一、油液對水輪機(jī)的影響以及對應(yīng)油液監(jiān)測解決方案

　　水輪機(jī)潤滑油俗稱透平油。透平油作為水輪發(fā)電機(jī)組油系統(tǒng)的重要潤滑介質(zhì)，就好像血液系統(tǒng)對人類一樣的重要。保證透平油品質(zhì)，保證水輪機(jī)組油系統(tǒng)的清潔度與水分情況，對機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。如何合理有效地控制透平油雜質(zhì)超標(biāo)問題，不僅引起各級領(lǐng)導(dǎo)高度重視和專業(yè)工作者普遍關(guān)注，同時也擺到了現(xiàn)場檢查工作的首位。

　　污染度的危害：

　　水輪機(jī)組潤滑油中最常見的主要雜質(zhì)有金屬顆粒(屑)、灰塵、毛刺、焊渣、脫落的油漆碎片等，它們混雜在水輪機(jī)油中，像磨料一樣滲入到各個運(yùn)動部件的配合面，不僅加速零件及設(shè)備表面磨損，破壞潤滑油膜，還會縮短零件和設(shè)備壽命。輕者引起轉(zhuǎn)速波動、負(fù)荷不穩(wěn)等嚴(yán)重缺陷，重者造成調(diào)速系統(tǒng)失靈、拒動，乃至造成飛車事故。

　　針對油中存在固體顆粒污染而言，是指單位體積的油品中所含不同直徑的機(jī)械雜質(zhì)。雖然尺寸為40um的污染顆粒肉眼看不到，但是比40um更小的顆粒對液壓元件或軸承來說卻有災(zāi)難性的影響。作為油液中最主要的和危害性最大的污染物，它們對磨損過程起著關(guān)鍵性的作用。

　　對油系統(tǒng)而言，細(xì)小的顆粒狀機(jī)械雜質(zhì)進(jìn)入軸瓦，將軸瓦的烏金及大軸劃傷，致使油膜難以形成，其結(jié)果會導(dǎo)致軸承和軸瓦之間干摩擦，從而引起卡澀、燒毀軸承的事故，甚至機(jī)組將被迫停機(jī)。對調(diào)速(節(jié))系統(tǒng)而言，可能導(dǎo)致液壓系統(tǒng)中的引導(dǎo)閥、主泄壓閥以及多種控制閥卡滯，或油路、噴嘴堵塞等，造成供油不暢，油壓不足，使軸瓦溫度偏高。其次，滑閥與套筒之間的間隙很小，易受顆粒雜質(zhì)的劃痕和卡澀，使部件和系統(tǒng)的遲緩率加大，調(diào)速系統(tǒng)動作失靈，嚴(yán)重影響機(jī)組的安全運(yùn)行，更為嚴(yán)重的會造成“飛車”事故。甲廠，2010年1號機(jī)組在試運(yùn)行結(jié)束及9月份進(jìn)行C級檢修時，曾發(fā)生一起因水輪機(jī)油中帶有顆粒進(jìn)入軸承中，與旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子摩擦后形成溝槽，軸頸的磨損又破壞了潤滑油膜，致使軸頸與軸瓦發(fā)生摩擦而使軸瓦烏金熔化的現(xiàn)象。乙廠，2012年7月17日曾發(fā)生一起6號機(jī)事故低油壓緊急停機(jī)事件，2013年2月27日又出現(xiàn)了1號機(jī)組并網(wǎng)后負(fù)荷調(diào)節(jié)不動的故障。事后送檢的顆粒度結(jié)果如下：#6機(jī)NAS9級(200MW以下，20120718送檢)，#1機(jī)NAS12級(200MW以下，20130227送檢);雖然國標(biāo)GB/Tl4541對小容量機(jī)組的顆粒度項目無明確規(guī)定，僅作為參考，但是毋容置疑，水輪機(jī)油消潔度下降會影響其抗油污能力對油質(zhì)的要求和使用壽命，所以加強(qiáng)油質(zhì)對油液的監(jiān)測一點也不能放松。

　　在線油液監(jiān)測解決方案

　　根據(jù)水輪機(jī)的使用現(xiàn)況，我們建議采用以污染度等級、粘度、水活性為主的三個參數(shù)，再配合上溫度、密度、介電常數(shù)，對透平油的整體狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，通過對這些參數(shù)的監(jiān)測來對內(nèi)部的問題進(jìn)行診斷。

　　污染度超標(biāo)時建議及時對油液進(jìn)行過濾，通過系統(tǒng)內(nèi)置的污染度傳感器，可以反映出油液當(dāng)中不同大小的污染度顆粒的具體數(shù)量，并通過這些來表現(xiàn)出油液的污染度等級，通過對污染度等級的分析就可以判斷需不需要濾油，通過污染度，也可以判斷新加入的油品是否符合要求。

　　監(jiān)測水活性的目的是監(jiān)測設(shè)備的進(jìn)水情況，水活性代表的是油品當(dāng)前的吸水能力，在不影響油液正常使用效果的情況下，油品能夠吸取的水分。這個最大值換算成1，就是他的水活性，當(dāng)水分過多時，多余的水分就會析出，影響設(shè)備和油液的使用，而通過監(jiān)測水活性就可以通過水活性趨勢的變化對水輪機(jī)內(nèi)部的水分情況進(jìn)行分析，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)水分增多時就應(yīng)該及時濾油和檢測設(shè)備的密封性。

　　監(jiān)測粘度的主要目的是對油液的使用壽命和油液的特殊情況進(jìn)行真實的反應(yīng)，通過加入溫度和密度的監(jiān)測，可以通過內(nèi)置的多參量結(jié)合算法來算出潤滑油的40℃運(yùn)動粘度，也是國標(biāo)的粘度。當(dāng)油液的粘度變化達(dá)到10%時，油液就應(yīng)該及時處理，當(dāng)粘度變化達(dá)到15%時就需要考慮換油，當(dāng)油液的粘度達(dá)到20時油液就可以作廢了。繼續(xù)使用就會對設(shè)備造成嚴(yán)重影響。

　　通過以上的參數(shù)對油液的狀態(tài)進(jìn)行分析，結(jié)合起來進(jìn)行統(tǒng)一分析，來分析問題的具體原因，再針對性的進(jìn)行解決。

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