磷酸酯抗燃油性能及应用.pdf

2014大连润滑油技术经济论坛论文专辑 磷酸酯抗燃油性能及应用 吴磊，张东恒，孔令杰 (中国石油大连润滑油研究开发中心，辽宁大连116032) 摘要：作为汽轮机调速系统介质，磷酸酯抗燃油广泛应用于电力行业大容量高参数发电机组。文章介绍了磷酸酯 抗燃油的发展历程、性能特点、种类、分类、合成方法、质量要求以及使用维护要求，最后对磷酸酯抗燃油未来的研 究开发及应用进行了总结和展望。 关键词：轮机调速系统：磷酸酯抗燃油 0引言 磷酸酯抗燃液压油是一种全合成型液压油，早在20世纪40年代，就有人开始研制并生产磷酸酯 航空抗燃液压油…，磷酸酯具有很好的抗燃性能，能够满足军事和一些民用工业高温、高压操作的需 要，磷酸酯作为液压和润滑系统的抗燃介质得到了不断的发展旧1。目前随着电力行业的迅速发展，大 容量、高参数的汽轮机组投运越来越多，火电厂单机容量已达300—800Mw。亚临界和超临界参数的 机组得到广泛应用，汽轮机蒸汽温度已达500oC，甚至高达565oC以上，调速系统油动机的工作介质一 一～调节液的工作压力也上升到3．0～14．0MPa，在这种条件下，如果调节液体仍然是透平油(矿物型 的汽轮机油)或者其它合成酯类油，当其接触到炙热的蒸汽管道时就会酿成火灾。因此，为了保障大型 机组的安全运行，其调节保安系统和旁路系统已普遍采用磷酸酯抗燃液压油作为液压介质¨。1。磷酸 酯抗燃液压油与其他抗燃油相比，最突出的优点就是自燃点高，可高达600～800℃，具有较大的安全 空间。除此之外，磷酸酯抗燃液压油还具有优良的润滑性和抗氧化性、抗水解性、空气释放性以及低挥 发性等特点，使其完全可以满足电厂使用要求∽J。目前国内绝大部分机组使用的磷酸酯抗燃液压油主 要依靠国外进口，价格十分昂贵，约为普通汽轮机油的近10倍。例如元宝山电厂所使用的阿克苏一诺 L，若全部 贝尔公司的FurqelEHC，每桶抗燃油(180L)的售价为3．2万元，3台机器的耗油量为10600 更换一次大约需要资金200万元”J，使用成本较高。 表1磷酸酯与其他液压液性能比较 1磷酸酯抗燃油的种类和分类 磷酸酯一般具有以下结构通式： o OP一0R2 RI OR3 由于取代基R的不同，磷酸酯抗燃油可分为芳基磷酸酯、烷基磷酸酯和芳基一烷基混合磷酸酯三 35 吴磊等．磷酸酯抗燃油性能及应用 在芳基磷酸酯中，P元素的存在使其具有抗燃性能，而其物理和化学性质一般是取决于芳基磷酸酯 苯环上官能团的种类、位置和数量等。例如在三烷基或者烷基芳基磷酸酯中，其烷基取代基可以是直 链或者支链，直链有更好的黏温性能、热稳定性和更低的蒸发损失；支链具有更好的抗水解性能哺1。由 于电厂特殊的工况，应用于电厂的磷酸酯抗燃液压油主要是指三芳基磷酸酯，即磷酸酯三个取代基R 均为芳基。三芳基磷酸酯除了具有较高的燃点以及闪点之外，其还具有自熄性，即切断火源后会自动 熄灭而不会继续传播火焰，这对于电厂没备以及人员安全具有重大意义∽。…。目前常应用于电厂的三 Phenol 芳基磷酸酯主要分为以下几类：TXP(TrixylenylPhosphateEster)，TBPP(Tertiary—ButylPhosphate Phenol Ester)，‘【)【P和TBPP混合磷酸酯。 Ester)，IPPP(IsopropylPhosphate 从几种磷酸酯抗燃液压油的性能对比来看： ·空气释放性：TXP最好