Турбинное масло — свойства, применение и характеристики

Турбины относятся к механизмам, работающим в сложных температурных условиях, и с повышенными нагрузками. Соответственно, к обслуживанию этих агрегатов предъявляются высокие требования, которые распространяются и на расходные материалы.

По этой причине турбинное масло отличается по составу и характеристикам от любых других смазочных материалов, и к его подбору следует относиться более внимательно.

Любая попытка сэкономить на обслуживании, влечет за собой серьезные проблемы с оборудованием, и, как следствие, высокие дополнительные расходы впоследствии.

Вопрос даже не в потере гарантии на агрегат, или стоимости ремонта, любая неисправность, вызванная некачественными смазочными материалами, приводит к простою оборудования.

Назначение турбинного масла

1. Разумеется, основная задача – смазывание высоко оборотистых подшипников, установленных в турбо установках.
2. Кроме того, учитывая термическую нагрузку, смазочные материалы этого типа работают в качестве охладителя: отводят тепло от рабочего узла в зону охлаждения.
3. Турбинное масло также используется в качестве гидравлической жидкости для обеспечения работы механизмов управления и регулирования турбоагрегатов.

Требования, предъявляемые к смазочным материалам для турбин

С учетом условий технического задания изготовителей турбинных агрегатов, производители масел производители турбинного масла используют нефть только высокого качества.

Сырье подвергается глубокой очистке, а в базовую основу вводится целый комплекс специальных присадок.

Благодаря этому продукт получает уникальные свойства:

• высокая стабильность против окисления при работе в различных условиях взаимодействия с кислородом;
• низкий процент выпадения осадков, которые могут разрушить высоко оборотистые механизмы турбин;
• противодействие образованию эмульсии с водой (при смене температуры внутри турбины может образовываться конденсат);
• по этой же причине, смазки должны стойко противостоять коррозии на поверхности металлических деталей;
• противостояние вспениванию – важное требование, с учетом скоростей работы подвижных узлов турбин;
• кавитация должна быть минимальной.

Кроме того, в маслопроводах турбоагрегатов накапливаются мельчайшие продукты износа, которые могут вывести из строя всю систему. Поэтому турбинное масло (чаще всего применяется ТП 22С) должно хорошо очищаться фильтрами в текущем режиме эксплуатации.

Общие требования для всех типов турбинных согласно ГОСТ 9972-74 масел изложены в перечне. Эти же параметры необходимо соблюдать при эксплуатации электрических станций, в которых применяются турбины:

• кислотность нового масла не более 0,3 мг согласно методике измерения;
• после окисления в процессе эксплуатации не более 0,8 мг;
• содержание воды в составе – 0%;
• на просвет не должны обнаруживаться механические примеси, доля осадка менее 0,15%;
• стабильность при эксплуатации при температуре 120°C должна сохраняться на протяжении не менее 14 часов непрерывной работы.

Обратите внимание

Если в процессе окисления показатель кислотности превышает установленные нормативы, в рабочее масло допускается введение дополнительных антиокислительных присадок.

Требования к высокотемпературным турбинным маслам, DiN51 515, часть 2, ноябрь 2004 г. L-TG для эксплуатации в условиях высоких температур
Группа смазочных масел	Предельные значения	Испытания в соответствии с	Сопоставимы с ISO стандартами
TG 32	TG 46
Класс вязкости по ISO	TSOVC 32	TSOVC 46	D/W51 519	ISO 3448
Кинематическая вязкость: при 40 °С,	DIN 51 550 в соответствии с DIN 51 561 или DIN 51 562-1	ISO 3104
минимальная, мм/с			28,8	41,4
максимальная, мм/с			35,2	50,6
Температура вспышки (в закрытом тигле), минимальная, °С	160	185	DIN. ISO 2592	ISO 2592
Деаэрационные свойства при 50 °С, максимальные, мин.	5	5	DIN 51 381	—
Плотность при 15 °С, минимальная, г/мл	Должно быть указано поставщиком		DIN 51 757	ISO 3675
Температура застывания, максимальная, °С	≤-6		DIN ISO 3016	ISO 3016
Кислотное число, мг КОН/г	Должно быть указано поставщиком		DIN51 558-1	ISO/DIS6618
Зола (оксидная зола), %масс.	Должно быть указано поставщиком		DIN EN 7	ISO 6245
Содержание воды, максимальное, мг/кг	150		DIN51 777-1	ISO/DIS12937
Уровень чистоты, минимальный	20/17/14	DIN ISO 5884 с DIN ISO 4406	ISO 5884 с ISO 4406
Пена:	ISO 6247
Ступень 1 при 24 °С, максимально, мл		450/0
Ступень II при 93 °С, максимально, мл		100/0
Ступень 111 при 24 °С после 93 °С, максимально, кг,		450/0
Деэмульгируемость, мин	Должно быть указано поставщиком	DIN51 599	ASTM-D 1401
Водоотделение (после обработки паром), максимальная, с	300	300	DIN51 589, часть 1
Медная коррозия, максимальная	2-125/43	DIN 51 759	ISO 2160
Защита стали от коррозии. Коррозионная агрессивность, максимальная	0-А	DIN 51 585	ISO/DIS 7120
Стойкость к коррозии	3,000	DIN 51 587	ISO DIS 4263
Время в часах до достижения дельта NZ 2,0 мг КОН/г

В случае, когда после введения присадок, антиокислительные свойства не стабилизируются, масло подлежит замене.

Это дорогостоящая процедура, поэтому производители обеспечивают заданные свойства еще в процессе смешивания основы с комплексом присадок.

Производство турбинных масел

Механическая очистка

С ее помощью из состава удаляются микро вкрапления посторонних жидкостей, особенно воды. Очистка производится с помощью выпаривания.

Затем продукт обрабатывается с помощью центробежной силы в специальных сепараторах. В центрифугах производится разделение на фракции с различной массой.

Также применяется гравитационная и вибрационная очистка. Для удаления частиц металла масло прогоняется через электромагнитное поле большой силы.

Окончательная «доводка» выполняется на вакуумных установках. После фильтрации через грубые и тонкие сетки масло считается освобожденным от примесей.

При сильном (с точки зрения технологии производства) загрязнении может производиться отстаивание, в процессе которого на дно емкости оседают самые тяжелые частицы. Однако этот способ слишком трудоемкий и требует большого количества времени.

Физико-химические способы

После механической очистки применяется химическая обработка: селективное растворение, адсорбция и коагуляция. Современные методики практикуют ионно-обменную очистку.

Ввиду риска взаимодействия с комплексом присадок с химическими реактивами, они добавляются в основу масла после завершения всех этапов очистки.

Кроме того, плотность турбинного масла после добавления примесей не позволяет произвести качественное отделение вредных компонентов.

Параметры и применение наиболее популярных расходных материалов

Технические характеристики ТП-22С

Определены в соответствии с условиями эксплуатации. Масло содержит комплекс присадок, обеспечивающих баланс антиокислительных, антикоррозийных и противовспенивающих свойств.

Вязкость обеспечивает необходимые антифрикционные и противоизносные свойства. Применяется в паровых турбинах, работающих на высоких оборотах, может применяться в турбокомпрессорах, в том числе центробежных.

Производится на основе сернистых парафинистых нефтей. Самый популярный состав благодаря сбалансированным характеристикам и доступной стоимости.

Турбинное масло ТП-22Б

Производится из парафинистых нефтяных основ с низким содержанием серы. Очистка производится с применением селективных растворителей.

Благодаря усиленным присадкам, антиокислительные и деэмульгирующие свойства на высоком уровне, что определяет стоимость масла.

Образование осадков практически сведено к нулю. Аналогов этого типа масла нет, применяется в турбинных компрессорах при производстве аммиака.

Следующее турбинное масло ТП-30

Производится из парафинистых нефтей, с высоким содержанием серы. После тщательной селективной очистки и добавления необходимых присадок получается относительно универсальный продукт, в рамках сферы применения.

Паспорт на турбинное масло ТП-30

Учитывая работу в паровой среде, это масло не образует эмульсии с водой, по крайней мере, стойкой. Используется в любых турбоустановках практически без ограничения условий эксплуатации.

Турбинное масло ТП-46

Имеет основу и пакет присадок, аналогичную ТП-30. При этом улучшенные антиокислительные свойства позволяют не терять характеристик даже в условиях сильного обводнения.

Поэтому смазку можно использовать в турбоагрегатах предыдущих поколения выпуска, или в устройствах с высокой степенью износа.

Основное предназначение – паровые генераторы с редукторами, работающими при повышенных нагрузках. Таковыми являются, например, судовые установки.

Регенерация турбинного масла

В процессе эксплуатации масло неизбежно теряет заложенные при производстве свойства. При достижении критической отметки, в соответствии с правилами, смазка требует замены.

Однако это достаточно дорогой продукт, даже для бюджетов организаций, эксплуатирующих турбоагрегаты. Мы уже знаем, что при потере некоторых свойств, можно просто добавить присадку в рабочее масло. А как быть в случае, когда восстановление невозможно?

Отработку можно регенерировать с помощью специальных установок. В первую очередь смазка очищается до состояния заводской основы. Это требует определенных затрат, но все таки стоимость несопоставима с покупкой новых объемов турбинного масла.

Затем в полученное «сырье» вводятся недостающие присадки, которые закупаются у производителей того же масла. В результате малыми затратами получается практически «новый» продукт.

Установка по регенерации турбинного масла

Единственный недостаток (который, впрочем, покрывается экономией), срок эксплуатации восстановленного продукта меньше, чем у «нового». Зато регенерацию можно повторять несколько раз.

Раньше этот метод практиковался лишь в европейских странах, обеспокоенных больше экологией, чем экономией. С появлением более производительных и недорогих станций регенерации, эта практика применяется повсеместно.

https://prosmazku.ru/prochie-smazki/turbinnoe-maslo