Турбины относятся к механизмам, работающим в сложных температурных условиях, и с повышенными нагрузками. Соответственно, к обслуживанию этих агрегатов предъявляются высокие требования, которые распространяются и на расходные материалы.
По этой причине турбинное масло отличается по составу и характеристикам от любых других смазочных материалов, и к его подбору следует относиться более внимательно.
Любая попытка сэкономить на обслуживании, влечет за собой серьезные проблемы с оборудованием, и, как следствие, высокие дополнительные расходы впоследствии.
Вопрос даже не в потере гарантии на агрегат, или стоимости ремонта, любая неисправность, вызванная некачественными смазочными материалами, приводит к простою оборудования.
Назначение турбинного масла
- Разумеется, основная задача – смазывание высоко оборотистых подшипников, установленных в турбо установках.
- Кроме того, учитывая термическую нагрузку, смазочные материалы этого типа работают в качестве охладителя: отводят тепло от рабочего узла в зону охлаждения.
- Турбинное масло также используется в качестве гидравлической жидкости для обеспечения работы механизмов управления и регулирования турбоагрегатов.
Требования, предъявляемые к смазочным материалам для турбин
С учетом условий технического задания изготовителей турбинных агрегатов, производители масел производители турбинного масла используют нефть только высокого качества.
Сырье подвергается глубокой очистке, а в базовую основу вводится целый комплекс специальных присадок.
Благодаря этому продукт получает уникальные свойства:
- высокая стабильность против окисления при работе в различных условиях взаимодействия с кислородом;
- низкий процент выпадения осадков, которые могут разрушить высоко оборотистые механизмы турбин;
- противодействие образованию эмульсии с водой (при смене температуры внутри турбины может образовываться конденсат);
- по этой же причине, смазки должны стойко противостоять коррозии на поверхности металлических деталей;
- противостояние вспениванию – важное требование, с учетом скоростей работы подвижных узлов турбин;
- кавитация должна быть минимальной.
Кроме того, в маслопроводах турбоагрегатов накапливаются мельчайшие продукты износа, которые могут вывести из строя всю систему. Поэтому турбинное масло (чаще всего применяется ТП 22С) должно хорошо очищаться фильтрами в текущем режиме эксплуатации.
Общие требования для всех типов турбинных согласно ГОСТ 9972-74 масел изложены в перечне. Эти же параметры необходимо соблюдать при эксплуатации электрических станций, в которых применяются турбины:
- кислотность нового масла не более 0,3 мг согласно методике измерения;
- после окисления в процессе эксплуатации не более 0,8 мг;
- содержание воды в составе – 0%;
- на просвет не должны обнаруживаться механические примеси, доля осадка менее 0,15%;
- стабильность при эксплуатации при температуре 120°C должна сохраняться на протяжении не менее 14 часов непрерывной работы.
| Требования к высокотемпературным турбинным маслам, DiN51 515, часть 2, ноябрь 2004 г. L-TG для эксплуатации в условиях высоких температур | ||||
|---|---|---|---|---|
| Группа смазочных масел | Предельные значения | Испытания в соответствии с | Сопоставимы с ISO стандартами | |
| TG 32 | TG 46 | |||
| Класс вязкости по ISO | TSOVC 32 | TSOVC 46 | D/W51 519 | ISO 3448 |
| Кинематическая вязкость: при 40 °С, | DIN 51 550 в соответствии с DIN 51 561 или DIN 51 562-1 | ISO 3104 | ||
| минимальная, мм*/с | 28,8 | 41,4 | ||
| максимальная, мм*/с | 35,2 | 50,6 | ||
| Температура вспышки (в закрытом тигле), минимальная, °С | 160 | 185 | DIN. ISO 2592 | ISO 2592 |
| Деаэрационные свойства при 50 °С, максимальные, мин. | 5 | 5 | DIN 51 381 | — |
| Плотность при 15 °С, минимальная, г/мл | Должно быть указано поставщиком | DIN 51 757 | ISO 3675 | |
| Температура застывания, максимальная, °С | ≤-6 | DIN ISO 3016 | ISO 3016 | |
| Кислотное число, мг КОН/г | Должно быть указано поставщиком | DIN51 558-1 | ISO/DIS6618 | |
| Зола (оксидная зола), %масс. | Должно быть указано поставщиком | DIN EN 7 | ISO 6245 | |
| Содержание воды, максимальное, мг/кг | 150 | DIN51 777-1 | ISO/DIS12937 | |
| Уровень чистоты, минимальный | 20/17/14 | DIN ISO 5884 с DIN ISO 4406 | ISO 5884 с ISO 4406 | |
| Пена: | ISO 6247 | |||
| Ступень 1 при 24 °С, максимально, мл | 450/0 | |||
| Ступень II при 93 °С, максимально, мл | 100/0 | |||
| Ступень 111 при 24 °С после 93 °С, максимально, кг, | 450/0 | |||
| Деэмульгируемость, мин | Должно быть указано поставщиком | DIN51 599 | ASTM-D 1401 | |
| Водоотделение (после обработки паром), максимальная, с | 300 | 300 | DIN51 589, часть 1 | |
| Медная коррозия, максимальная | 2-125/43 | DIN 51 759 | ISO 2160 | |
| Защита стали от коррозии. Коррозионная агрессивность, максимальная | 0-А | DIN 51 585 | ISO/DIS 7120 | |
| Стойкость к коррозии | 3,000 | DIN 51 587 | ISO DIS 4263 | |
| Время в часах до достижения дельта NZ 2,0 мг КОН/г | ASTM-D 2272 |
|||
| RBOT, мин | ≥800 | |||
| Модифицированный RBOT;% времени минуты в немодифицированном методе испытания | ≥85% | |||
В случае, когда после введения присадок, антиокислительные свойства не стабилизируются, масло подлежит замене.
Это дорогостоящая процедура, поэтому производители обеспечивают заданные свойства еще в процессе смешивания основы с комплексом присадок.
Производство турбинных масел
Механическая очистка
С ее помощью из состава удаляются микро вкрапления посторонних жидкостей, особенно воды. Очистка производится с помощью выпаривания.
Затем продукт обрабатывается с помощью центробежной силы в специальных сепараторах. В центрифугах производится разделение на фракции с различной массой.
Также применяется гравитационная и вибрационная очистка. Для удаления частиц металла масло прогоняется через электромагнитное поле большой силы.
Окончательная «доводка» выполняется на вакуумных установках. После фильтрации через грубые и тонкие сетки масло считается освобожденным от примесей.
При сильном (с точки зрения технологии производства) загрязнении может производиться отстаивание, в процессе которого на дно емкости оседают самые тяжелые частицы. Однако этот способ слишком трудоемкий и требует большого количества времени.
Физико-химические способы
После механической очистки применяется химическая обработка: селективное растворение, адсорбция и коагуляция. Современные методики практикуют ионно-обменную очистку.
Ввиду риска взаимодействия с комплексом присадок с химическими реактивами, они добавляются в основу масла после завершения всех этапов очистки.
Кроме того, плотность турбинного масла после добавления примесей не позволяет произвести качественное отделение вредных компонентов.
Параметры и применение наиболее популярных расходных материалов
Технические характеристики ТП-22С
Определены в соответствии с условиями эксплуатации. Масло содержит комплекс присадок, обеспечивающих баланс антиокислительных, антикоррозийных и противовспенивающих свойств.
Вязкость обеспечивает необходимые антифрикционные и противоизносные свойства. Применяется в паровых турбинах, работающих на высоких оборотах, может применяться в турбокомпрессорах, в том числе центробежных.
Производится на основе сернистых парафинистых нефтей. Самый популярный состав благодаря сбалансированным характеристикам и доступной стоимости.
Турбинное масло ТП-22Б
Производится из парафинистых нефтяных основ с низким содержанием серы. Очистка производится с применением селективных растворителей.
Благодаря усиленным присадкам, антиокислительные и деэмульгирующие свойства на высоком уровне, что определяет стоимость масла.
Образование осадков практически сведено к нулю. Аналогов этого типа масла нет, применяется в турбинных компрессорах при производстве аммиака.
Следующее турбинное масло ТП-30
Производится из парафинистых нефтей, с высоким содержанием серы. После тщательной селективной очистки и добавления необходимых присадок получается относительно универсальный продукт, в рамках сферы применения.
Учитывая работу в паровой среде, это масло не образует эмульсии с водой, по крайней мере, стойкой. Используется в любых турбоустановках практически без ограничения условий эксплуатации.
Турбинное масло ТП-46
Имеет основу и пакет присадок, аналогичную ТП-30. При этом улучшенные антиокислительные свойства позволяют не терять характеристик даже в условиях сильного обводнения.
Поэтому смазку можно использовать в турбоагрегатах предыдущих поколения выпуска, или в устройствах с высокой степенью износа.
Основное предназначение – паровые генераторы с редукторами, работающими при повышенных нагрузках. Таковыми являются, например, судовые установки.
Регенерация турбинного масла
В процессе эксплуатации масло неизбежно теряет заложенные при производстве свойства. При достижении критической отметки, в соответствии с правилами, смазка требует замены.
Однако это достаточно дорогой продукт, даже для бюджетов организаций, эксплуатирующих турбоагрегаты. Мы уже знаем, что при потере некоторых свойств, можно просто добавить присадку в рабочее масло. А как быть в случае, когда восстановление невозможно?
Отработку можно регенерировать с помощью специальных установок. В первую очередь смазка очищается до состояния заводской основы. Это требует определенных затрат, но все таки стоимость несопоставима с покупкой новых объемов турбинного масла.
Затем в полученное «сырье» вводятся недостающие присадки, которые закупаются у производителей того же масла. В результате малыми затратами получается практически «новый» продукт.
Единственный недостаток (который, впрочем, покрывается экономией), срок эксплуатации восстановленного продукта меньше, чем у «нового». Зато регенерацию можно повторять несколько раз.
Раньше этот метод практиковался лишь в европейских странах, обеспокоенных больше экологией, чем экономией. С появлением более производительных и недорогих станций регенерации, эта практика применяется повсеместно.
Загрузка...
