一 水電站用油的種類及作用
1. 水電站的用油種類
根據(jù)設(shè)備用油的要求和條件，水電站的用油主要分為潤(rùn)滑油和絕緣油兩類。
1）潤(rùn)滑油
潤(rùn)滑油按照使用對(duì)象的不同又分為汽輪機(jī)油、機(jī)械油、空壓機(jī)油、潤(rùn)滑脂等四種。
（1）汽輪機(jī)油（原稱透平油）:調(diào)速器和水輪機(jī)主閥壓油裝置液壓操作用油、推力軸承油槽和發(fā)電機(jī)上下導(dǎo)軸承油槽以及油潤(rùn)滑的水導(dǎo)軸承油槽用油均為此類油。
（2）機(jī)械油:機(jī)械油的粘度較大，用于機(jī)組輔助設(shè)備機(jī)械潤(rùn)滑，如電動(dòng)機(jī)、起重機(jī)和水泵等潤(rùn)滑用油。
（3）空壓機(jī)油:供空氣壓縮機(jī)潤(rùn)滑用。還具有活塞和氣缸壁間的密封作用。
（4）潤(rùn)滑脂（俗稱黃油）:供機(jī)組輔助機(jī)械的滾動(dòng)軸承、兩支點(diǎn)端蓋式臥軸機(jī)組滾動(dòng)軸承潤(rùn)滑用。
2）絕緣油
根據(jù)使用對(duì)象不同，絕緣油分為變壓器油、斷路器油兩種。
（1）變壓器油:供機(jī)組電力設(shè)備絕緣和散熱用，主要是變壓器及電流、電壓互感器等。
（2）斷路器油:供油斷路器絕緣、消弧用。
2.油的作用
1）汽輪機(jī)油的作用
機(jī)組汽輪機(jī)油的主要作用為潤(rùn)滑、散熱及液壓操作用。
（1）潤(rùn)滑作用
油在機(jī)組的運(yùn)行件與約束件之間的間隙中形成油膜，以潤(rùn)滑油膜內(nèi)部的液態(tài)摩檫
，代替固體之間的干摩檫，從而減少設(shè)備的磨損和發(fā)熱
，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命
，提高設(shè)備的機(jī)械效益和安全運(yùn)行
。
（2）散熱作用
（3）液壓操作
2）絕緣油的作用
機(jī)組絕緣油主要用于電氣設(shè)備的散熱、消弧和絕緣。
（1）散熱作用
（2）絕緣作用
（3）消弧作用
二. 油的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
為了使機(jī)組的各種設(shè)備處于良好運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)油的性能和成分有嚴(yán)格的要求
。表
3.1為國(guó)家規(guī)定的常用汽輪機(jī)油和絕緣油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)將其中部分指標(biāo)介紹如下
。
1 粘度
液體質(zhì)點(diǎn)受外力作用后相對(duì)移動(dòng)時(shí)，分子間產(chǎn)生的阻力稱為粘度
。油的粘度分為動(dòng)力粘度
、運(yùn)動(dòng)粘度和相對(duì)粘度
。動(dòng)力粘度和運(yùn)動(dòng)粘度又叫絕對(duì)粘度
。
對(duì)汽輪機(jī)油來說 ，粘度大時(shí)
，容易附著在金屬表面
，形成油膜
，這是有利的
；不利的是粘度過大會(huì)增加磨檫阻力，流動(dòng)性差，散熱作用不良
。因此
，要選用粘度合適的汽輪機(jī)油
。一般地說
，在軸承面?zhèn)鬟f壓力大和轉(zhuǎn)速低的設(shè)備中使用粘度較大的油
，反之，使用粘度較小的油
。
為便于流動(dòng)散熱，絕緣油的粘度應(yīng)更小一些 。
2 凝點(diǎn)
油品失去流動(dòng)性的最高溫度稱為凝固點(diǎn) 。當(dāng)油品達(dá)到凝固點(diǎn)后
，不能在管道和設(shè)備中流動(dòng)，還會(huì)使?jié)櫥偷挠湍な艿狡茐?div id="m50uktp" class="box-center"> 。?duì)于絕緣油
，也會(huì)大大減弱散熱和滅弧作用
。故在寒冷條件下使用的油品
，要求有較低的凝固點(diǎn)
。
3 閃點(diǎn)
在一定條件下加熱油品，使油的溫度逐漸增高，油的蒸氣和空氣混合后，遇火呈現(xiàn)蘭色火焰并瞬間自行熄滅（閃光現(xiàn)象）時(shí)的最低溫度，稱閃點(diǎn)。閃點(diǎn)反映了油中是否含有較多沸點(diǎn)低易揮發(fā)的碳?xì)浠衔?div id="4qifd00" class="flower right">
。閃點(diǎn)低的油品，特別是絕緣油易引起燃燒和爆炸
。規(guī)定汽輪機(jī)油的閃點(diǎn)用開口閃點(diǎn)測(cè)定器測(cè)定
，絕緣油的閃點(diǎn)用閉口閃點(diǎn)測(cè)定器測(cè)定
。
4酸值:中和質(zhì)量為1g油中含有的有機(jī)酸所需氫化鉀數(shù)量為油的酸值（或酸價(jià)），以mgKOH/g表示。
酸能腐蝕金屬和纖維，同時(shí)酸和有色金屬接觸能形成皂化物，妨礙油在管道內(nèi)的正常流動(dòng)，將低油的潤(rùn)滑性能。因此，酸值越低越好。油品在使用過程中，酸值會(huì)因油的氧化作用而逐漸升高，并帶來很多不良影響，故酸值是衡量油劣化程度的一個(gè)重要指標(biāo)。當(dāng)運(yùn)行中的絕緣油酸值超過0.03mgKOH/g時(shí)，即需要處理或更換。
5抗氧化安定性:抗氧化安定性是指油品在較高溫度下，抵抗和氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的性能。
油品氧化后，會(huì)生成有機(jī)酸、膠質(zhì)和瀝青狀物質(zhì)
。有機(jī)酸會(huì)使酸值增加
，膠質(zhì)和瀝青狀沉淀物可能堵塞油路和過濾器
，影響設(shè)備正常運(yùn)行。因此要求油品抗氧化安定性要高
。通?div id="d48novz" class="flower left">
？寡趸捕ㄐ允峭ㄟ^測(cè)定氧化后沉淀物的含量和氧化后酸值來衡量的
。
6破乳化時(shí)間
水與油一起攪拌能形成乳濁液。如果停止攪拌后，短時(shí)間內(nèi)
，油能離析出來并達(dá)到完全分層
，則說明油抗乳化性能好
。并將此時(shí)間（以
min計(jì)）定為破乳化時(shí)間。潤(rùn)滑油乳化后，粘度增高，產(chǎn)生泡沫
，使機(jī)械雜質(zhì)不易沉淀
，析出的水分還能破壞油膜
，影響潤(rùn)滑效果
，加速部件破損
，同時(shí)也會(huì)加速油的氧化。
7水溶性酸或堿:油品中若含有無機(jī)酸或堿 ，將使與油接觸的金屬部件受到腐蝕
，并加速油的劣化
。
8機(jī)械雜質(zhì):機(jī)械雜質(zhì)指油脂中所含灰塵，金屬屑
、纖維物、砂粒和結(jié)晶鹽類等固體物質(zhì)
。
9透明度
10水分
對(duì)于新的絕緣油和汽輪機(jī)油不允許包含水分。但在運(yùn)行中，水分可能由外界混入或由油氧化生成
，將給設(shè)備帶來不良的影響，必須加以重視
。
油的絕緣強(qiáng)度是表征油絕緣性質(zhì)的一項(xiàng)指標(biāo) ，通常以浸入試油中相距一定距離電極的最小擊穿電壓表示
。絕緣油中含有水分時(shí)能使絕緣強(qiáng)度降低
，如果油中含有
1/100000的水分 ，就可以使油的絕緣強(qiáng)度由
50kV降低到18kV。當(dāng)絕緣油中有水分和固體雜質(zhì)同時(shí)存在時(shí) ，使油的絕緣強(qiáng)度下降得更大
。
汽輪機(jī)油中混入水分時(shí)，不但會(huì)形成乳化，而且還會(huì)加速油的劣化
，造成油的酸值增大
、油泥沉淀物增多和對(duì)金屬的腐蝕。
三、油的劣化及其防止措施
1 油的劣化
水輪發(fā)電機(jī)組設(shè)備用油在貯存與運(yùn)行過程中，由于密封不嚴(yán)與運(yùn)行中各種因素的影響，油中產(chǎn)生了水分，出現(xiàn)了雜質(zhì)，增高了酸價(jià) ，油中沉淀物增多
，油的組成及性質(zhì)發(fā)生了變化
，改變了油原來的物理和化學(xué)性質(zhì)，致使設(shè)備的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行得不到保證
。機(jī)組用油發(fā)生的這種變化
，稱為
油的劣化。 油劣化的性質(zhì)與程度，取決因素有多種：新油組成成分和原有油的質(zhì)量；油運(yùn)行的方式和工作條件；油在運(yùn)行過程中處于某種因素作用下的時(shí)間長(zhǎng)短等。
油劣化的危害決定于油劣化時(shí)的生成物及其劣化程度：對(duì)于劣化時(shí)產(chǎn)生的溶解于油中的有機(jī)酸，增大油的酸價(jià)，腐蝕金屬和纖維，加快油的劣化；對(duì)于劣化時(shí)產(chǎn)生不溶解于油中的油泥沉淀物，在油冷卻器附近或油箱及管道和閥門等處，將大大妨礙油的散熱及循環(huán)，使管道中循環(huán)油量減少
，導(dǎo)致操作水輪機(jī)導(dǎo)葉或主閥時(shí)
，開關(guān)動(dòng)作不靈
，直接影響運(yùn)行的安全
；對(duì)于高溫下運(yùn)行所產(chǎn)生的氫和碳化氫等氣體
，將與油面的空氣相混合成為爆炸物
，對(duì)設(shè)備運(yùn)行更是危險(xiǎn)
，應(yīng)嚴(yán)加注意
。
2 油劣化的原因及防止措施
油劣化的根本原因是油在高溫下和空氣中的氧起了化學(xué)反應(yīng)，油被氧化了。氧化后的油酸價(jià)增高，閃點(diǎn)降低，粘度增加
，顏色加深
，并有膠質(zhì)狀油泥沉淀物析出
。這不但影響了油的潤(rùn)滑和散熱作用
，還會(huì)腐蝕金屬
，使操作系統(tǒng)失靈。
促使油加速氧化的因素有以下幾方面：
2.1 水分
水分混入油后，造成油的乳化
，促進(jìn)油的氧化
，從而增加油的酸價(jià)和腐蝕性
。水分從下列幾方面進(jìn)入油中：略
防止措施：應(yīng)將用油設(shè)備密封，與空氣隔絕，注意冷卻水壓不宜過高
，防止油冷卻器管滲漏
。
2.2 溫度
當(dāng)油的溫度過高時(shí)，會(huì)造成油的分解、蒸發(fā)和炭化，降低閃點(diǎn)
，加速油的氧化
。
油溫升高將加速油的氧化，因?yàn)闇囟壬邥r(shí)，油吸收的氧氣量增加
，氧化作用隨著加快
。
油溫升高將降低油的閃點(diǎn) ，因?yàn)橛臀盏目諝饬颗c溫度成正比例
，高溫時(shí)吸氣
，低溫時(shí)排氣
。高溫時(shí)吸入空氣中的氧與油進(jìn)行氧化
，所以排出氣體中氧氣已減少
，而且?guī)в屑淄?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">，因而降低了油的閃點(diǎn)
。
油溫升高的原因是設(shè)備運(yùn)行不良造成的，如機(jī)組過負(fù)荷，冷卻水中斷
，油面過低或因軸承摩擦表面之間的潤(rùn)滑油膜被破壞而產(chǎn)生干摩擦等
。由于機(jī)組安裝不好
，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)擺度過大
，機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)條件不良而產(chǎn)生空化和振動(dòng)等
，都會(huì)影響機(jī)組油溫升高。
防止措施：運(yùn)行時(shí)保持油溫在規(guī)定范圍內(nèi) ，如溫度過高，應(yīng)開大冷卻水管的閥門
，加強(qiáng)油的冷卻
；同時(shí)應(yīng)檢查機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，如負(fù)荷是否過高
，機(jī)組擺度和振動(dòng)是否過大
，水輪機(jī)是否產(chǎn)生空化等
。
2.3 空氣
空氣中含有的氧和水分，會(huì)引起油的氧化?div id="4qifd00" class="flower right">
？諝庵猩沉：蛪m灰狀礦物質(zhì)自然降落
，會(huì)增加油中機(jī)械雜質(zhì)。油和空氣除直接接觸外，還可以泡沫形式接觸
。泡沫使油與空氣接觸面積增大
，氧化速度加快。泡沫產(chǎn)生的主要原因是：
防止措施：設(shè)備的注油和排油管口應(yīng)低于油面，運(yùn)行人員加油速度不能太快 ，避免因油的過大沖擊帶入空氣
。
2.4 天然光線
含有紫外線的天然光線對(duì)油的氧化可起媒介作用，使油渾濁，質(zhì)量降低。經(jīng)天然光線照射后的油，在無日光照射的地方，劣化還會(huì)繼續(xù)進(jìn)行。
防止措施：要避免與日光長(zhǎng)時(shí)間接觸。
2.5 電流
電流通過油時(shí)，會(huì)對(duì)油進(jìn)行分解，使油劣化，顏色變深，并生成油泥沉淀物。如發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子鐵芯所產(chǎn)生的軸電流，通過軸頸后穿過軸承的油膜。
防止措施：搞好發(fā)電機(jī)的絕緣，在軸承座上加絕緣墊防軸電流流通。
2.6 其他因素
除以上五種因素影響油的劣化外，金屬的氧化作用，充油設(shè)備安裝和檢修后清洗不干凈留有贓物
，以及油容器使用的油漆不當(dāng)?shù)纫蛩?div id="jfovm50" class="index-wrap">，均?huì)加劇油的劣化
。
因此，運(yùn)行中接受新油
，貯存凈油
、向用油設(shè)備充油以及對(duì)油進(jìn)行監(jiān)督時(shí)
，應(yīng)注意控制兩個(gè)因素
，即油的水分和溫升
。
四、油的凈化與再生
根據(jù)機(jī)組用油劣化變質(zhì)程度的不同，劣化后的油可分為污油和廢油兩種。輕度劣化或僅被水分和機(jī)械雜質(zhì)污染的油稱為污油
；深度劣化的油稱為廢油
。污油的處理采用簡(jiǎn)單的機(jī)械凈化方法可使用
，稱油的凈化
；廢油的處理必須通過化學(xué)或物理化學(xué)的方法
，才能使油恢復(fù)原有性質(zhì)
，稱油的再生
。
1 油的凈化
1.1 澄清法
污油較長(zhǎng)時(shí)間處在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，油中比重大的水和機(jī)械雜質(zhì)便會(huì)沉淀到底部
。
澄清法不能除去油中全部水分和雜質(zhì) ，凈化沉淀的時(shí)間長(zhǎng)
，而且凈化不徹底
，故一般不能單獨(dú)使用這種方法處理污油
。但澄清法設(shè)備簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)
，對(duì)油質(zhì)完全不產(chǎn)生損害，故水電廠中應(yīng)用甚為廣泛
。
油澄清的速度與油的黏度和油層高度有關(guān)。油的粘度大
、油層高
，程度速度慢
；反之則澄清速度快
。適當(dāng)提高油溫可以減少油的粘度
，加快沉淀速度
。
1.2 壓力過濾法
把油加壓通過具有能夠吸收水分和阻止一切機(jī)械雜質(zhì)通過的過濾層，稱為壓力過濾。過濾層一用特制的過濾紙做過濾介質(zhì)。壓力過濾的設(shè)備，稱為壓力濾油機(jī) ，其工作原理:
壓力濾油機(jī)由齒輪油泵 、濾油器
、油槽
、預(yù)過濾器
、閥門等組成
。濾油器是壓濾機(jī)的主要工作部件
，由15～20個(gè)鑄鐵濾板和濾框組成。在濾板與濾框之間放有特制的濾紙
，并用螺旋夾將濾紙、濾板
、濾框壓緊
，濾油時(shí)，起動(dòng)油泵電動(dòng)機(jī)
，將污油從壓濾機(jī)進(jìn)油口吸入
，通過預(yù)濾器粗濾
，除去較大的雜質(zhì)
，再進(jìn)入齒輪油泵
。油泵對(duì)油產(chǎn)生擠壓作用，迫使油流入濾油機(jī)右上角的臟油進(jìn)口
，然后通過濾框孔口流入兩濾油紙時(shí)
，因?yàn)V紙纖維有極細(xì)小的管孔而形成毛細(xì)管作用，不僅阻止雜質(zhì)通過
，還能吸收油中水分
。過濾后除去了臟油中水分和機(jī)械雜質(zhì)
，凈油通過濾油器下方的匯流管流處
。當(dāng)濾紙中的纖維管孔被水和雜質(zhì)充滿后
，過濾紙必須更換清洗，經(jīng)烘干后繼續(xù)使用
。
壓力濾油機(jī)的濾油質(zhì)量好，能徹底消除機(jī)械雜質(zhì)，但無法徹底消除水分
，操作簡(jiǎn)單
，使用方便
，中小型電站應(yīng)用較多。但壓力濾油機(jī)的生產(chǎn)率不如離心濾油機(jī)高
。
1.3 真空濾油法
根據(jù)油和水的汽化溫度不同，利用真空汽化將油中的氣體和水分分離的辦法稱真空噴霧濾油法
。利用這種方法處理絕緣油
，速度快
，效果好
，水電廠中應(yīng)用較廣泛
。
真空噴霧濾油的工作原理是：將污油用壓力濾油機(jī)輸送至加熱器加溫，當(dāng)油溫升高至50～70℃時(shí)
，將油壓向真空罐
