屬材料鋼、銅、鋁、鎂、銀、鋅、鎘和巴氏合金等能適應磷酸酯抗燃油。對某些特殊的金屬材料,需通過專門的試驗後方可投入使用。
磷酸酯抗燃油對許多有機化合物和聚合材料有很強的溶解能力,對一般耐油橡膠有溶脹作用。因此,對襯墊密封件有特殊要求,使用中應仔細選擇。國外進口的抗燃油,都有一整套與其相適應的非金屬密封材料供其使用。
磷酸酯對非金屬材料十分敏感。常用的耐油橡膠如丁腈橡膠、氯丁橡膠和天然橡膠等彈性密封材料都不適應磷酸酯抗燃油,而丁基橡膠、乙丙橡膠和氟化橡膠對抗燃液有良好的適應性。一般的石棉橡膠板、聚氯乙烯塑膠和有機玻璃不耐磷酸酯抗燃油,聚乙烯、聚丙烯和聚四氟乙烯塑膠等對磷酸酯抗燃油有良好的適應性。環氧樹脂、酚醛樹脂或熱固性樹脂等高度交聯的聚合物通常也能耐磷酸酯,氯乙烯、苯乙烯、硝化纖維樹脂、油性塗料和瀝青等不耐磷酸酯抗燃油。
一些適用於普通礦物基汽輪機油的聚合材件不適應於磷酸酯抗燃油。所以,在選擇調速系統密封材料時應特別注意與磷酸酯的適應性問題。
總之,磷酸酯抗燃油以其優良的難燃特性和抗氧化安定性而得到了廣泛套用。
高壓抗燃油的套用
隨著電力工業的高速發展,大容量、高參數機組越來越多,汽輪機的主汽門、調門及其執行機構的尺寸也相應增大。為了減小液壓部件的尺寸,必須提高系統的壓力,同時為了改善汽輪機調節系統的動態特性,降低甩負荷時的飛升轉速,必須減小油動機的時間常數,因此調節系統工作介質的額定壓力也隨之升高,為了保證機組的安全經濟運行,調節系統的控制也採用抗燃液壓液,即高壓抗燃油。
為了保障機組的安全經濟運行,電液調節系統(DEH)的控制液多採用磷酸酯型抗燃油。該系統主要為高、中壓汽門油動機提供動力油和保護油,用以調節和控制汽輪機高、中壓汽缸的進汽量,並操縱主汽門的執行機構。如果油的自燃點低,會增加油泄漏到主蒸汽管道(>530°Ｃ)而導致火災的危險性。
從70年代末期我國引進300ＭＷ機組開始,作為大機組電液調節工質的磷酸酯抗燃油就在電力系統逐步推廣使用,並逐步積累經驗。由於在我國使用時間不長,維護和管理也缺乏統一的規則,因此,加強抗燃油的監督、維護和管理,以延長抗燃油的使用時間和保證設備的安全經濟運行都具有重要的意義。
抗燃油的運行
因抗燃油的運行管理牽涉到多個部門和專業,事關油液品質、濾油設備、日常維護和設備檢修多方面問題,故領導重視,各級人員落實,職責分明是管理上必須抓好的。
(1)新的抗燃油驗收需按設備製造商提供的抗燃油標準實施,合格後入庫存放,現場加油前應抽樣檢查,檢修放油時不可用鍍鋅鐵桶以防添加劑與鋅形成金屬皂基,避免堵塞過濾器。
(2)ＥＨＣ系統大修解體時油箱及系統的清理不宜用汽油及含氯較高的溶劑清洗,可採用丙酮清洗和壓縮空氣吹掃,大修後充油前要用同性質的油進行循環沖洗,按設備製造商提供的標準檢查合格後再正式進油。
(3)嚴格監視再生,定期檢查ＥＨＣ系統過濾器前後壓差,如壓差達到報警值時應及時更換濾芯以確保抗燃油的清潔。
(4)密封材料接觸抗燃油後,其膨脹率應小於15,收縮率小於5,因此選用的材料應在抗燃油中浸泡168ｈ,若密封材料使用不當會引起材料膨脹過度或腐蝕,最終導致系統泄露或系統中活動部件卡澀。
(5)測試抗燃油管系附近的熱源溫度,加強高中壓汽門的保溫工作,防止熱傳導對抗燃油的影響。
(6)抗燃油長期處於高溫下運行,容易引起氧化,因此抗燃油系統裝有淨化裝置進行連續再生。抗燃油淨化裝置中裝有硅藻土過濾器,通過吸收酸性物質和水分,使抗燃油保持低酸值,並使氯含量符合要求。一般情況下,吸附劑應3個月至半年更換一次。
(7)為防止抗燃油污染,可加入抗氧劑、抗腐蝕劑、消泡劑等添加劑,提高抗燃油的理化性能。運行中的抗燃油需加入添加劑時,應與抗燃油生產廠家協商。
抗燃油的監督
抗燃油常用監督項目如下:
(1)外觀:運行中的抗燃油有無沉澱物和是否渾濁是判斷液體污染的直觀依據。
(2)顏色:新抗燃油一般呈淺黃色,如果運行中顏色變深,應分析其他控制指標。
(3)密度:測定密度可以判斷油品是否被其他液體污染。
(4)水分:水分會導致抗燃油水解劣化,造成系統部件腐蝕。因此,必須控制抗燃油的水分含量。
(5)運行粘度:抗燃油運行粘度一般是穩定的,測定運行粘度可以確定是否有污染存在。
(6)閃點:閃點降低,表明抗燃油中產生或者混入了易揮發可燃性組分。
(7)自燃點:如果運行油自燃點降低,說明油品被礦物油或其它易燃液體污染。
(8)酸值:高酸度會導致抗燃油產生沉澱,在運行中一般不超過0.2ｍｇ/ｇ。
(9)氯含量:氯含量高會加速引起伺服閥電化學腐蝕。因此,應嚴格控制抗燃油中的氯含量,一般應小於50ｍｇ/ｌ,運行中應小於150ｍｇ/ｌ。
(10)電阻率:高的電阻率可幫助防止由電化學腐蝕引起的伺服閥損壞。抗燃油的電阻率應大於5×109Ωｃｍ,有些新抗燃油的電阻率可達1010Ωｃｍ或更高。
(11)顆粒度:表示抗燃油被顆粒污染的程度。顆粒污染主要來源於經常更換過濾濾芯,伺服閥損壞,輸送泵磨損等。防止顆粒污染可以採取以下措施:在儲油器上安裝過濾器;在注入新油前需清潔輸送泵和管路經常測試抗燃油;維護保護好管路中的過濾器等。
