润滑油油泥的形成与缓解措施 - EPT.PDF

WHITE PAPER 润滑油油泥的形成 与缓解措施 润滑油油泥的形成与缓解措施 约有三分之一的大型工业燃气轮机都会碰到润滑油油泥问题，影响到机 组的可利用率和可靠性，所以OEM厂商会推荐用户使用去除油泥的设 备。尽管如此，还会有许多因为油泥导致机组停机的实例。 造成油泥问题持续存在的根本原因是我们对油泥的认识存在偏差，从而 采取的措施偏离了方向。下面是摘自联合循环杂志的一篇论文的摘要，通 过讨论油泥产生的特殊原因及采用不同的措施所取得的效果来帮助我们 提高对油泥问题的认识。 “ 油泥最初是可溶的或 油泥的形成 溶解状态的降解产物， 根据ASTM D7843-12的定义，润滑油油泥是一种粘性的、硬的、有光泽 之后转变成颗粒或沉 的、不溶于油的沉淀，它最初是由有机残留物形成。油泥可以根据色度来 辨别，且不容易擦除。 淀在金属表面上。” 油泥最初是可溶的或溶解状态的降解产物，之后转变成颗粒或沉淀在金 属表面上。由于油泥这种形态的变化，它可以是不可溶的（传统意义上的 颗粒）和可溶的（溶解状态）。 润滑油的溶解能力是一个重要的概念，它能帮助我们理解油泥沉淀的形 成机理，但最重要的是它帮助我们找出去除油泥的方法。 When Results Matter 1 润滑油油泥的形成与缓解措施 GE 7FA机组油箱内形成的油泥 润滑油的溶解能力 在正常的运行条件下，氧化作用使汽轮机润滑油在无极性分子（矿物基础 油）中产生极性分子（油泥的前体），这些极性分子就是油泥生命周期的开 始。于是，运行中的润滑油中就包含了下列成分：基础油、添加剂、污染物 和降解产物。 润滑油的溶解能力定义为溶解这些不同成分的能力。受多方面因素的影响，每一 种物质在油中的溶解度都是有限的（详见下节）。这个溶解度决定了特定分子是 保持溶解状态还是析出形成具有潜在破坏性的沉淀（图1）。 影响润滑油溶解能力的因素 下面这些因素决定油泥的前体在润滑油中的溶解度。 分子极性 尽管氧化降解产生的油泥前体是有极性的，但他们在无极性的矿物基础油 中的溶解度是有限的，这些有极性的降解产物较少溶解在油中。溶解能力 的基本概念是“相似相溶”。 污染度 润滑油对于外来分子（例如添加剂、污染物和油泥前体）的溶解能力有一 定限度。随着降解和氧化产物的积聚，流体的溶解能力随之降低，当超过 特定点（饱和点）时，流体便不再溶解额外的油泥前体，油泥便会以固体 图1—这里看到的油泥呈沉淀状态 的形态析出。 温度 伴随着温度降低，油泥和它的前体的溶解度也会降低，导致在汽轮机润滑 系统的低温区域会有油泥形成。因为金属比润滑油基础油更具有极性，沉 淀下来的油泥就会附着在金属表面形成潜在破坏性的沉淀。当润滑油中 油泥前体接近饱和点时，在低温区域就很容易发生油泥沉淀。 When Results Matter 2 润滑油油泥的形成与缓解措施 油泥形成周期 燃气轮机中典型的油泥形成周期包括下面三个步骤（图2）。 1. 氧化是润滑油基础油与空气中的氧气发生化学反应。当一种流体投入运 行以后，就会暴露在高温和空气中，氧化随之发生。随着时间推移，氧 化产品逐渐积累，在超过流体的饱和点之前，一直保持溶解状态。 润滑油 2. 当油在系统中从热的区域流到冷的区域时，温度下降，油泥前体的溶解 化 学 度也下降，这些前体开始析出，从溶解状态变成颗粒。油泥析出过程是 变