一、油液對水輪機的影響以及對應(yīng)油液監(jiān)測解決方案

　　水輪機潤滑油俗稱透平油。透平油作為水輪發(fā)電機組油系統(tǒng)的重要潤滑介質(zhì)，就好像血液系統(tǒng)對人類一樣的重要。保證透平油品質(zhì)，保證水輪機組油系統(tǒng)的清潔度與水分情況，對機組安全穩(wěn)定運行起著至關(guān)重要的作用。如何合理有效地控制透平油雜質(zhì)超標問題，不僅引起各級領(lǐng)導高度重視和專業(yè)工作者普遍關(guān)注，同時也擺到了現(xiàn)場檢查工作的首位。

　　污染度的危害：

　　水輪機組潤滑油中最常見的主要雜質(zhì)有金屬顆粒(屑)、灰塵、毛刺、焊渣、脫落的油漆碎片等，它們混雜在水輪機油中，像磨料一樣滲入到各個運動部件的配合面，不僅加速零件及設(shè)備表面磨損，破壞潤滑油膜，還會縮短零件和設(shè)備壽命。輕者引起轉(zhuǎn)速波動、負荷不穩(wěn)等嚴重缺陷，重者造成調(diào)速系統(tǒng)失靈、拒動，乃至造成飛車事故。

　　針對油中存在固體顆粒污染而言，是指單位體積的油品中所含不同直徑的機械雜質(zhì)。雖然尺寸為40um的污染顆粒肉眼看不到，但是比40um更小的顆粒對液壓元件或軸承來說卻有災難性的影響。作為油液中最主要的和危害性最大的污染物，它們對磨損過程起著關(guān)鍵性的作用。

　　對油系統(tǒng)而言，細小的顆粒狀機械雜質(zhì)進入軸瓦，將軸瓦的烏金及大軸劃傷，致使油膜難以形成，其結(jié)果會導致軸承和軸瓦之間干摩擦，從而引起卡澀、燒毀軸承的事故，甚至機組將被迫停機。對調(diào)速(節(jié))系統(tǒng)而言，可能導致液壓系統(tǒng)中的引導閥、主泄壓閥以及多種控制閥卡滯，或油路、噴嘴堵塞等，造成供油不暢，油壓不足，使軸瓦溫度偏高。其次，滑閥與套筒之間的間隙很小，易受顆粒雜質(zhì)的劃痕和卡澀，使部件和系統(tǒng)的遲緩率加大，調(diào)速系統(tǒng)動作失靈，嚴重影響機組的安全運行，更為嚴重的會造成“飛車”事故。甲廠，2010年1號機組在試運行結(jié)束及9月份進行C級檢修時，曾發(fā)生一起因水輪機油中帶有顆粒進入軸承中，與旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子摩擦后形成溝槽，軸頸的磨損又破壞了潤滑油膜，致使軸頸與軸瓦發(fā)生摩擦而使軸瓦烏金熔化的現(xiàn)象。乙廠，2012年7月17日曾發(fā)生一起6號機事故低油壓緊急停機事件，2013年2月27日又出現(xiàn)了1號機組并網(wǎng)后負荷調(diào)節(jié)不動的故障。事后送檢的顆粒度結(jié)果如下：#6機NAS9級(200MW以下，20120718送檢)，#1機NAS12級(200MW以下，20130227送檢);雖然國標GB/Tl4541對小容量機組的顆粒度項目無明確規(guī)定，僅作為參考，但是毋容置疑，水輪機油消潔度下降會影響其抗油污能力對油質(zhì)的要求和使用壽命，所以加強油質(zhì)對油液的監(jiān)測一點也不能放松。

　　在線油液監(jiān)測解決方案

　　根據(jù)水輪機的使用現(xiàn)況，我們建議采用以污染度等級、粘度、水活性為主的三個參數(shù)，再配合上溫度、密度、介電常數(shù)，對透平油的整體狀態(tài)進行監(jiān)測，通過對這些參數(shù)的監(jiān)測來對內(nèi)部的問題進行診斷。

　　污染度超標時建議及時對油液進行過濾，通過系統(tǒng)內(nèi)置的污染度傳感器，可以反映出油液當中不同大小的污染度顆粒的具體數(shù)量，并通過這些來表現(xiàn)出油液的污染度等級，通過對污染度等級的分析就可以判斷需不需要濾油，通過污染度，也可以判斷新加入的油品是否符合要求。

　　監(jiān)測水活性的目的是監(jiān)測設(shè)備的進水情況，水活性代表的是油品當前的吸水能力，在不影響油液正常使用效果的情況下，油品能夠吸取的水分。這個最大值換算成1，就是他的水活性，當水分過多時，多余的水分就會析出，影響設(shè)備和油液的使用，而通過監(jiān)測水活性就可以通過水活性趨勢的變化對水輪機內(nèi)部的水分情況進行分析，當設(shè)備出現(xiàn)水分增多時就應(yīng)該及時濾油和檢測設(shè)備的密封性。

　　監(jiān)測粘度的主要目的是對油液的使用壽命和油液的特殊情況進行真實的反應(yīng)，通過加入溫度和密度的監(jiān)測，可以通過內(nèi)置的多參量結(jié)合算法來算出潤滑油的40℃運動粘度，也是國標的粘度。當油液的粘度變化達到10%時，油液就應(yīng)該及時處理，當粘度變化達到15%時就需要考慮換油，當油液的粘度達到20時油液就可以作廢了。繼續(xù)使用就會對設(shè)備造成嚴重影響。

　　通過以上的參數(shù)對油液的狀態(tài)進行分析，結(jié)合起來進行統(tǒng)一分析，來分析問題的具體原因，再針對性的進行解決。

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