某水电站透平油系统水分、颗粒度超标原因分析与治理

胡清彦 郭志成

[摘  要]本文结合水电站透平油系统实际运行情况，从日常运行磨损，接触空气，检修维护影响方面分析总结出水电站透平油系统中水分和颗粒度超标的主要原因，并提出具有针对性的整治措施。

[关键词]透平油污染；水分；颗粒度

1引言

某水电站于2021年投入运行，拥有6台水轮发电机组、进水闸门、泄洪闸门等用油设备，存在用油系统多，油系统复杂，设备仍处于磨合期等情况。随着电力事业的迅速发展，对于电力系统运行的安全性，可靠性要求越来越高，对电能质量的要求也越来越高。透平油主要用于导轴承及推力轴承润滑、冷却，活动导叶、圆筒阀及闸门的液压操作，透平油对于水轮发电机组而言，就像人体的血液一样重要，它直接关系到水轮发电机组能否长期安全稳定运行。因此对透平油的管理提出更高的要求。

该水电站短周期检测的主要项目为透平油的水分及颗粒度，化学试验室配备一台微量水分测定仪和一台油液颗粒计数器对油品水分和颗粒度进行分析测定。依据《GBT/7596电厂运行中汽轮机油质量》规定，透平油中颗粒度小于等于8级为合格，水分含量小于等于100mg/L为合格。

2水分及颗粒度超标危害

透平油中水分的存在会加速油质的劣化及产生乳化，同时水分会与油中添加剂作用，促使其分解，并导致油系统的锈蚀问题。其锈蚀产物作为硬质颗粒进入油系统会增加油的颗粒污染度，并可能加速各轴颈与轴瓦的磨损和划伤。

透平油中颗粒度超标会对机组润滑系统产生影响，不但会堵塞系统滤网，其中的硬质颗粒会引起轴颈轴瓦的严重磨损，甚至划出很深的沟槽，同时，金属颗粒对油质劣化有催化促进作用。透平油中尺寸与油膜分子尺寸相当的颗粒污染物极易进入液压阀组动作部件的缝隙或附着于动作部件表面，造成液压阀组卡塞、接力器关闭不严等问题。

3水分及颗粒度来源分析

（1）机械磨损带来的污染。在透平油系统中，接力器及各液控阀等动作部件以及一些动密封在不停的磨损，产生大量的金属粒子和橡胶粒子，其中较多为铁粒子，这些粒子会引起轴颈、轴瓦的严重磨损，同时作为催化剂还会加速油品的老化。

（2）与大气接触带来的污染。该水电站透平油系统不是完全密封的系统，有多部位与空气相接触，空气中的水分和灰尘微粒容易进入透平油系统，参与油系统循环，造成透平油的污染与老化。

（3）清洗剂残留带来的污染。在机组检修的过程中，阀芯及液压管路清扫工作会用到清洗剂，而清洗剂属于表面活性剂，可以促进油和水的混合。

（4）检修维护中造成的污染。在对调速器和筒阀机械部分进行维修时，都可能使砂子、纤维、金属粉末、尘埃等杂物侵入油系统，对系统造成污染。

某水电站投运前期透平油水分含量及颗粒度等级如表1所示。

表1某水电站投运前期透平油水分及颗粒度

取样位置	取样时间	水分/（mg/L）	颗粒度
#6机调速器回油箱	2021/9/15	49.7/47.2	12
#5机筒阀回油箱	2021/9/27	14.9/16.1	10
#2机水导轴承	2021/12/13	12.6/10.7	11
1号运行油罐	2022/11/9	52.9/38.6	12
1号净油罐	2022/11/9	23.9/11.2	9
2号净油罐	2022/11/9	15.1/11.6	11

4水分及颗粒度整治措施

（1）调速器回油箱加装型号为EOC-R25A-SE的静电吸附式滤油机，筒阀回油箱加装型号为EOC-R50A-SE的静电吸附式滤油机进行在线滤油，该系列滤油机采用静电吸附式原理，过滤精度为0.01μm，可以有效除去较小尺寸的金属、不溶于油的非金属杂质。

（2）每月对透平油库和调速器、筒阀及进水闸门、泄洪闸门的回油箱油液进行取样化验，根据化验结果定期使用滤芯式滤油机与真空滤油机进行油液循环过滤，降低空气与透平油日常相接触造成的污染。此外，回油箱滤油采用密封式滤油盖板取代之前开回油箱盖接油管的方式。减少了滤油过程中从空气进入回油箱的水分与灰尘微粒。

（3）阀芯及液压管路使用清洗剂清洗后，需要充分烘干后再进行回装。避免残留的清洗液进入油系统造成污染。

（4）优化油系统的检修工艺。清理回油箱、漏油箱、轴承油槽时使用不带棉绒的较高级布料和海绵，然后用清洁软胶泥粘除残留物。严禁使用普通破布进行清理，避免大量的棉绒留在回油箱内。

某水电站采取治理措施后透平油水分含量及颗粒度等级如表2所示。

表2某水电站采取治理措施后透平油水分及颗粒度

取样位置	取样时间	水分	颗粒度
#6机调速器回油箱	2023/4/29	10.4/5.8	5
#5机筒阀回油箱	2023/3/1	5.3/3.9	6
#2机水导轴承	2023/3/18	12.0/10.1	6
1号净油罐	2023/4/21	18.2/19.4	5
2号净油罐	2023/4/21	14.0/12.6	3
1号运行油罐	2023/5/8	16.2/14.5	5

5结语

水电站透平油系统中水分和颗粒度超标对水轮发电机组的安全运行有较大影响，需要加强油系统的设备管理，优化油系统的检修工艺，尽可能的减少污染。加强运行油液的颗粒度、水分监控管理，对污染超标的油液，及时采取可靠措施，将颗粒度、水分控制在安全范围内，以降低导轴承、推力轴承等用油设备的故障发生率。

[参 考 文 献]

[1]朱科.水电站透平油污染的分析与治理[J].机电信息,2011(15):210-211.

[2]邓志坤,吴劲波,李文彩等. 浅谈某水电厂透平油管理中常见的问题及对策[C]//中国电力技术市场协会.2022年电力行业技术监督工作交流会暨专业技术论坛论文集.[出版者不详],2022:468-471.

[3]夏炳均.电力用油中杂质颗粒的影响与防冶[J].电站系统工程,2005(04):37-38.

[4] GB/T 7596-2017电厂运行中矿物涡轮机油质量.