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1、摘要：本文分析了某电厂#4机组抗燃油系统动油机频繁更换伺服阀的案例,通过分析抗燃油品质，以及对油动机管道及其控制模块加以改造，制定有针对性的解决措施，从而减少因磷酸酯抗燃油劣化导致伺服阀卡涩的现象，保障机组的安全、经济运行。引言为适应高参数、大容量机组的发展，汽轮机的各进气门及其执行机构的尺寸相应增大。为了减小液压部件的尺寸，改善汽轮机调节系统的动态特性，降低甩负荷时的飞升转速，要求调节系统工作介质的额定压力升高；同时为了保证机组的安全经济运行，调节系统的控制采用高压抗燃油，即EH油系统。EH油为三芳基磷酸酯的混合物，如果在使用中受到污染变质，就会影响其的使用性能，甚至导致严重后果。某电厂#4
2、号机装机容量为300MW,汽轮机型号C33026416.7538538,为亚临界、单轴、双缸、双排气、高中压合缸、低压双分流、一次中间再热、反动、调整抽气凝汽器式汽轮机，使用AKZO（美国）EH油，其油压正常控制值在12.411.4.48MPa.于2015年11月发生了EH油质劣化致使伺服阀频繁损坏的现象而危及到机组安全运行，为此对EH油的劣化原因进行了分析和研究。1事件经过#4机组于2015年11月25日A修结束,2015年12月1日，#4机组准备投入供热运行，运行通知供热抽汽调整阀调节特性差，阀门摆动。班组人员到场观察现象为：给阀门开关指令后，阀门未立即动作，而动作后又过调，造成阀门摆动，
3、查伺服阀S值为0.8。随后更换伺服阀，更换后指令与反馈恢更正常。而后一直运行至12月16日切为#1机供热运行。12月19日，#4机供热再次投运时，供热调整阀又出现指令与反馈偏差大的现象，于19日、20日更换两次伺服阀，均为刚更换后阀门动作良好，但隔一天后又不正常。更换伺服阀时的S值均在0.5左右。12月21日，再次更换伺服阀，并且拆下伺服阀下部的连接块，发现连接块上的。型圈有损坏现象，更换O型圈，并冲洗连接块的各油孔，未发现堵塞现象。回装后，试验阀门开关良好。但至21日17点左右，阀门再次自开，并停止在开位上。22日上午，关闭进油门后，阀门才关闭下来。又打开油门后，使用伺服阀试验装置活动伺服阀
4、动作正常，并且使用快关电磁阀动作来活动阀门。阀门经过活动后，指令与反馈均恢更正常，S值也控制在0.1-0.2左右。截止今日，#4机供热调整阀未出现指令与反馈偏差大的问题。2异常调查2.1 #4机的供热抽汽调节阀与供热抽汽快关阀油动机在油管路上设置有进、回油控制装置，此装置两个油动机公用，并且装置上设有进油滤网组件。受现场场地限制，控制装置与油动机间的进油管路长度在15米左右。在供热阀门未投运的情况下，管内的抗燃油是不流动的。2.2 指令与反馈偏差大一般为伺服阀卡涩所致，并且每次更换伺服阀后，阀门均恢复正常，说明故障均与伺服阀有关，初步判断为卡涩问题，而伺服阀卡涩一般都是由于油质而引起。查询半年
5、内#4机抗燃油质量监督记录：日期U外状”颗粒度MOoGUBMmgKOT1.Zg-水分mg1.*j体积电阻率20*C,.cm*6月25日何K透明一铲0.076d130.Od8.5*1OP7月29日-褐色透明4Q0.1343360.28月25日褐色透明右0.126Q228.7-P9月28日-褐色透明一2d0.139*j219.9-2.9*1010j11月15日-循环前3褐色透明右IS(J(J11月22日6循环后”褐色透明4P(JP12月28日褐色透明N0.141S165.906.7*10%（注：7、8两个月因电力研究所仪器故障，颗粒度、体积电阻率未出结果）通过实验数据看出:2.2.1 酸值呈增长趋
6、势，且接近极值W（U5mgKOHg;2.2.2 8月份用滤油机处理水分后：9-12月水分下降，同时体积电阻率上升，处理效果很明显；含水量越低，越有利于油质的稳定。2.2.3 11月22日系统大循环后颗粒度MOOG3级远低于循环前MOOGl级，初步怀疑抗燃油系统污染。3原因分析3.1 抗燃油油质劣化原因3.1.1 酸值影响酸值是衡量其质变程度的重要指标。6月至12月份#4EH油酸值从0.076mgKOHg增加至0141mgKOHg.此时，油中会产生较多的酸性物质，导致抗燃油产生沉淀、起泡以及对系统中的精密原件的腐蚀，增加颗粒污染和对元件的腐蚀，增加颗粒污染和对元件产生摩擦损坏等问题。导致酸度超标
7、的主要原因是EH有局部过热或含水量较大。其中局部过热对油质危害最大。当EH油温超过60。（:时，油的化学活性大幅增加，氧化性能增快,氧化会使抗燃油酸度增加，颜色变深。3.1.2 水分影响水分最高值出现在7月份3602mg1.,究其水分主要来源：油箱密封不严，冷油器渗漏、油箱顶部空气干燥器失效而使抗燃油吸潮、数值再生产生的水分未及时排出进入油品内。而磷酸酯抗燃油的主要成分为三芳基磷酸酯，易水解，且水解后产物磷酸酯中含有煌类取代基，因此会产生麻类自由基连锁反应，而水解的劣化产物均为酸性期E酸性的极性化合物,成为酸值升高的主要因素，从实验数据可以看到酸值的明显增加，因此，加重对汽轮机调速系统部件的卡
8、涩和腐蚀，最终就会形成更多的油泥。3.13温度影响在实际运行中，油动机背部金属表面最高温度分别为98,存在局部高温现象。磷酸酯抗燃油受高温的影响，就可能发生氧化或热裂解，导致酸值增加或产生沉淀，增加颗粒污染,温度升高还使油的电阻率降低,对电液转换器阀口的电化学腐蚀加剧,密封件加速老化。在极端条件（例如超过150。C）下会使抗燃油变稠和产生沉积物，出现硬质颗粒以及酸价升高，磨蚀伺服阀滑阀。3.1.4 体积电阻率当抗燃油中金属离子含量超标时，势必会使电阻率降低。据研究资料表明，电阻率可以从20。C的1.2*10。.Cm减到90C的1.2*108.cm,而磷酸酯抗燃油在约14.0MPa高压下，以13
9、01.min的流速通过伺服阀时，油温可升高20,这样将会使伺服阀内电阻率降低；如果当抗燃油系统存在局部过热现象时，尤其是下级伺服阀内部某点存在过热而使其局部电阻率降低至小于5.0*10.cm,但通过正常取样口化验得出的实验数据只能反应油系统整体品质情况。然而,如果油的电阻率小于5.0*109。情况下运行时，就会引起由系统调速部分易发生电化学腐蚀的可能性，尤其是在伺服阀内由于其流速及油流形态的变化，极易发生电化学腐蚀。电阻率越低，电化学腐蚀就越严重，对抗燃油不锈钢金属部件而言，电化学腐蚀和化学腐蚀是一种不可修复的损坏。3.2 系统原因3.2.1 油系统污染抗燃油根据用途分为运行油和清洗油两类，运
10、行油是机组正常运行中使用的，而清洗油是机组安装或大修完毕开始油循环冲洗系统所用系统冲洗合格后倒换成运行油注入系统。#4机组为A修后启动，而施工单位刚开始油循环就使用运行油，虽然循环后颗粒度化验结果MOOG3级合格，但是油系统受到一定的污染。3.2.2 不循环状态#4机的供树汽调节阀与供热抽汽快关阀油动机在油管路上设置有进、回油控制装置,此装置两个油动机公用，并且装置上设有进油滤网组件。受现场场地限制，控制装置与油动机间的进油管路长度在15米左右。在供热阀门未投运的情况下,管内的抗燃油是不流动的。3.3 阀门厂家解体分析将损坏的伺服阀送至上海MOOG公司进行解体分析原因，结论为：因抗燃油品质劣化
11、造成阀门卡涩。3.4 系统及元件3.4.1 密封件老化脱落会直接导致EH油颗粒度升高，而伺服阀阀芯间隙约0.02-0.03mm左右，若EH油中的颗粒物进入阀内，必然会造成磨损或卡涩，由于进入其中的油是死油，一旦EH油中的杂质微粒进入就很难排出，会直接导致伺服阀磨损、卡涩。3.4.2 根据供热调节阀的液压原理图，图中压住插装阀阀芯的高压油是由滤网后高压油路上提供的。油动机在开门过程中，伺服阀开启向油缸内充油，可能会引起进油管路内油压的波动，使插装阀芯动作，导致油缸内高压油泄漏，造成阀门摆动。此项问题需向江南阀门厂或其他液压专业人员咨询，以确认油路设计是否存在缺陷。靛就做电联）4.1 在#4机有机
12、会停运期间，使用临时管路短接供热调节阀油动机的进回油管路，再对管路进行冲洗。4.2 建议在供热调节阀油动机本体上加装进油滤网，位于伺服阀与进油截止阀之间，形式可参考主机油动机的进油滤网。这样可以最大限度的减少滤网与伺服阀之间的距离，防止杂质进入伺服阀。43考虑在供热调节阀油动机控制块上,伺服阀前面的进油管路处加装短接至回油管的油孔，并在油孔上设0.8mm左右的节流孔，这样既可以使供热未投运时，管路里的油呈循环状态，又不会影响主机的EH油压。（见下图）4.4 重新加工供热调节阀油动机伺服阀下的连接块。现在连接块加工粗糙，安装C）型圈的密封面不是平面，而是凹坑，易造成。型圈破裂，导致漏油或堵塞油路
13、。重新加工的连接块O型圈处的密封面为一圈凹槽，O型圈嵌在其中。4.5 必要时将伺服阀更换为比例阀。4.6 化学车间保证每三个月一次的抗燃油品质检测，必要时增加为一月一次；检修维护部高度重视实验结果，保持数据变化的敏感度，早发现早处理。5结束语经过这一问题的解决，加深了工作人员对抗燃油系统的重视程度，运行抗燃油的质量,如果发生劣化的现象，将会直接导致安全隐患。针对这样的问题，电厂的工作人员，就需要掌握磷酸酯抗燃油劣化的原因，制定有针对性的解决措施，从而可以避免磷酸酯抗燃油劣化的现象，使其能够发挥自身的优势，确保汽轮机组安全运行。所以，通过本文的分析发现,文中所提及的处理方式，其具有较强的可行性。
