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海洋プラットフォームのガスタービン潤滑油のワニス防止への複合浄化技術の応用

抽象的な潤滑油ワニスの形成機構と危険性を分析した。電荷吸着濾過と交換樹脂の組み合わせによるワニス除去の原理を導入した。この原理に基づく油浄化装置を海洋のガスタービン潤滑油のワニス除去に適用したこの結果は、電荷吸着濾過と交換樹脂によるワニス除去方法と油浄化装置が、MPCで検査された不適格潤滑油を適格範囲まで回収でき、ワニスによる潤滑油システムの不安定性を改善および解消できることを示しています。この方法と装置は、油の清浄度を向上させ、微細な汚染物質を除去するのに優れた効果を発揮します。

キーワードガスタービン;潤滑油ワニス;MPC試験;電荷吸着濾過;交換樹脂

ガスタービンは海洋プラットフォームの中核機器の一つです。洋上プラットフォームの発電設備として使用され、ガスタービンの安定した長サイクル運転を確保し、洋上プラットフォームの正常な生産を確保します。ガスタービンは運転中、高温、高圧、高速の条件となり、ワニスが発生しやすい環境となります。同時に、潤滑油の基油品質の向上に伴い、潤滑油のワニス溶解能力が低下し、ワニスの急速な生成も促進される。ワニスの形成はワニスの蓄積を引き起こし、装置に多大な損害を与え、クリアランスの減少、摩耗の増加、バルブコアの固着を引き起こし、装置の動作が不安定になり、故障さえも引き起こします。シャフト、クーラー、その他の部品にワニスが付着すると、シャフトクーラーの熱交換率の温度変動、オイルの酸化促進が発生します。ワニスが固体粒子に付着し、フィルターエレメントやスロットル穴を塞ぎ、機器の摩耗や機器の劣化を引き起こします。潤滑、国内外ガスタービン塗装異常故障停止発生。この論文では、著者は恵州 32-2 プラットフォーム太陽電池ガスタービン発電機セットの傾向検出などの異常な問題を紹介し、その応用について議論します。ワニス除去ユニットプラットフォームユニットに組み込まれており、関連業界の装置保守担当者が装置の潤滑油ワニスを管理する際の参考になります。

1 潤滑油ワニスの生成メカニズムと危険性

1.1 潤滑油膜の解析

ワニスはポリマーであり、油物の酸化であり、色は薄茶色、茶色から黄褐色、その生成の主な理由は3つの側面があります。

(1) 油製品の酸化・劣化:コース内では油製品が使用されております。高温、水、金属、空気はすべて酸化を促進し、カルボン酸、エステル、アルコール、その他の酸化生成物を生成し、さらに縮合してポリマーを形成します。さらに、油中のアミン酸化防止剤もワニスを生成しやすくなります。

(2) 局所的な表面のホットスポットと微小燃焼により、基油や添加剤の急速な熱劣化によりワニスが形成され、高温または高強度の摩擦により金属表面の一部が高温になり (ベアリングブッシュなどによくある)、その結果、この領域に接触する流体の温度は非常に高く、流体が急速に熱分解してワニスが生成され、これらのコンポーネントに付着しやすくなります。 蓄積の形成。潤滑油は急激な圧縮の場合にも、第一世代の酸化劣化、第二世代の酸化劣化に比べて、非常に小さなサイズの不溶性物質が生成され、金属表面に付着してワニスを形成する微小燃焼現象が発生しやすいです。ペイント膜の速度が大幅に速くなります。

(3) 火花放電によってワニスも形成されます。特にオイルが高性能のフィルターエレメントを通過して静電流が発生する場合、火花放電現象によりワニスの蓄積が容易に形成されます。

1.2 潤滑油ワニスの危険性

摩擦面にワニスが蓄積すると、油膜ギャップが減少し、放熱性が変化します。 不良、潤滑油の流動性が低下し、摩擦補助面の温度が大幅に上昇します。 高、接触面に重大な損傷が生じます。ガスタービンは常に開いていて動作を停止しているため、油温の変化によりワニスの形状が変化しやすく、形成されたワニスが油圧サーボバルブなどの高度な部品に付着しやすく、バルブの詰まりやバルブの詰まりを引き起こす可能性があります。コアボンドカードのデッド、制御障害、さらには機器のジャンプ。また、ワニスはクーラーの冷却効果が低下し、浄化要素の詰まり、潤滑不良により摩耗が悪化し、石油製品の酸化が促進され、その他の結果が生じます。

2 ワニス傾向指数の検出基準

現在、オイルワニス傾向指数の測定方法は、ASTM D7843「蒸気タービン油中の色不溶性物質の試験方法」の精製膜測光分析 (MPC) 検出が使用されています。結果は塗料膜傾向指数 AE として報告されます。この方法の原理は、真空濾過システムを使用することです。 油製品からスラッジとゼラチンを除去し、清浄な精製膜に堆積させます。 プレート(精製膜の口径 0.45 μm)上で、精製プレートを乾燥させた後、精製装置を使用します。フィルムのMPC(AE)値を検査するための色度検査器です。浄化膜を蒸着したものが多くなります。色が濃いほど、ワニス傾向指数は大きくなります。繰り返すと

MPC (AE) 値が継続的に増加しているため、設備管理者や保守担当者は注意を払う必要があります。

3. ワニス除去油清浄機の応用

3.1 ワニス除去油清浄機使用前の潤滑油の現状

恵州 32-2 プラットフォーム ガス タービン発電機セットは、ソーラー T60 ユニット、

ワニス精製器を使用する前の潤滑油の特定の指数パラメータについては、表 1 を参照してください。

表1 ろ過前のタービン油の試験データ

プロジェクト

精製前データ

基準値

タンク型式・容量

ボルテックス46#オイルの容量/各ユニットは約1800Lです

/

40℃のモーター粘度 V/(mm² s-¹

45.37

41.4-50.6

酸価 (KOH) w/(mg・g-¹)

0.18

≤0.35

水分 c/(mg・L-¹)

46

≤100

清浄度ISO

23/21/11

≤–/16/13

ワニス傾向指数 / MPC

31.5

≤20

第三者試験機関の結論は次のとおりです。 高ワニス傾向指数表 ブライトオイルには極性小分子の不溶性物質が多く含まれており、金属に付着しやすく、表面にワニスを形成し、ワニスが摩擦を引き起こします。二次温度が上昇して機器の故障を引き起こす可能性があり、粒子含有量が非常に高いと関連部品の安定性とシステムの耐用年数に影響を与える可能性があり、オイルは継続して使用できますが、高い濾過性能が必要です。ワニス除去設備を使用して油溶性から極性を除去します。サンプリング期間を短縮し、清浄度、MPC 値および指数の監視結果に注意を払うことをお勧めします。装置現場での観察により、運転中に潤滑油制御圧力の不安定が発生し、準備された潤滑油システムおよび液体制御コンポーネントの信頼性に重​​大な影響を与えることがわかりました。

3.2 の原理と応用ワニス除去ユニット

潤滑油中のワニスの問題を考慮して、一部の企業はオイル交換対策を講じていますが、その効果は理想的ではなく、環境保護にもなりません。発電機セットの信頼性を確保するため、ユニットワニスの除去と濾過作業を手配することにしました。

いくつかの代表的なワニス油浄化装置の技術原理を表 2 に示します。

比較解析。

包括的な比較分析により電荷吸着+交換ツリーを決定

オイルからワニスを除去するリピッドテクノロジー。実際にテストして選んだのは、

WVDクリーンワニス油浄化器、油浄化器回収電荷吸着浄化技術と交換樹脂吸着技術を一つに、交換ツリーを通じて実現

電荷吸着技術によりワニス製品を剥離・溶解

油から沈殿した懸濁ワニスやフィルムに付着している成分を取り除きます。

表 2 さまざまなワニス防止技術の対比

ワニスフォーム

交換樹脂技術

電荷吸着技術

電荷吸着+交換樹脂技術

ワニスを油溶液に溶かしたもの

樹脂吸着による除去

削除できません

樹脂吸着による除去

油に懸濁したワニス

樹脂逆溶解技術による除去

電荷吸着濾過による除去

電荷吸着濾過と樹脂逆溶解技術を組み合わせた除去

ベアリングブッシュとコンポーネントに付着したワニス

樹脂逆溶解技術による除去

付着したワニスは荷電粒子により能動的に除去可能

荷電粒子と樹脂逆溶解技術を組み合わせて付着ワニスを除去

総合評価

可溶性ワニスの除去を樹脂に依存し、その後油の長期逆溶解原理により溶解ワニスとワニスの成分を除去するため、効率が低く、後期の樹脂消耗品が重い

溶解したワニスの効果は理想的ではないため、油中に浮遊したワニスとコンポーネントに付着したワニスのみを除去できます。

電荷吸着濾過技術と樹脂吸着技術を組み合わせることで、溶解したワニスを素早く除去するだけでなく、油懸濁ワニスや付着したワニスの成分も素早く除去できる、高効率、低晩生ウール素材です。

3.2.1 電荷吸着技術と動作原理

電荷吸着技術は主に高電圧発生器を使用して高電圧静電気を生成し、油中の汚染粒子を分極させ、それぞれプラスとマイナスの電気を示します。超高電圧の作用下でプラスとマイナスの電気粒子はそれぞれ配向します。電場 マイナス電極とプラス電極が泳ぎ、荷電粒子の流れによって中性粒子が押しつぶされます。最後に、すべての粒子はコレクターに吸着されて付着します。そして、流れを吸収する時間がなかった帯電オイル粒子の部分を介して、オイルタンク、パイプ壁、コンポーネントに付着した不純物、ワニス、酸化物が除去されます。

すべての物体は吸着バンドを洗い流します (図 1 を参照)。この技術は、懸濁したワニスやコンポーネントに付着したワニスを持ち上げて除去するのに効果的です。

清浄度が高いこともより良い効果をもたらします。

オフショアプラットフォーム2電荷吸着技術の原理

3.2.2 バランス電荷浄化技術

バランス電荷精製技術(Balanced Charge purification)方式は、小さな粒子を運ぶ流体を 2 つの分岐に分けるものです。分岐 道路には、正電荷と小さな粒子をそれぞれ負荷するための高電圧電極が装備されています。負電荷: 次に、反対の電荷粒子で 2 つの流体を重み付けします。

新しいハイブリッドアグリゲーション。プラスとマイナスの電荷が互いに引き合い、集まって大きな定規10インチの粒子を形成します。機械式または遠心式浄化装置で終了する 粒子状物質が 1 インチ増加する。

3.2.3 交換樹脂吸着技術

溶解ワニス製品は電荷吸着技術に頼ることは不可能

ゴミ漁り。特別に調製された樹脂材料は、ワニスを溶解した製品(ラッカー膜の胚とも呼ばれます)であり、樹脂を使用して浄化剤に中程度の高い親和性を与えます。吸着材料上の豊富な塩基性基は、あらゆる種類の劣化生成物を非常によく吸着します。したがって、ワニス生成物の除去率が高い。樹脂吸着材です。材料の安定性が良く、高温耐性があり、使用しても劣化物や脱落が発生せず、油の中に物が入ります。また、樹脂逆溶解技術(木に頼る)の採用により、脂質が油中に溶解した膜を除去した後、油中に懸濁し付着した成分にワニスを付着させた成分を油中に逆溶解して溶解状態に戻します。ワニスは、樹脂の吸着により除去されます)、懸濁状態のワニスに油分が付着しているため、ワニスの成分にも一定の除去効果があります。

3.2.4 ワニス除去油清浄剤の具体的な適用効果

WVD を介して、32-2 プラットフォーム Solar のクリアワニス油浄化装置 T60 ユニットは、約 10 日間のオンラインサイクル浄化を受けました。精製油溶液へのサンプリング試験データを表3に示します。

表3 ろ過後のタービン油の試験データ

プロジェクト

精製前データ

基準値

タンク型式・容量

ボルテックス46#オイルの容量/各ユニットは約1800Lです

/

40℃のモーター粘度 V/(mm² s-¹

45.43

41.4-50.6

酸価 (KOH) w/(mg・g-¹)

0.12

≤0.35

水分 c/(mg・L-¹)

55

≤100

清浄度ISO

9/15/13

≤–/16/13

MPC

4.4

≤20

第三者油試験機関による潤滑油 精製後、精製前の皮膜の傾向と清浄度指数が明らかに改善され、酸価も大幅に減少しました。水はわずかに増加していますが、検出誤差およびその他の要因が依然として適格範囲内であることを考慮すると、参考試験基準とは見なされません。他のすべての指標は正常であり、テストの結論は適格です。同時にクリア ワニス精製装置運転中の潤滑油制御圧力が不安定 大幅に改善され、効果は明ら​​か。

4 結論

電荷吸着と交換樹脂装置を組み合わせた方法により、ガスタービン潤滑油の規格と汚染度の指標の傾向を大幅に改善することができます。WVDシリーズでワニス除去油清浄機を使用した後、ソーラーT60ユニットを32-2プラットフォームに取り付けます。ユニットの潤滑油ワニスの傾向指標と清浄度が改善され、適格な範囲に戻り、望ましい効果が達成され、ワニスの形成を防止し、その他の物理的および化学的指標も改善されました。特に、ユニット内の潤滑油制御圧力が改善されました。力の不安定現象も解消され、安定した動作が保証されます。さらに、ワニス除去ユニットは過酷な環境でも安定して動作し、その効果は明ら​​かで、後期消耗品のコストも低く、優れた適用性を備えています。

オフショアプラットフォーム


投稿日時: 2023 年 3 月 15 日
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