汽輪機油的分類、性能和選用

1、汽輪機油的分類、性能和選用      汽輪機又稱透平渦輪機，包括蒸汽輪機和燃氣輪機等，是以蒸汽或燃氣為工質(zhì)的旋轉(zhuǎn)式熱能動力機械，它具有單機功率大、效率較高、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)和使用壽命長等優(yōu)點。蒸汽輪機的主要用途是做發(fā)電用的原動機，其發(fā)電量約占總發(fā)電量的80%左右。汽輪機由于能變速運行，可以用它直接驅(qū)動各種泵、風(fēng)機、壓縮機和船舶螺旋槳等，因此按用途可把汽輪機分為電站汽輪機，工業(yè)汽輪機、船用汽輪機等。蒸汽輪機必須與蒸汽發(fā)生器(鍋爐)，驅(qū)動機械（如發(fā)電機）以及凝汽器、加熱器、泵等協(xié)凋，配合工作組成成套設(shè)備。而燃氣輪機也是由壓氣機、燃燒室和透平三大部

2、分以及相應(yīng)的輔助設(shè)備組成的成套動力裝置。汽輪機廣泛應(yīng)用于，電力工業(yè)，石油化工、鋼鐵以及大型船舶等行業(yè)。1）汽輪機油的作用汽輪機油在蒸汽輪機，燃氣輪機機組中的作用是相同的，主要起潤滑、冷卻和調(diào)速作用。（1）潤滑作用通過潤滑油泵把汽輪機油輸送到汽輪機組滑動軸承的主軸和軸瓦之間，在其間形成油楔起到流體潤滑作用。此外，汽輪機油還要給齒輪減速箱和調(diào)速機構(gòu)等摩擦部件提供潤滑。（2）冷卻散熱汽輪機組運行時，轉(zhuǎn)速可達3000r/min,軸及潤滑油的內(nèi)摩擦?xí)a(chǎn)生大量的熱，而汽輪機使用的工質(zhì)無論是蒸汽或燃氣其熱量也會通過葉輪傳達到軸承上，這些熱量不及時傳遞出去將會嚴重影響機組的安全運行，甚至?xí)?dǎo)致主軸燒結(jié)等事故。

3、因此汽輪機油要在潤滑油路中不斷循環(huán)流動，把熱量從軸承上帶走，起到散熱冷卻作用，使軸承的正常工作溫度保持在60以下。（3）調(diào)速作用汽輪機調(diào)速系統(tǒng)中使用的汽輪機油實際起液壓介質(zhì)的作用，傳遞控制機構(gòu)給出的壓力，對汽輪機的運行起調(diào)速作用。2）汽輪機油的性能合適的粘度是保證汽輪機組正常潤滑的一個主要因素。汽輪機對潤滑油粘度的要求，依汽輪機的結(jié)構(gòu)不同而異。用壓力循環(huán)的汽輪機需選用粘度較小的汽輪機油；而對用油環(huán)給油潤滑的小型汽輪機，因轉(zhuǎn)軸傳熱，影響軸上油膜的粘著力，需用粘度較大的油；具有減速裝置的小型汽輪發(fā)電機組和船舶汽輪機，為保證齒輪得到良好的潤滑，也需要使用粘度較大的油。為保證汽輪機組在不同溫度下都能保

4、持良好的潤滑，要求汽輪機油有良好的粘溫特性，一般要求在8090以上。良好的氧化安定性汽輪機油的工作溫度雖然不高，但用量較大，使用時間長，并且受空氣、水分和金屬的作用，仍會發(fā)生氧化反應(yīng)并生成酸性物質(zhì)和沉淀物。酸性物質(zhì)的積累，會使金屬零部件腐蝕，形成鹽類及使油加速氧化和降低抗乳化性能；溶于油中的氧化物，會使油的粘度增大，降低潤滑、冷卻和傳遞動力的效果；沉淀析出的氧化物，會污染堵潤滑系統(tǒng)，使冷卻效率下降，供油不正常。因此，要求汽輪機油必須具有良好的氧化安定性，使用中老化的速度應(yīng)十分緩慢，使用壽命不少于515年。良好的抗乳化性在蒸汽輪機運行過程中，蒸汽和水不可避免從軸封或其他部位漏進汽輪機油中，如果汽

5、輪機油抗乳化性能不好，不僅會形成乳狀液而降低潤滑性能，而且使油加速氧化和對金屬產(chǎn)生銹蝕。特別是用壓力循環(huán)方式供給潤滑油時，汽輪機油循環(huán)油量大，并始終處于湍流狀態(tài)，遇水易產(chǎn)生乳化，因此缺乳化性是汽輪機油的一項主要性能。要使汽輪機油具有良好的抗乳化性，則基礎(chǔ)油必須經(jīng)過深度精制，盡量減少油中的環(huán)烷酸、膠質(zhì)和多環(huán)芳香烴。良好的防銹防腐性汽輪機組潤滑系統(tǒng)進入水后，不僅會造成油品乳化，還會造成金屬的銹蝕、腐蝕，特別是遠洋船用汽輪機組，潤滑油冷卻器使用海水做冷卻介質(zhì)，由于海水含鹽分多，如果冷卻器發(fā)生滲漏，將對潤滑系統(tǒng)金屬部件造成嚴重銹蝕。因此汽輪機油特別是遠洋船舶用的汽輪機油要有良好的防銹性能。防銹汽輪機油

6、通常由深度精制的礦物基礎(chǔ)油加入抗氧劑、防銹劑、金屬鈍化劑、抗泡沫等添加劑配成。良好的抗泡沫性汽輪機油在循環(huán)潤滑過程中，會由于以下原因吸入空氣：（1）油泵漏氣；（2）油位過低，使油泵露出油面；（3）潤滑系統(tǒng)通風(fēng)不良；（4）潤滑油箱的回油過多；（5）回油管路上的回油量過大；（6）壓力調(diào)節(jié)閥放油速度太快；（7）油中有雜質(zhì)；（8）油泵送油過量。當(dāng)汽輪機吸入的空氣不能及時釋放出去時，就會產(chǎn)生發(fā)泡現(xiàn)象，使油路發(fā)生氣阻，供油量不足，潤滑作用下降，冷卻效率降低，嚴重時甚至使油泵抽空和調(diào)速系統(tǒng)控制失常。為了避免汽輪機油產(chǎn)生發(fā)泡現(xiàn)象，除了應(yīng)按汽輪機規(guī)程操作和做好維護保養(yǎng)，盡可能使油少吸入空氣外，還要求汽輪機油具有

7、良好的抗泡沫性，能及時地將吸入空氣釋放出去。汽輪機油的特殊性能用于以氨氣為壓縮介質(zhì)的壓縮機和汽機共同一套潤滑系統(tǒng)的汽輪機油，就需具有抗氨性能（抗氨汽輪機油）。為適應(yīng)大型發(fā)電機組中高壓高速系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)的潤滑和安全，要求使用具有極壓抗磨性和防燃性的汽輪機油，在這類汽輪機油中加有極壓抗壓抗磨劑，因而有較強的承載能力。3）汽輪機油分類根據(jù)GB/T7631.101992（等效采用ISO6743/5）把汽輪機油分為蒸汽輪機油4個品種，燃氣輪機油5個品種。其中TSA、TGA、TGB為深度精制石油基潤滑油并具有防銹性和抗氧化安定性（TGB適用于較高溫度下），TSC和TGC為不具有特殊難燃性的合成油，TSD和

8、TGD為磷酸酯合成潤滑劑，TSE和TGE為深度精制石油潤滑油并具有防銹性、抗氧化安定性和高承載能力。TCD磷酸酯控制液適用于汽輪機控制系統(tǒng)及要求工作液和潤滑劑分別供給、并有耐熱要求的蒸氣汽輪機。TA、TB兩類汽輪機油適用于航空渦輪發(fā)動機及液壓傳動裝置。下表為汽輪機潤滑油的分類。汽輪機潤滑油分類（GB/T7631.10-1992）特殊用途更具體應(yīng)用產(chǎn)品代號組成和性質(zhì)應(yīng)用實例蒸氣、直接或齒輪連接到負荷一般應(yīng)用L-TSA具有防銹性和氧化安定性的深度精制石油潤滑油發(fā)電機、工業(yè)裝置及其相配套的控制系統(tǒng)，不需要改善齒輪承載能力的船舶驅(qū)動裝置特殊用途L-TSC不具有特殊耐燃性的合成液要求使用具有某些特殊性如

9、氧化安定性和低溫性液體的發(fā)電機、工業(yè)裝置及其相配套的控制系統(tǒng)耐燃性L-TSD磷酸酯潤滑劑要求使用具有耐燃性液體的發(fā)電機、工業(yè)裝置及其相配套的控制系統(tǒng)高承載能力L-TSE具有防銹性、氧化安定性和高承載能力的深度精制石油潤滑油要求改善齒輪承載能力的發(fā)電機、工業(yè)裝置和船舶齒輪裝置及其配套的控制系統(tǒng)氣體、直接或齒輪連接到負荷一般用途L-TGA具有防銹性和氧化安定性的深度精制石油潤滑油發(fā)動機、工業(yè)裝置及其相配套的控制系統(tǒng)，不需要改善齒輪承載能力的船舶驅(qū)動裝置較高溫度下使用L-TGB具有防銹性和改善氧化安定性的深度精制石油潤滑油由于有熱點出現(xiàn)， 要求耐高溫的發(fā)電機、工業(yè)裝置以及其相配套的控制系統(tǒng)特殊性能L

10、-TGC不具有特殊耐燃性的合成液要求使用具有耐燃性液體的發(fā)電機、工業(yè)裝置及其相配套的控制系統(tǒng)耐燃性L-TGD磷酸酯潤滑劑要求使用具有耐燃性液體的發(fā)電機，工業(yè)裝置及其相配套的控制系統(tǒng)高承載能力L-TGE具有防銹性，氧化安定性和高承載能力的深度精制石油潤滑油要求改善齒輪承載能力的發(fā)電機、工業(yè)裝置和船舶齒輪裝置及其配套的控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)耐燃性L-TCD磷酸酯控制液要求使用與潤滑劑分別供給，并有耐熱要求的蒸汽輪機、燃氣汽輪控制機構(gòu)航空渦輪發(fā)動機L-TA液壓傳動裝置L-TB（1）此類品種可以與石油基產(chǎn)品完全相容。（2）此類品種包括合成烴以及其他化學(xué)產(chǎn)品。（3）此類品種尚未建立。4）汽輪機油主要品種介紹防

11、銹汽輪機油我國防銹汽輪機油參照ISO標準制定了GB111201998（LTSA）汽輪機油標準，見表7-44，相當(dāng)于ISO分類中的L-TSA和L-TGA防銹汽輪機油的水平。防銹汽輪機油標準（GB 111201989）項目質(zhì)量指標試驗方法優(yōu)級品一級品合格品粘度等級（按GB/T3141）32 46 68 10032 46 68 10032 46 68 100運動粘度（40）/（mm2/s） ±10%32 46 68 10032 46 68 10032 46 68 100GB/T265粘度指數(shù) 不小于909090GB/T1995傾點/ 不高于-7-7-7GB/T3535閃點（開口）/ 不低于

12、180 180 195 195180 180 195 195180 180 195 195GB/T3536密度（20）/(kg/m3)報告報告報告GB/T1884GB/T1885酸值（mgKOH/g） 不大于-0.3GB/T264中和值（mgKOH/g） 不大于報告報告-GB/T4945機械雜質(zhì)無無無BG/T511水分無無無GB/T260破乳化值（40-37-3）54/min 不大于82/min 不大于15 15 30 - - - 3015 15 30 - - - 3015 15 30 - - - 30GB/T7305起泡性試驗/(mL/mL)24 不大于93 不大于后24 不大于450/01

13、00/0600/0450/0100/0450/0450/0100/0600/0GB/T12579氧化安定性(1)總氧化產(chǎn)物/%沉淀物/%(2)氧化后酸值達2.0mgKOH/g的時間/h不小于報告報告3000 3000 2000 2000報告報告2000 2000 1500 1500報告報告1500 1500 1000 1000SH/T0124GB/T12581液相銹蝕試驗（合成海水）無銹GB/T11143銅片試驗（100，3h）/級 不大于1GB/T5096空氣釋放值（50）/min 不大于5 6 8 105 6 8 10-SH/T0308（1）對中間基原油生產(chǎn)的汽輪機油，L-TSA合格品粘度

14、指數(shù)允許不低于70；一級品粘度指數(shù)允許不低于80。根據(jù)生產(chǎn)和使用實際，經(jīng)與用戶協(xié)商，可不愛本標準限制。（2）傾點指標，根據(jù)生產(chǎn)和使用實際，經(jīng)與用戶協(xié)商，可不受本標準限制。（3）作為軍用時，破乳化值由部隊和生產(chǎn)廠雙方協(xié)商。（4）測起泡性試驗時，只要泡沫未完全蓋住油的表面，結(jié)果報告為”0”。（5）氧化安定性為保證項目，一年抽查一次。（6）對一級品中空氣釋放值根據(jù)生產(chǎn)和使用實際，經(jīng)與用戶協(xié)商可不愛本標準限制。防銹汽輪機通常由深度精制的基礎(chǔ)油，以及抗氧劑、防銹劑、金屬鈍化劑、抗泡劑等添加劑調(diào)制而成。它與符合GB2573-1981標準（該標準1991年已廢除）的抗氧汽輪機相比，具有同樣良好的抗乳化性和要

15、求更高的抗氧化性，以及抗氧汽輪機油所不具備的良好的防銹性。除適用于原來抗氧汽輪機油所潤滑的設(shè)備外，還可用于船舶汽輪機、燃氣輪機等要求有良好的防銹能力的設(shè)備上。一些用戶認為防銹汽輪機油的質(zhì)量不如抗氧汽輪機油（符合GB2537-1981）。理由是前者的酸值規(guī)格指標（不大于0.3mgKOH/g）高于后者（不大于0.03mg KOH/g）10倍；或者由于其所在行業(yè)的標準規(guī)定選用的汽輪機油酸值不得高于0.03mgKOH/g，而不敢選用防銹汽輪機油。其實，這是一個錯誤的認識。防銹汽輪機油的酸值之所以較高，不是由于其基礎(chǔ)油的精制水平差或酸性物質(zhì)多易造成銹蝕，實際上，其基礎(chǔ)油與抗氧汽輪機油的基礎(chǔ)油的精制程度是

16、相同的（酸值同樣不得高于0.03mgKOH/g）。它如此高的酸值來源于它用的一些酸值較高的防銹劑，如較常用的烯基丁二酸，其酸值高達300mgKOH/g，恰恰是由于這些到值較高的防銹劑賦予了油品良好的防銹能力?？拱逼啓C油在現(xiàn)代化肥工業(yè)中，合成氨用的壓縮機常由汽輪機帶動，壓縮機和汽輪機共用一套潤滑系統(tǒng)。該系統(tǒng)不能采用上述的防銹汽輪機油，因為防銹汽輪機中多使用酸性的防銹劑，這種酸性防銹劑與氨接觸后會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成白色的絮狀沉淀物，導(dǎo)致油品性能變差，并會使聯(lián)軸節(jié)失去動平衡，產(chǎn)生劇烈振動，引發(fā)事故。因此，就需要一種防銹劑不與氨起化學(xué)反應(yīng)的防銹汽輪機油即抗氨汽輪機油?？拱逼啓C油亦由深度精制的基礎(chǔ)油

17、和抗氧、防銹、抗泡等添加劑組成，它與防銹汽輪機油的主要差別在于防銹劑的選擇，它不使用烯基丁二酸等羧酸類酸性防銹劑，因而不會與氨起反應(yīng)?？拱逼啓C油（SH/T0362-1996）項目質(zhì)量指標試驗方法牌號3232D4668GB/T3141運動粘度（40）/（mm2/s）28.835.228.835.241.450.662.274.8GB/T265粘度指數(shù) 不小于95959595GB/T1995傾點/ 不高于-17-27-17-17GB/T3535閃點（開口）/ 不低于一等品為200，合格品為180GB/T267中和值（mgKOH/g）加劑前加劑后 不大于報告0.03報告0.03報告0.03GB/T

18、4945灰分（加劑前）/% 不大于0.0050.0050.005GB/T508水分無GB/T260機械雜質(zhì)無BG/T511氧化安定性(酸值達2.0mgKOH/g的時間)/h不小于一等品為2000，合格品為1000GB/T2581破乳化時間（54,40-47-3）mL/min不大于一等品3246為15，68為20，合格品均為30GB/T7305液相銹蝕試驗蒸餾水（24h）無銹無銹無銹GB/T1143抗氧性試驗合格合格合格SH/T0302（1）中間基原油生產(chǎn)的抗氨汽輪機油粘度指數(shù)允許不低于70。（2）氧化安定性和抗氨性試驗作為保證項目，第年測定一次。（3）液相銹蝕試驗，15號鋼棒材質(zhì)的含碳量為0.

19、15%0.20%。5）汽輪機油的選擇根據(jù)汽輪機的類型選擇汽輪機油的品種如普通的汽輪機組可選擇防銹汽輪機油，接觸氨的汽輪機組須選擇抗氨汽輪機油，減速箱載荷高、調(diào)速器潤滑條件苛刻的汽輪機組須選擇極壓汽輪機油，而高溫汽輪機則須選擇難燃汽輪機油。根據(jù)汽輪機的軸轉(zhuǎn)速選擇汽輪機油的粘度等級通常在保證潤滑的前提下，應(yīng)盡量選用粘度較小的油品。低粘度的油，其散熱性和抗乳化性均較好。汽輪機油的應(yīng)用情況我國常用汽輪機油的應(yīng)用情況見下表汽輪機油的應(yīng)用汽輪機型式轉(zhuǎn)速/(r/min)潤滑部位用油名稱電站汽輪機組大型3000滑動軸承L-TSA32防銹汽輪機油中、小型1500滑動軸承減速齒輪發(fā)電機軸承L-TSA46防銹汽輪機

20、油液壓控制系統(tǒng)與潤滑系統(tǒng)同一牌號的汽輪機油水輪機臥式1000以上徑向軸承止推軸承L-TSA32防銹汽輪機油1000以下L-TSA46防銹汽輪機油立式大型推力軸承導(dǎo)軌軸承L-TSA46、68防銹汽輪機油中、小型L-TSA46防銹汽輪機油船舶用汽輪機軍用船艦大型遠洋船滑動軸承減速齒輪L-TSA68防銹汽輪機油巨型遠洋輪L-TSA100防銹汽輪機油船舶副機3000以上滑動軸承L-TSA32防銹汽輪機油3000以下L-TSA46防銹汽輪機油6）汽輪機油的使用管理汽輪機油的容器，包括儲油缸、油桶和取樣工具等必須潔凈。尤其是在儲運過程中，不能混入水、雜質(zhì)和其他油品。不得用鍍鋅、或有磷酸鋅涂層的鐵桶及含鋅的容器裝油，以防油品與鋅接觸發(fā)生水解和乳化變質(zhì)。新機加油或舊機檢修后加油或換油前，必須將潤滑油管路、油箱清洗干凈，不得殘留油污、雜質(zhì)，尤其是如金屬清洗劑等表面活性劑。合理的方法是先用少量油品把已清洗干凈的管路循環(huán)沖洗一下，抽出后再進油，每次檢修抽出的油品，應(yīng)進行嚴格的過濾并經(jīng)檢驗合格后，方可再次投入運行。汽輪機油的使用溫度以4060為宜，要經(jīng)常調(diào)