黃霖　周舟

【摘要】通過(guò)實(shí)驗(yàn)就硫脲-抗壞血酸還原體系對(duì)原子熒光法測(cè)定水中砷影響進(jìn)行探討，結(jié)果表明，硫脲-抗壞血酸混合溶液添加方式及樣品中砷形態(tài)構(gòu)成差異對(duì)于還原時(shí)間的要求不盡相同，為提高測(cè)定結(jié)果的精密度與準(zhǔn)確度，標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)、標(biāo)準(zhǔn)樣品、實(shí)際樣品三者間的配置操作應(yīng)保持一致并確保60min以上的還原時(shí)間為宜。

【關(guān)鍵詞】硫脲-抗壞血酸；原子熒光法；砷；價(jià)態(tài)轉(zhuǎn)化

0.前言

汽輪機(jī)油是電力系統(tǒng)中重要的潤(rùn)滑介質(zhì)，主要用于汽輪發(fā)電機(jī)組的潤(rùn)滑系統(tǒng)和調(diào)速系統(tǒng)。在汽輪機(jī)的軸承中起潤(rùn)滑和冷卻作用；在調(diào)速系統(tǒng)中起傳壓調(diào)速作用。汽輪機(jī)油用量大，一個(gè)大電廠若加上必需的備用油量，用油量就會(huì)更大。隨著電力工業(yè)的快速發(fā)展，汽輪機(jī)油質(zhì)量的好壞，直接影響汽輪機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。這就要求我們能對(duì)汽輪機(jī)油的作用及性質(zhì)進(jìn)行分析，從而發(fā)現(xiàn)油質(zhì)發(fā)生變化的原因，以便我們?cè)谝院蟮墓ぷ髦兄贫ㄡ槍?duì)性的措施，確保汽輪機(jī)用油的品質(zhì)。

1.汽輪機(jī)油的作用淺析

汽輪機(jī)油在汽輪發(fā)電機(jī)組的潤(rùn)滑油系統(tǒng)和調(diào)速系統(tǒng)中是一個(gè)封閉的循環(huán)系統(tǒng)。其作用主要有：

1.2.2流體動(dòng)力潤(rùn)滑的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)

1.3散熱作用

運(yùn)行中的汽輪機(jī)油，不斷在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，油溫將不斷升高，其主要原因是軸承內(nèi)油品的內(nèi)摩擦產(chǎn)生熱量，其次，由于油與軸頸相接觸，被汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子傳來(lái)的熱量所加熱，故此，油在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)時(shí)，將不斷地帶走設(shè)備所產(chǎn)生的熱量，并經(jīng)冷油器把熱量排出。由此可知，油作為傳熱介質(zhì)，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的有關(guān)設(shè)備起到冷卻、散熱的作用。

1.4沖洗作用

由于摩擦產(chǎn)主的金屬碎屑被汽輪機(jī)油帶走,從而起到了沖洗的作用。

1.5減振作用

汽輪機(jī)油在摩擦面上形成油膜，使摩擦部件在油膜上運(yùn)動(dòng)，即兩摩擦面間墊了一層油墊，因而對(duì)設(shè)備的振動(dòng)起到了一定的緩沖作用。

2.對(duì)發(fā)電廠汽輪機(jī)油質(zhì)的要求

汽輪機(jī)油質(zhì)量的好壞，直接影響汽輪機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，故對(duì)汽輪機(jī)油的質(zhì)量具有嚴(yán)格的規(guī)定和較高的要求：

2.1良好的抗氧化安定性

汽輪機(jī)油在機(jī)組中循環(huán)速度快，次數(shù)多，使用年限較長(zhǎng)，并在一定溫度下和空氣、金屬直接接觸；因此要求其在運(yùn)行中熱穩(wěn)定性好，氧化沉淀物要少，酸值不應(yīng)顯著增長(zhǎng)。

2.2良好的潤(rùn)滑性能和適當(dāng)?shù)恼扯?/p>

選擇適當(dāng)粘度的汽輪機(jī)油，其粘度隨溫度變化小，能保證汽輪機(jī)組在不同溫度下得到可靠的潤(rùn)滑。一般在保證潤(rùn)滑的前提下，盡可能選用粘度較小的油、因其散熱性及抗乳化性能均好一些。

2.3良好的抗乳化性能

因機(jī)組在運(yùn)行中蒸汽經(jīng)常從軸封不嚴(yán)密處漏入油系統(tǒng)，使油水混合而成乳化液，影響油的潤(rùn)滑性能和機(jī)組的安全運(yùn)行，故要求汽輪機(jī)油具有良好的抗乳化性能，容易與水分離。使漏入潤(rùn)滑系統(tǒng)內(nèi)的水分在油箱內(nèi)能迅速分離排出，以保持油質(zhì)的正常潤(rùn)滑和冷卻作用。

2.4要具有良好的防銹性能

對(duì)機(jī)件能起到良好的防銹作用。

2.5良好的抗泡沫性能

油在運(yùn)行中產(chǎn)生泡沫要少。以利于油的正常循環(huán)、潤(rùn)滑。

2.6良好的析氣性能

油在運(yùn)行中于空氣接觸，形成霧沫，油應(yīng)能快速消除泡沫。

2.7具有良好的清潔度

油品應(yīng)有很好的清潔度，以免在摩擦面上破壞油膜，形成干摩擦，造成設(shè)備損壞。

3.汽輪機(jī)油乳化的危害與防治

3.1汽輪機(jī)油乳化的危害

汽輪機(jī)油系統(tǒng)的主要作用是向汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)軸承提供潤(rùn)滑油和調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)的壓力油。因此，汽輪機(jī)油質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響著汽輪機(jī)的安全可靠性。例如，汽輪機(jī)油乳化給機(jī)組帶來(lái)的危害是很大的。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）一種液體只有同時(shí)具備適當(dāng)?shù)恼掣叫院驼扯龋拍茏鳛闈?rùn)滑油，且潤(rùn)滑油對(duì)于摩擦表面的附著力還必須大于潤(rùn)滑油本身分子間的摩擦力。這樣，兩個(gè)摩擦表面在相互滑動(dòng)時(shí)，每一表面上都帶動(dòng)著一個(gè)附著油膜，形成兩個(gè)摩擦表面之間的液體摩擦，轉(zhuǎn)子在高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，軸頸與軸瓦底部形成壓力很高的油膜，支承轉(zhuǎn)子重量在軸瓦中滑動(dòng)。若油質(zhì)乳化，就使?jié)櫥偷恼掣叫圆缓?，油?duì)摩擦面的附著力不夠，油膜受到破壞，轉(zhuǎn)子軸頸就可能和軸承的軸瓦發(fā)生干摩擦，使軸瓦燒損，機(jī)組強(qiáng)烈振動(dòng)，甚至毀機(jī)。

（2）汽輪機(jī)在運(yùn)行中，潤(rùn)滑油需要帶走的熱量主要來(lái)自轉(zhuǎn)子軸頸與軸承滑動(dòng)摩擦所產(chǎn)生的熱量，高溫蒸汽通過(guò)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子上的動(dòng)葉片等部件傳導(dǎo)到軸頸上的熱量，以及發(fā)電機(jī)因轉(zhuǎn)子電流過(guò)大發(fā)熱和磁鐵發(fā)熱經(jīng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子傳遞到軸頸處的熱量。如果汽輪機(jī)油乳化，其乳化液沉積于油循環(huán)系統(tǒng)中，妨礙油的順暢流動(dòng)，使供油不足，影響散熱，軸承與軸頸處溫度不能控制在規(guī)定值內(nèi)，易引起軸承燒瓦事故。

（3）抗乳化度是汽輪機(jī)的重要指標(biāo)，一般抗乳化度≤8min。汽輪機(jī)油乳化，將加速汽輪機(jī)油的氧化，使酸值升高，產(chǎn)生較多的氧化沉淀物，從而延長(zhǎng)了汽輪機(jī)的抗乳化時(shí)間，亦即惡化了油的抗乳化性能。

（4）汽輪機(jī)油乳化，將使調(diào)節(jié)、保安系統(tǒng)中的滑閥等部件銹蝕，造成卡澀，降低了動(dòng)作的靈敏度，嚴(yán)重時(shí)，還會(huì)引起調(diào)節(jié)、保安裝置拒動(dòng)。從而導(dǎo)致機(jī)組嚴(yán)重事故的發(fā)生。

3.2汽輪機(jī)油乳化的分析

水分、激烈攪拌、乳化劑，均能引起汽輪機(jī)油乳化。其中，水分的存在和激烈攪拌是產(chǎn)生乳化的主要原因。

（1）汽輪機(jī)油中水分的存在，會(huì)加速油質(zhì)的老化及產(chǎn)生乳化；同時(shí)會(huì)與油中添加劑作用，促使其分解，導(dǎo)致設(shè)備銹蝕。汽輪機(jī)油中含水，表明汽輪機(jī)端部汽封密封不嚴(yán)，蒸汽進(jìn)入油系統(tǒng)、大氣中濕氣進(jìn)入油箱、冷油器泄漏以及機(jī)組大修時(shí)蒸汽吹掃油管路殘留水分所致。此外，油箱、軸承箱上的排油煙(氣)機(jī)及排氣管不能及時(shí)排出存留在箱內(nèi)的濕氣，也是油中存水的一個(gè)因素。

（2）油中溶有空氣，特別是在高溫下，會(huì)加速油的氧化變質(zhì)。汽輪機(jī)運(yùn)行中，因其油品氣化變質(zhì)而產(chǎn)生的環(huán)烷酸皂、膠體等物質(zhì)都是乳化劑，使油更容易乳化。

（3）汽輪機(jī)油的乳化，與油品中的添加劑性能亦有關(guān)系。汽輪機(jī)油添加劑(如抗氧化劑和防銹劑)，大都是具有一定表面活性的化合物或混合物。這些物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)中，一端是具有親油性的非極性基團(tuán)，另一端是具有一定表面活性的親水性極性基團(tuán)。雖然它們都溶解于油而不溶解于水，但在一定轉(zhuǎn)速下極性基團(tuán)對(duì)水就具有一定的親合能力，增強(qiáng)了油水分離的難度，促進(jìn)油質(zhì)乳化。

（4）激烈攪拌。在汽輪機(jī)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，油和水被激烈而充分的攪拌，呈乳濁液態(tài)。此時(shí)，上述親水的極性基團(tuán)有了與水充分親合的機(jī)會(huì)，當(dāng)親合力很大時(shí)，就會(huì)與水牢固的結(jié)合在一起。又由于親油性的非極性基團(tuán)能溶于油中，從而通過(guò)這種物質(zhì)的作用使水和油結(jié)合在一起。因此，這時(shí)水就不能與油分離，即產(chǎn)生乳化現(xiàn)象。

3.3防治汽輪機(jī)油乳化的措施

如前所述，汽輪機(jī)油乳化給機(jī)組運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重后果。因此，應(yīng)從汽輪機(jī)組設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造、安裝、運(yùn)行維護(hù)、檢修、以及油品和添加劑質(zhì)量等方面著手，層層把關(guān)，防止汽輪機(jī)油乳化。

（1）防止油系統(tǒng)進(jìn)水。預(yù)防和消除汽輪機(jī)油系統(tǒng)進(jìn)水，是防止汽輪機(jī)油乳化的重要措施。為此，首先要確保產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量，即汽封裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、零部件加工符合工藝標(biāo)準(zhǔn)、材質(zhì)滿(mǎn)足高溫運(yùn)行要求。其次是在機(jī)組安裝過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格按質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)組裝汽封，盡量調(diào)小汽封間隙，并且在運(yùn)行中具有自動(dòng)調(diào)整間隙的性能；機(jī)組大修中，如發(fā)現(xiàn)汽封片缺損、斷裂、倒伏，以及失去自動(dòng)調(diào)整間隙性能等缺陷，應(yīng)予修整或更換。

（2）排除油中水分。在汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)隨機(jī)投入油凈化裝置，以便及時(shí)對(duì)機(jī)組潤(rùn)滑用油和調(diào)節(jié)保安裝置的壓力油進(jìn)行油水分離和雜質(zhì)過(guò)濾。目前應(yīng)用得比較廣泛的YJG型油凈化器，由沉淀箱、過(guò)濾箱、貯油箱、排油煙機(jī)、自動(dòng)抽水器和精密濾油器等組成。

（4）保證汽輪機(jī)油質(zhì)量。對(duì)于購(gòu)進(jìn)的汽輪機(jī)油，其質(zhì)量應(yīng)符合GB2537或GB11120-89標(biāo)準(zhǔn)，并應(yīng)具備良好的粘附性、氧化安定性、防銹性、抗起泡沫性、空氣釋放性，以及抗乳性能及酸值指標(biāo)。對(duì)于運(yùn)行中的汽輪機(jī)油，除定期進(jìn)行全面的檢測(cè)外，平時(shí)亦應(yīng)注意有關(guān)項(xiàng)目的監(jiān)督和取樣檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。

（5）油中添加抗乳化劑。為延長(zhǎng)油的使用壽命和提高油的抗乳化性能，可根據(jù)運(yùn)行中汽輪機(jī)油的油質(zhì)情況，向油中添加抗乳化劑，以破壞油水界面上的乳化膜，將水釋放出，達(dá)到除水目的。這里需要指出的是，所加入的添加劑應(yīng)符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，盡可能降低或除去添加劑中親水性能較強(qiáng)的成份，達(dá)到或高于汽輪機(jī)油標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的抗乳化性能指標(biāo)。

（6）庫(kù)存油管理應(yīng)嚴(yán)格做好油的入庫(kù)、儲(chǔ)存和發(fā)放三個(gè)環(huán)節(jié)，建立明確的標(biāo)志和臺(tái)帳，防止油的錯(cuò)用、混用和油質(zhì)劣化。根據(jù)實(shí)際明細(xì)建立有關(guān)的技術(shù)檔案與技術(shù)資料。儲(chǔ)油區(qū)應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行防火防爆制度,杜絕油的滲漏與潑灑,地面油污應(yīng)及時(shí)清理,嚴(yán)禁煙火。

4.結(jié)束語(yǔ)

本文分析了發(fā)電廠汽輪機(jī)用油的物理和化學(xué)性質(zhì)，以及汽輪機(jī)油在發(fā)電廠汽輪機(jī)組運(yùn)行中的作用及質(zhì)量要求、技術(shù)要求和安全要求。電廠用汽輪機(jī)油應(yīng)該首先保證油的品質(zhì)，特別要保證油具有良好的抗乳化性和抗泡性，在運(yùn)行中要特別注意油中進(jìn)水，乳化和油的酸值等。對(duì)電廠汽輪機(jī)用油問(wèn)題進(jìn)行分析時(shí)提供一些依據(jù)，同時(shí)也給以后更進(jìn)一步認(rèn)識(shí)和運(yùn)用電廠汽輪機(jī)油的特性提供些參考。[科]

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