Начинается...

Анализ масла и диагностика в энергетике

Анализ масла и диагностика в энергетике

С. Ю. ЗУБКОВА – к.х.н., ведущий эксперт по анализу масел ООО «Балтех»
Р. А. РОМАНОВ – к.т.н., директор по маркетингу и сбыту ООО «Балтех»

Электростанции – это такие объекты промышленности, которые должны работать 24 часа в сутки 7 дней в неделю. Время простоя и снижение производительности (когда генератор не может обеспечить мощность на номинальных значениях) может очень дорого обходится электростанции. Стоимость замены неисправного оборудования также чрезвычайно высока.

Электрогенерирующие установки с регрессивными программами технического обслуживания будут не в состоянии конкурировать в сегодняшней очень конкурентоспособной отрасли. По этой причине электростанции внедряют различные технологии для снижения затрат на техническое обслуживание и повышения надежности и эффективности оборудования.

Особое внимание уделяется анализу и мониторингу смазочных масел, так как широко используемый в энергетике вибрационный анализ сам по себе недостаточен для прогнозирования катастрофических сбоев. Анализ масла часто позволяет обнаруживать проблемы на гораздо более ранней стадии, чем анализ вибрации. Вот почему все больше и больше электростанций прибегает к внедрению анализа масла на своих предприятиях.

Мониторинг состояния машины, основанный на анализе масла, широко практикуется электростанциями во всем мире, будь то атомными, угольными, дизельными, ветряными или геотермальными. На всех этих предприятиях имеются критические турбины, насосы, подшипники, вентиляторы, компрессоры, шестерни и гидравлические системы, неисправность которых может привести к прекращению работы завода и, следовательно, к большим потерям для предприятия.

ООО «Балтех»

Анализ масла может быть очень эффективным инструментом при определении его состояния. К сожалению, часто под анализом масла подразумевают только интерес к состоянию смазки. Однако на самом деле главная его цель – следить за состоянием оборудования. В центре внимания любой программы анализа масла на энергетических предприятиях должно быть определение присутствия и тенденций любого износа оборудования.

Образцы масла на электростанциях, как правило, следует испытывать на содержание элементов износа, загрязнений и присадок. Подсчет частиц и анализ их тренда дает раннее предупреждение об условиях износа, при чем прежде, чем анализ вибрации может выявить проблемы. Загрязнение смазочных масел, особенно на угольных электростанциях, является серьезной проблемой, и если оно не контролируется, то это может привести к катастрофическим отказам оборудования электростанции. Измерение чистоты масла является критическим испытанием для гидравлики, турбин и редукторов. Новые технологии, такие как LaserNet Fines, используемые в счетчиках частиц серии LNF-200, обеспечивают подсчет частиц и сообщают код ISO 4406 или ГОСТ 17216. Определяемые размер, форма и непрозрачность частиц в счетчиках частиц серии LNF-200 позволяют операторам определять тип и режим износа, а также потенциальный источник из внутренних компонентов оборудования.

Часто этого бывает недостаточно, и важно понимать элементный состав частиц, чтобы выяснить, откуда они появились. Оптическая эмиссионная спектроскопия дает пользователю информацию об элементном составе образца масла. На сегодняшний день наиболее удобным вариантом эмиссионной спектроскопии являются элементные анализаторы 120С с вращающимся дисковым электродом (RDE). Они обеспечивают анализ образца масла «как есть» и обнаруживают до 32 элементов от Li до Ce (в зависимости от типа прибора) за 50 секунд.

ООО «Балтех»   ООО «Балтех»

Контроль за железосодержащими частицами, также выполняемый с помощью счетчиков частиц LNF-230 с магнитометром или отдельно магнитометром серии FerroCheck 2000, помогает определить, когда износ становится критическим. Эти тесты неоценимы для прогнозирования проблем износа, которые могут привести к простою оборудования, если не будет своевременно проведены ремонтные работы.

Несмотря на то, что основное внимание следует уделять мониторингу износа, все еще важно определять состояние самого масла и его способность продолжать защиту оборудования. В программе анализа масла следует отслеживать любые изменения вязкости, окисления и истощения присадок в масле. А также определять имеются ли какие-либо загрязняющие вещества. Для этого используется инфракрасный (ИК) анализ, который позволяет определять ухудшение смазки и загрязнение масла жидкостями, такими как вода, топливо и гликоль.

Вода является одним из наиболее распространенных загрязняющих масла веществ в энергетике, и, если ее не отследить и не устранить, то значительно сократится срок службы подшипников. Излишняя вода разрушает способность смазочного материала разделять противоположные движущиеся части, что приводит к их сильному износу. Присутствие воды может изменить вязкость смазки, а также вызвать химические изменения, приводящие к истощению присадок и образованию кислот, шлама и лака. Для большинства оборудования загрязнение водой не должно превышать 0,25% и не более 100 ppm для турбинных смазочных материалов. Использование ИК-анализатора 1100 с лицензией на определение полной воды обеспечивает контроль за содержанием воды в масле прямо на месте работы оборудования. Анализ масла на нем выполняется без пробоподготовки за одну минуту и позволяет определять до 6,5% воды в масле.

ООО «Балтех»

Также данный ИК-анализатор измеряет общее кислотное число масла (TAN), которое указывает на относительную его кислотность. Мониторинг данного показателя масла дает возможность определять точное время замены масла, а именно, по достижению TAN заданного уровня. Смазочное масло при повышенных температурах может вступать в реакцию с кислородом и азотом в атмосфере, а также с серой в топливе с образованием нежелательных побочных продуктов, которые могут влиять на вязкость масла и вызывать коррозию или повреждение оборудования.

ИК-анализатор 1100 определяет такие показатели, как окисление, нитрование и сульфирование, отражающие изменение его химического состояния и также указывающие на необходимости его замены.

Таким образом, замена масла при контроле его химического состояния с помощью ИК-анализатора 1100, выполняется не по количеству отработанного времени, а по его фактическому состоянию, что также дает экономию средств предприятиям и обеспечивает уверенность, что оборудование всегда будет работать в наилучших условиях эксплуатации.

Так как кинематическая вязкость является самым важным физическим свойством смазочного материала, все масла должны проходить регулярные испытания на вязкость для обеспечения правильного использования масла и обеспечения его пригодности для дальнейшего использования. На электростанциях вязкость обычно измеряется сразу после смены масла, чтобы подтвердить правильное добавление масла, а также на периодической основе. Наилучшим инструментом для этого является переносной портативный вискозиметр 3050, определяющий кинематическую вязкость масла при 400С прямо на месте работы оборудования.

Современные аналитические приборы и оборудование дают возможность своевременно проводить анализ всех необходимых для принятия взвешенного решения параметров масла и гарантировать стабильную работу оборудования энергетических предприятий.

Скачать статью в формате pdf →