劉 勛，祁廣福

（黃河上游水電開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司積石峽發(fā)電分公司， 青海 海東 810801）

1 引言

水電站機(jī)械設(shè)備的潤(rùn)滑和液壓操作所用的油都屬于潤(rùn)滑油，水輪發(fā)電機(jī)組軸承潤(rùn)滑油普遍使用汽輪機(jī)油，又稱(chēng)透平油。潤(rùn)滑油的主要作用是在軸承間形成楔形油膜，以潤(rùn)滑油內(nèi)部液體摩擦代替固體金屬干摩擦，降低摩擦系數(shù)，從而減少設(shè)備磨損和能量損失，保證軸承安全穩(wěn)定運(yùn)行，延長(zhǎng)軸承使用壽命。因此，軸承潤(rùn)滑油油質(zhì)的優(yōu)劣直接影響著水輪發(fā)電機(jī)組的安全可靠性，為保證水輪發(fā)電機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行，必須要保證機(jī)組軸承潤(rùn)滑油的油質(zhì)[1]。

2 軸承潤(rùn)滑油油質(zhì)劣化的危害

水輪發(fā)電機(jī)組軸承潤(rùn)滑油的主要指標(biāo)包括：外觀、運(yùn)動(dòng)黏度、機(jī)械顆粒、水分、酸度、破乳化度、閃點(diǎn)、液相銹蝕等。如果軸承潤(rùn)滑油的品質(zhì)下降，這些指標(biāo)也將隨之改變，導(dǎo)致其潤(rùn)滑效果下降，無(wú)法發(fā)揮其原本的功效，甚至?xí)斐蓸O大危害。

由于潤(rùn)滑油受到水、金屬顆粒、灰塵、油垢以及其他有害雜質(zhì)的污染，潤(rùn)滑油的黏性受到極大影響而無(wú)法達(dá)到預(yù)期的潤(rùn)滑效果，甚至可能導(dǎo)致“燒瓦”事故的發(fā)生。同時(shí)，潤(rùn)滑油中的水分、酸度等指標(biāo)降低，還容易對(duì)軸承體、軸頸、軸瓦等部件造成生銹、腐蝕等[2]。隨著油質(zhì)的持續(xù)惡化，形成沉淀物、油泥等有害物質(zhì)。在熱油中這些劣化產(chǎn)物呈溶解狀態(tài)，當(dāng)油溫降低時(shí)，這些劣化產(chǎn)物就會(huì)沉積下來(lái)，附著在軸承油冷卻器的冷卻水管上，最終形成一層厚厚的污垢，直接降低油冷卻器的冷卻效率，影響潤(rùn)滑油的散熱冷卻效果，危害機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行。

3 油質(zhì)劣化的原因分析

潤(rùn)滑油在使用過(guò)程中，與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)，油質(zhì)就會(huì)變差、劣化。潤(rùn)滑油被氧化后，形成有機(jī)酸，酸值增加，閃點(diǎn)降低，顏色變深，黏度增大并形成沉淀物[3]。影響潤(rùn)滑油劣化的因素有：水分、空氣、高溫、光照、軸電流和油的混合使用，以及輸油管道、儲(chǔ)油罐不清潔等，水輪發(fā)電機(jī)組軸承潤(rùn)滑油劣化的主要原因有以下幾方面：

3.1 水分混入潤(rùn)滑油，造成油質(zhì)乳化

當(dāng)潤(rùn)滑油中進(jìn)入水分時(shí)，潤(rùn)滑油不僅會(huì)變得更容易乳化，還會(huì)加速潤(rùn)滑油氧化速度，并且還會(huì)增加潤(rùn)滑油的酸性和腐蝕性。水輪發(fā)電機(jī)組軸承潤(rùn)滑油中水分主要來(lái)源有：軸承內(nèi)潤(rùn)滑油吸收的空氣中的水分，油冷卻器漏水等。空氣能夠使?jié)櫥脱趸?，增加水分和灰塵等，軸承油箱梳齒式軸封徑向間隙較大、擋油筒與軸頸間隙過(guò)大等都會(huì)使空氣大量進(jìn)入軸承；另外，油冷卻器、頂蓋漏水等，都會(huì)導(dǎo)致軸承潤(rùn)滑油進(jìn)水，引起潤(rùn)滑油油質(zhì)劣化。

3.2 設(shè)備制造、安裝和檢修工藝不良

在水輪發(fā)電機(jī)組設(shè)備加工制造過(guò)程中，軸承、油箱、油冷卻器和管道中經(jīng)常會(huì)有一些鐵屑、灰塵和油漆等雜質(zhì)，這些雜質(zhì)會(huì)對(duì)潤(rùn)滑油造成污染。發(fā)電設(shè)備安裝時(shí)沒(méi)有按規(guī)定對(duì)軸承體、油箱、軸頸內(nèi)部及油冷卻器、輸油管道進(jìn)行徹底清理。設(shè)備檢修過(guò)程中未能遵守檢修工藝，未徹底清除油箱、軸承體、軸瓦及其周?chē)h(huán)境的污垢、灰塵、碎屑，以及清掃時(shí)使用的棉花、灰塵等掉入油箱，這些因素均可能對(duì)軸承潤(rùn)滑油造成污染，導(dǎo)致軸承潤(rùn)滑油劣化。

3.3 軸電流的影響

發(fā)電機(jī)上導(dǎo)、下導(dǎo)軸承絕緣損壞時(shí)會(huì)形成軸電流，電弧高溫使油色變深，甚至發(fā)黑，并產(chǎn)生沉淀物，導(dǎo)致潤(rùn)滑油油質(zhì)劣化。

3.4 潤(rùn)滑油混合使用

混合使用不同廠家和型號(hào)的潤(rùn)滑油可能會(huì)導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)，削弱潤(rùn)滑油原有的功能，甚至可能導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備的損壞，進(jìn)而加劇潤(rùn)滑油的油質(zhì)劣化。

3.5 環(huán)境及油凈化裝置影響

隨著軸承周?chē)h(huán)境的變化，空氣中的顆粒物濃度會(huì)增加，例如，電機(jī)的勵(lì)磁碳刷磨損所帶來(lái)的顆粒物，被吸入負(fù)壓的油系統(tǒng)，極容易進(jìn)入油箱，對(duì)潤(rùn)滑油的性能造成嚴(yán)重的破壞。此外，若油凈化設(shè)備的性能低下，無(wú)法有效地清除潤(rùn)滑油中的雜質(zhì)，也降低潤(rùn)滑油的品質(zhì)。

4 油質(zhì)劣化的對(duì)策

水輪發(fā)電機(jī)組軸承的正常工作需要優(yōu)質(zhì)的潤(rùn)滑油，潤(rùn)滑油必須具備：良好的氧化安定性；適宜的黏度和良好的黏溫性；良好的抗乳化性；良好的防銹防腐性；良好的抗泡性和空氣釋放性。保證潤(rùn)滑油的品質(zhì)，以便機(jī)組能夠在安全、可靠的條件下正常工作。因此，要防止水輪發(fā)電機(jī)組軸承潤(rùn)滑油油質(zhì)劣化，需要采取以下對(duì)策：

4.1 加強(qiáng)運(yùn)行中潤(rùn)滑油油質(zhì)分析及處理

首先，新機(jī)組投運(yùn)24 h 后，各部軸承潤(rùn)滑油取樣簡(jiǎn)化分析；機(jī)組檢修后，注油前、后軸承潤(rùn)滑油取樣簡(jiǎn)化分析；運(yùn)行維護(hù)人員每天巡回檢查中記錄油品外觀、油壓、油溫、油箱油位；補(bǔ)油后在軸承內(nèi)循環(huán)24 h 后取樣全項(xiàng)分析；每季度軸承潤(rùn)滑油取樣簡(jiǎn)化分析，如果油質(zhì)異常,縮短試驗(yàn)周期,必要時(shí)取樣進(jìn)行全項(xiàng)分析。其次，還需要密切關(guān)注軸承內(nèi)部的空隙，以及它們所接觸的空氣。如果發(fā)現(xiàn)有任何污染，需要立即處理。經(jīng)常維護(hù)潤(rùn)滑油的純正，可投入濾油裝置凈化處理，并要經(jīng)常更換濾芯。最后，對(duì)潤(rùn)滑油油質(zhì)檢測(cè)分析結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、比對(duì)和全面分析，掌握油質(zhì)指標(biāo)變化規(guī)律，提前采取相應(yīng)處置措施。

4.2 不同品牌、型號(hào)和黏度等級(jí)的潤(rùn)滑油不混合使用

當(dāng)機(jī)組軸承需要更換潤(rùn)滑油時(shí)， 應(yīng)使用符合標(biāo)準(zhǔn)的、具有相同黏度水平且含有相同成分的同型號(hào)潤(rùn)滑油，并且盡可能使用同一廠家的潤(rùn)滑油。在更換之前，應(yīng)先測(cè)量運(yùn)行潤(rùn)滑油、補(bǔ)給潤(rùn)滑油以及混油的黏稠程度，如果沒(méi)有明顯的黏稠現(xiàn)象，且各項(xiàng)指標(biāo)合格，則可以安全地更換。在使用任何一種潤(rùn)滑油之前，應(yīng)確保它的品牌、質(zhì)量水平和所含的添加劑都符合特定的標(biāo)準(zhǔn)，否則，如果需要更換，則應(yīng)遵守以下規(guī)定：

（1）經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的質(zhì)量檢測(cè)，將運(yùn)行油、補(bǔ)充油和混合油的質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)估，確保其中混合油的質(zhì)量達(dá)到最高標(biāo)準(zhǔn)，不低于未混合油中最差的一種。

（2）為了確保安全，還需要在使用的3 種油液（運(yùn)動(dòng)液、補(bǔ)給液、混合液）的基礎(chǔ)上，通過(guò)儀器測(cè)試來(lái)確?；旌弦簺](méi)有分離，并且其含水率低于未經(jīng)處理的油液（即未經(jīng)處理的潤(rùn)滑油）。

4.3 規(guī)范機(jī)組設(shè)備安裝工藝

在水輪發(fā)電機(jī)組用油設(shè)備的安裝過(guò)程中，為了確保其符合相關(guān)的工藝要求和質(zhì)量，需要特別注意：在出廠前，對(duì)具有保護(hù)涂層的部位進(jìn)行維修，以確保其不會(huì)發(fā)生變形、剝離等情況；而在沒(méi)有保護(hù)涂層的情況下，則需要使用噴槍將其表面的防銹（油）進(jìn)行覆蓋，并在安裝完成之前，將其全面清潔，以確保其不會(huì)存在任何污染。

4.4 做好潤(rùn)滑油轉(zhuǎn)移和凈化處理

在水輪發(fā)電機(jī)組軸承維護(hù)和更換潤(rùn)滑油時(shí)，必須將潤(rùn)滑油轉(zhuǎn)移到內(nèi)部已經(jīng)完全清潔的儲(chǔ)油罐或臨時(shí)油箱中。在將潤(rùn)滑油從軸承油箱中轉(zhuǎn)移出來(lái)時(shí)，應(yīng)盡可能將其完全清除，尤其要注意清除冷卻器、檢測(cè)器和油凈化器中的殘留物，必要時(shí)使用新的潤(rùn)滑油進(jìn)行沖洗。所有的油液都可以通過(guò)大型濾油機(jī)或凈油機(jī)進(jìn)行過(guò)濾， 經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的凈化處理。等到軸承完成維護(hù)保養(yǎng)之后，再將經(jīng)過(guò)凈化的油液注入到已經(jīng)清潔的軸承內(nèi)。此外，補(bǔ)充油也必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的凈化和檢測(cè)程序，方可使用。

4.5 防止設(shè)備檢修期間發(fā)生污染，必要時(shí)對(duì)油系統(tǒng)進(jìn)行全面沖洗

為了保證機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，必須確保軸承不會(huì)被任何外界的雜質(zhì)，如灰塵、焊渣或者棉線等污染。更換了軸承之后，還需要仔細(xì)檢查油箱、管道、油冷卻器、混合液檢測(cè)器等，以確定其污染物的種類(lèi)及其潛在的危險(xiǎn)性，并制定相關(guān)的防護(hù)方案。經(jīng)過(guò)仔細(xì)的檢測(cè)和深入的分析，最終決定是否需要實(shí)施全面的沖洗。特別是當(dāng)發(fā)現(xiàn)有無(wú)法通過(guò)常規(guī)的清潔措施消除的油溶性污染物以及油中的有害物質(zhì)，更需要實(shí)施全面高壓沖洗。在無(wú)法實(shí)施全面系統(tǒng)清理時(shí)，應(yīng)當(dāng)使用高效的清潔劑，將經(jīng)過(guò)維護(hù)的零部件和相關(guān)的管線徹底地擦拭，確保清潔程度達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。

4.6 其它措施

除了做好常規(guī)防止?jié)櫥土踊ぷ魍?，預(yù)防水輪發(fā)電機(jī)軸電流產(chǎn)生，潤(rùn)滑油添加油品添加劑，加裝在線濾油裝置等，也能防止油質(zhì)劣化。

5 結(jié)束語(yǔ)

為了確保水輪發(fā)電機(jī)組軸承潤(rùn)滑油的質(zhì)量，必須要加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的質(zhì)量管理，尤其是在制造、安裝、檢修方面。此外，還需要加強(qiáng)對(duì)運(yùn)行管理的監(jiān)督，并對(duì)潤(rùn)滑油進(jìn)行轉(zhuǎn)移和凈化處理，以確保符合科學(xué)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和管理規(guī)范。對(duì)防止機(jī)組軸承潤(rùn)滑油油質(zhì)劣化制定相應(yīng)對(duì)策并嚴(yán)格執(zhí)行，能夠有效地保護(hù)潤(rùn)滑油的油質(zhì)，從而保證水輪發(fā)電機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。