新型汽輪機(jī)油的研發(fā)思路

    汽輪機(jī)油的許多重要性質(zhì)都是由其所使用的基礎(chǔ)油性質(zhì)決定的?？紤]到機(jī)組運(yùn)行的苛刻條件及對(duì)油品性能的要求，主要將加氫類基礎(chǔ)油的各方面性能進(jìn)行了對(duì)比。用加氮基礎(chǔ)油150N、50N、30N、250N調(diào)合成相同粘度級(jí)別的SAE46基礎(chǔ)油，并進(jìn)行了性能考察。在加入相同加劑量的抗氧劑后，旋轉(zhuǎn)氧彈的試驗(yàn)結(jié)果有明顯差別。其中4號(hào)基礎(chǔ)油的試驗(yàn)結(jié)果優(yōu)于其他基礎(chǔ)油。由此可以看出，理想組分含量更高且分布更合理的?？裳泳徰趸T導(dǎo)期，從而減少油泥的產(chǎn)生，抑制粘度的增長，從而阻止油品變質(zhì)?？谷榛阅鼙容^汽輪機(jī)在運(yùn)行過程中。蒸汽和水往往不可避免地從軸封或其他部位進(jìn)入汽輪機(jī)油系統(tǒng)，引起油品乳化。要使汽輪機(jī)油具有較好的抗乳化性?；A(chǔ)油必須經(jīng)過深度精制，盡量減少油中的環(huán)烷酸、芳香烴、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)含量。

    由數(shù)據(jù)可以看出，3號(hào)基礎(chǔ)油的抗乳化性能最差，達(dá)到16min；而4號(hào)基礎(chǔ)油的抗乳化性能最好，油水只用Zmin便可分離。從化學(xué)組成也可看出，3號(hào)基礎(chǔ)油的芳香烴、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)含量最高，油水分離速度慢，已經(jīng)超出優(yōu)質(zhì)長壽命汽輪機(jī)油的指標(biāo)范圍。因此，不考慮采用3號(hào)基礎(chǔ)油作為優(yōu)質(zhì)長壽命汽輪機(jī)油的基礎(chǔ)油。

    為了使設(shè)備得到良好的潤滑。就僻要潤滑油在設(shè)備的工作溫度范圍內(nèi)保持合適的粘度，因此潤滑油的粘度受溫度的影響應(yīng)盡可能小。在與用戶簽訂的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)中，優(yōu)質(zhì)長壽命汽輪機(jī)油的粘度指數(shù)應(yīng)不小于10，因此，1號(hào)基礎(chǔ)油無法達(dá)到指標(biāo)要求。

    由數(shù)據(jù)可知，實(shí)際上能滿足條件的基礎(chǔ)油只有2號(hào)及4號(hào)基礎(chǔ)油。這2種基礎(chǔ)油均為川類加氫油。添加劑的傳選復(fù)合劑的性能考察汽輪機(jī)油最重要的使用性能是氧化安定性、破乳化性、空氣釋放性。其關(guān)鍵在于復(fù)合添加劑是否能改善這幾方面的性能。通過查詢國內(nèi)外各種添加劑資料得知，復(fù)合添加劑A及日比較適宜作為長壽命汽輪機(jī)油的添加劑。將其按一定比例與基礎(chǔ)油調(diào)合制成的汽輪機(jī)油，能兼顧到茂名分公司煉油廠大型汽輪機(jī)組的僻求。因此，按照不同的加劑量，進(jìn)一步對(duì)2種基礎(chǔ)油及2種復(fù)合劑進(jìn)行了性能考察。

    由此可見。復(fù)合劑A、B分別與2號(hào)、4號(hào)基礎(chǔ)油調(diào)合時(shí)，均出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)氧彈項(xiàng)目不能滿足產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)的情況，而且復(fù)合劑B出現(xiàn)銹蝕不合格情況。因此，需要補(bǔ)加防銹劑及高溫抗氧劑?？紤]到成本問題，選擇復(fù)合劑A補(bǔ)加高溫抗氧劑的方式。高溫抗權(quán)劑的考察抗氧化性能不能滿足要求的原因可能是基礎(chǔ)油精制深度不夠，或是復(fù)合劑中的抗氧劑加劑量不夠。由于目前選用的基礎(chǔ)油為川類加氫油，因此主要問題是抗氧劑加劑l不足。為此，選擇抗氧劑a、b、c，按不同的加劑量在2號(hào)基礎(chǔ)油和復(fù)合劑A中進(jìn)行氧化性能試驗(yàn)。在復(fù)合劑A中加入抗氧劑a及匕的作用不大，而加入抗氧劑c的效果是比較明顯的?？寡鮿ヽ以0.1%的理想加劑量加入到復(fù)合劑A中。完全可以滿足質(zhì)量指標(biāo)的要求。其中的主要原因可能是抗氧劑類型不同，a、匕為酚型抗氧劑，在高溫下容易分解；c為胺型抗氧劑。具有較好的熱安定性。

    抗泡劑的篩選潤滑油在與空氣劇烈攪拌的過程中不但會(huì)產(chǎn)生泡沫，而且會(huì)使一部分空氣溶解在其中。當(dāng)潤滑油與空氣中的冷凝水接觸時(shí)，易產(chǎn)生乳化現(xiàn)象，破壞油膜，造成磨損，增加油耗。為了滿足油品的抗泡性要求，選取了2種類型的抗泡劑X、丫，按不同的加劑量加入4號(hào)基礎(chǔ)油中進(jìn)行考察。從中可以看出。加氫基礎(chǔ)油對(duì)抗泡劑的感受性好，具有良好的抗泡沫性能。2種抗泡劑對(duì)抗乳化性能的影響均不大，且抗泡劑丫對(duì)油品的感受性比抗泡劑X好。但是，由于從屬于硅油型抗泡劑。對(duì)液壓油空氣釋放性的不利影響比非硅油型抗泡劑大?？紤]到空氣釋放性能，在全配方考察時(shí)，應(yīng)選用性能良好的抗泡劑X.加劑量為10一30mg/kg.

    全配方的確定通過對(duì)基礎(chǔ)油及添加劑的考察，初步確定了2個(gè)46優(yōu)質(zhì)長壽命汽輪機(jī)油的配方：配方1：2號(hào)基礎(chǔ)油+復(fù)合劑A+0.1%抗氧劑e+30mglkg抗泡劑x.配方2：4號(hào)基礎(chǔ)油+復(fù)合劑A十0.1%抗氧劑c+30mg爪g抗泡劑xo由于在使用過程中，46優(yōu)質(zhì)長壽命汽輪機(jī)油的熱氧化安定性是影響油品變質(zhì)的主要因紊，因此，對(duì)2號(hào)、4號(hào)基礎(chǔ)油進(jìn)行了氧化安定性試驗(yàn)（GBfr12581）對(duì)比。

    2個(gè)配方的氧化安定性都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了合同標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)要求，但配方2在氧化安定性方面的優(yōu)勢(shì)更加明顯?？紤]到配方，的旋轉(zhuǎn)氧彈試驗(yàn)及抗乳化試驗(yàn)結(jié)果較配方2差，同時(shí)考慮成本等綜合因素，確定以配方2為46優(yōu)質(zhì)長壽命汽輪機(jī)油的調(diào)合配方。

    46優(yōu)質(zhì)長舟命汽輪機(jī)油的性能評(píng)定用配方2調(diào)合的46優(yōu)質(zhì)長壽命汽輪機(jī)油具有良好的熱氧化安定性、抗乳化性、防銹防腐蝕性及空氣釋放性，該油品配方完全符合合同標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量指標(biāo)要求。46優(yōu)質(zhì)長壽命汽輪機(jī)油自2005年6月開始工業(yè)化批量生產(chǎn)。成功應(yīng)用于目前中國石化茂名分公司煉油廠及乙烯公司的大型汽輪機(jī)組。取代了國外進(jìn)口汽輪機(jī)油，降低了設(shè)備運(yùn)行成本。

    由于該油品首次用于大型機(jī)組，為了確保機(jī)組的平穩(wěn)運(yùn)行。進(jìn)行了質(zhì)量跟蹤服務(wù)?，F(xiàn)將其中2臺(tái)汽輪機(jī)組的基本參數(shù)及工況列于。這2臺(tái)汽輪機(jī)組在205年6月進(jìn)行大修之后換用46優(yōu)質(zhì)長壽命汽輪機(jī)油。對(duì)油品的酸值及抗乳化性能的監(jiān)控分析結(jié)果、。從可以看出，油品的酸值隨使用時(shí)間的增加先減小后增大。其主要原因是，油品裝入設(shè)備后，因油品中酸性添加劑的消耗，促使油品本身酸值減小；之后隨著油品的氧化，酸值又不斷增大。當(dāng)達(dá)到換油指標(biāo)0.5mgKO日/g時(shí)。就必須進(jìn)行換油。反映了油品抗乳化性能的變化情況。由于蒸汽及雜質(zhì)的影響，油品的破乳化性能有所下降。當(dāng)油品使用到200天時(shí)，抗乳化性能仍然可以達(dá)到16min，相對(duì)油品的換油指標(biāo)40min差距較大。對(duì)使用性能幾乎沒有影響。由于NG32/25機(jī)較NG25120/0機(jī)運(yùn)行工況更為苛刻。功率及轉(zhuǎn)速等負(fù)荷比較大，使油品酸值呈較快增長的趨勢(shì)。從油品的采樣外觀來看，顏色較出廠時(shí)略深，但仍是透明的。

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