润滑油漆膜倾向指数的应用和控制

陆丽花 陈倩怡

摘要：本文主要阐述了我厂一台9FA燃机在油品指标检测均合格的情况下，先后造成２次跳机。后将漆膜倾向指数运用于润滑油的劣化原因分析，三年来跟踪分析该指标，结合油的颜色变化，随即提出换油和加强润滑油日常监督的建议，避免了跳机风险。本文介绍了我厂对漆膜倾向指数（MPC）的经验及采取减少漆膜生成的措施，以及漆膜倾向指数在油品分析中有重要作用。

关键词：漆膜倾向指数（MPC）；油分析

一、本厂跳机情况说明

本电厂一台GE公司的9FA燃机曾经在油品指标检测均合格的情况下，因为阀芯漆膜问题，先后造成２次跳机，给电厂造成了很大的经济损失。

9FA级燃机润滑油系统产生漆膜主要是抗氧剂的消耗和高温降解，而高温降解是主要原因，容易形成油泥，是高温燃气轮机的一个共性问题。长时间运行后润滑油质恶化，在某些死角区域形成油泥，油泥产生并附着设备中，导致油动机动作不正常，大大增加了机组非停的可能性。

跳机后检查发现全部伺服阀阀芯被带状油泥附着、全部机械跳闸阀阀芯被油泥包裹。新更换的机械跳闸阀与伺服阀被带状油泥附着、阀芯动作卡涩。

二、润滑油漆膜问题

目前我国相关的运行中汽轮机油的监控和换油指标主要关注的是油品的酸值、黏度、水分、闪点、抗乳化性、泡沫抗性、液相锈蚀、清洁度和抗氧化性能等指标，并没有对油泥或者漆膜生成倾向提出要求。

2.1漆膜是什么

油泥和漆膜是润滑油缓慢氧化的副物，是一种高分子聚合物。油泥含有一定的水分，而漆膜更为致密、粘稠、有光泽，在较高的温度条件下经氧化、聚合形成。润滑油漆膜是一种高分子烃类聚合物，典型元素分析如下：C 81~85%、H 7~9%、O 7~9%、N 2~3%。其颜色从浅棕色、棕色至棕褐色。漆膜在使用一段时间的工业机械设备油液中普遍存在。

2.2漆膜的形成原因

1）润滑油氧化。随着润滑油不断氧化，其氧化物开始聚合，逐渐产生出可溶的软性、极性污染物，如酮、醛、酸以及缩聚产物，溶于油中，在一定温度和压力下浓度达到饱和状态，它就会从润滑油中析出，沉淀在机组部件表面，尤其是机组轴瓦和转轴上，形成漆膜。而漆膜产生又进一步推进了润滑油氧化^[1]。

2）在无氧情况下，当润滑油温度达到200℃以上时会产生降解，形成油泥和漆膜。一般情况下，润滑油中会溶解一定量的空气（<8%），而超过溶解极限后，进入油液的空气悬浮在油液中。一旦润滑油从低压区被泵入高压区，这些悬浮在油中的小气泡被急剧压缩，导致油液微区温度迅速升高，有时甚至高达1100℃，造成油液微区绝热“微燃烧”，生成极小尺寸的不溶物，这些不溶物有极性、极不稳定，易粘附到金属表面从而形成漆膜。

3）油液在经过很小间隙如阀芯、精密滤芯时，分子间会发生内摩擦产生静电，累积一定量后放电，产生微区高温，从而导致油液氧化，产生漆膜沉淀物。

4）润滑油衰变到一定程度，极易生成油泥和漆膜。为了延长油品的使用寿命，油品中常添加各种抗氧剂，但同时抗氧剂的降解也极易产生油泥、漆膜。

2.3润滑油漆膜的危害

润滑油中一旦有漆膜形成，形态各异的油泥和漆膜会沉积在燃机油系统的各个部位，危害极大^[2]。

1）减小摩擦副间隙，影响润滑效果，加速径向轴瓦、推力轴瓦的磨损，造成轴瓦温度上升。

2）导致电液转换器、错油门等控制部件阀芯卡塞，运动灵敏度下降，造成调速系统失控。

3）漆膜附着坚硬颗粒，造成设备磨损。

4）油系统中阀门动作不灵敏，严重时造成阀门黏结或咬死。

5）油冷却器上沉积的漆膜导致散热不良、油温上升。

6）导致过滤器滤网堵塞。

7）加速油品老化。

三、应对漆膜问题我厂采取的措施

3.1减少漆膜产生措施

1）对油动机设备上所有伺服阀、机械跳闸阀进行清洗。对油动机进行检查和清理。

2）对液压油管路进行内窥镜检查。

3）更换燃机润滑油并对油箱进行清理。

4）改造润滑油系统，使用独立的液压油系统改善液压油品质，如颗粒度、油温等，温度的降低可以防止油泥产生，减少油动机故障发生率，延长油系统检修间隔，提高了机组运行的安全可靠性及机组可用率。

5）由于国标对润滑油检测标准中没有漆膜倾向指数这一标准值，我厂每月加测漆膜倾向指数，观察该指标的变化情况。

3.2漆膜倾向指数监控方法

1）定期对燃机油动机设备（如伺服阀，跳闸阀等）进行在线状态跟踪，结合机组停机对设备进行定期检查、清洗及校验，形成适应DLN2.6+燃烧系统改造后新的状态检修机制。

2）在加强现行的润滑油质性能监测指标化验的同时,再依据ISO4405标准，增加润滑油中漆膜、污染度、油泥量指标的化验检测，监控油品，加强对油品的监督。

3）增加燃机润滑油箱离线滤油机设备的投用率。

4）加强各级运维人员的技术能力和专业素质的培训，了解并掌握改造后设备的功能、原理、操作及保护的作用，对异常现象及时认真分析，采取有效的应对措施及处理方案，防止异常事件的发生。

5）定期利用晚间电网低负荷需求期间，在保持2台机组总出力不变，且保证机组安全运行、热网供热稳定的前提下，#1机组与#2机组之间进行适当的负荷调配，让燃机天然气调节阀的伺服阀有小幅度动作，以避免伺服阀阀芯中油泥的累积。

6）针对燃料调节阀指令偏差大制定相应措施及应急预案，加强相应的运行参数和报警的监视。

7）对界面及报警信息栏进行优化，对报警和事件信息进行有效过滤，使运行值班员能及时发现重要报警。

8）加强运行管理，对重要报警和异常，做到及时汇报和处理。

但是随着油品使用时长增加，三年后该指标再次明显每月逐渐增大，而其他常规指标均在标准范围内。在尝试多种方法无效后，为了避免跳机风险，选择更换全部润滑油。

图7 近三年燃机润滑油漆膜倾向指数

结语

润滑油漆膜问题是世界各国大型化工企业大型机组普遍存在的工业问题，却缺乏普遍地重视。至今也缺乏明显有效的改善方式。最常用的机械过滤不能解决问题，无法去除微小颗粒物，只能去除大部分>3微米的颗粒物；对软质污染物和漆膜的前兆-凝胶体无效。系统换油虽然费用昂贵，但是首先需要保证机组安全稳定运行。

希望能够提高大家对漆膜倾向指数（MPC）这一指标的重视，定期检测，以便及早发现润滑油品质劣化。在化验分析的基础上，对润滑油及时进行全部更换，以免造成设备损坏及装置非正常停机。

参考文献

[1]王宁,朱元琪.润滑油泡沫性能的研究[J].石油炼制与化工，2000. (3)：9-11.

[2]王建新.润滑油漆膜形成机理及去除对策[J].石油和化工设备，2015,18(5):76-78.