0 引言

燃機(jī)控制油是燃機(jī) DEH 系統(tǒng)運(yùn)行的介質(zhì)?？刂朴陀推妨踊饕憩F(xiàn)有水分、顆粒度、電阻率、酸值、泡沫特性等各檢測(cè)值超標(biāo)，外觀上油品發(fā)黑等異常。控制油箱屬于廠家整套生產(chǎn)的模塊，安裝并經(jīng)過(guò)調(diào)試后，常規(guī)外部檢查不能發(fā)現(xiàn)其對(duì)油質(zhì)的長(zhǎng)期影響，成為較易忽視的因素。

1 控制油箱功用與結(jié)構(gòu)

1.1 控制油箱功用

控制油箱主要功用有：儲(chǔ)存系統(tǒng)循環(huán)所需的油液；發(fā)散系統(tǒng)工作時(shí)說(shuō)產(chǎn)生的熱量；釋放經(jīng)過(guò)循環(huán)后混在油液中的液體；為系統(tǒng)中各元件的安裝提供位置 [1] 。油箱作為控制油主要容器，其應(yīng)具備取出油液中的雜質(zhì)和水分，保障油液主要監(jiān)測(cè)參數(shù)如電阻率、酸值、泡沫特性等指標(biāo)正常，提供給液壓系統(tǒng)符合清潔度要求的油液，因此對(duì)油箱的設(shè)計(jì)、制造、使用和維護(hù)提供了較高的要求。

1.2 控制油箱結(jié)構(gòu)

目前大型燃機(jī)聯(lián)合循環(huán)機(jī)組，所使用的控制油箱均為分離式開(kāi)式油箱，即油箱單獨(dú)設(shè)置，與主機(jī)分開(kāi)，減少油箱發(fā)熱和液壓源的振動(dòng)對(duì)主機(jī)工作精度的影響 [2] 。油箱液面和大氣相通，通常使用呼吸器作為通道。油箱呈長(zhǎng)方體，其各側(cè)面的接口，用于各種進(jìn)出油管、熱工測(cè)點(diǎn)、油位計(jì)、檢修人孔門(mén)、排污口、放油口、油泵吸油口等接口布置。如圖 1 GE公司 9F 機(jī)型配置 HPU-250 PR90 油箱內(nèi)部布局圖。油箱的容量，即油液表面高度為油箱 80%的油箱有效容積，根據(jù)液壓系統(tǒng)的發(fā)熱散熱平衡的原則來(lái)計(jì)算。一般來(lái)說(shuō)，大型燃機(jī)的油箱容積一般為 10-12 倍的液壓泵額定流量。油箱的內(nèi)部，設(shè)有高度略約為油液表面的 3/4 擋板，擋板底部一側(cè)開(kāi)有三角形槽孔，起到引導(dǎo)油流方向作用，可設(shè)置多道隔板并對(duì)稱(chēng)開(kāi)槽。油箱整體一般為不銹鋼材質(zhì)，內(nèi)壁一般涂以耐油防銹的涂料或進(jìn)行磷化處理，因油液一般為磷酸酯油液或普通潤(rùn)滑油介質(zhì)，所以各道接口，除焊接接口外，均根據(jù)油液介質(zhì)特性使用相應(yīng)的密封件。

2 油箱布局對(duì)油質(zhì)的影響分析及對(duì)策

2.1 油箱內(nèi)部油管布置

如圖 1，液壓泵進(jìn)油管和系統(tǒng)回油管應(yīng)布置遠(yuǎn)一些，管路之間要用隔板隔開(kāi)，增加油液循環(huán)距離，使得系統(tǒng)回油管中的油液在油箱中充分流動(dòng)，并在此過(guò)程中進(jìn)行散熱冷卻、分散氣泡、過(guò)濾等步驟。合理的油管布局會(huì)將回油管設(shè)置在測(cè)量元件分布較少的空間，位于隔板或隔板組的一側(cè)，減少回油的擾動(dòng)對(duì)測(cè)量元件的干擾。液壓泵進(jìn)油管入口處需安裝粗過(guò)濾器，一是防止大的雜質(zhì)進(jìn)入油泵中損壞部件，二是在一定程度上消除液體中剩余的氣泡，避免大量氣泡進(jìn)入泵部件中造成泵體運(yùn)行中出現(xiàn)噪聲、振動(dòng)大等異常。粗過(guò)濾器和各個(gè)回油管管端應(yīng)確保在油面zui低時(shí)仍舊處于油面下方，防止吸油時(shí)卷入空氣或回油沖入油箱時(shí)攪動(dòng)油面而混入氣泡。粗過(guò)濾器和各回油管不宜緊貼油箱底部，避免回油流量大或仍有少量壓力時(shí)，在油箱底部擾動(dòng)，造成底部的水分和雜質(zhì)翻涌，降低油質(zhì)清潔度并且不利于過(guò)濾。一般規(guī)定，管端與箱底、箱壁間距應(yīng)不小于 3 倍的管徑，粗過(guò)濾器距離箱底應(yīng)不小于20mm。粗過(guò)濾器端部使用螺紋與油泵進(jìn)油口連接，應(yīng)使用放松裝置如彈簧墊片或限位擋圈，避免粗過(guò)濾器因長(zhǎng)期吸入油液的振動(dòng)而造成松脫。

2.2 油箱內(nèi)部油管端部的處理

各個(gè)回油管管端應(yīng)斜切 45°，以增大出油口截面積，減緩出口處油流速度，并將出口管斜切口面對(duì)附近箱壁，使得流速較大的油液流出時(shí)在箱壁上改變流向，進(jìn)一步降低流速。當(dāng)回油管排入的油量較大時(shí)，可采用使其出口端高出油面，并向一個(gè)傾斜角為 5°-15°的斜板排油，這樣，油流將散開(kāi)，減緩流速，排走油液中的空氣。還可通過(guò)在油箱一角設(shè)置擴(kuò)散室防止回油管達(dá)到同樣目的，但因設(shè)置擴(kuò)散室會(huì)增加油箱內(nèi)部件，不利于制造，同時(shí)擴(kuò)散室易形成油流死角，造成雜質(zhì)積聚，相對(duì)較少采用。原則上，油管端部的處理方式目的是減小流速，降低油流對(duì)箱底的沖擊擾動(dòng)。

2.3 油箱頂部呼吸器的設(shè)置

油箱頂部呼吸器也稱(chēng)空氣濾清器，一是防止油箱內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓，而引入潔凈空氣進(jìn)行平衡，二是當(dāng)油箱中出現(xiàn)微正壓情況時(shí)，進(jìn)行排氣。油箱處于負(fù)壓時(shí)吸入空氣，空氣經(jīng)過(guò)呼吸器，應(yīng)能消除空氣中的水分，且對(duì)空氣進(jìn)行一定的過(guò)濾，防止空氣中的灰塵進(jìn)入油箱造成油質(zhì)顆粒度下降。目前，市面上一般采用變色樹(shù)脂或硅膠用于呼吸器內(nèi)部濾材，此類(lèi)呼吸器當(dāng)變色后說(shuō)明吸附水分已飽和，可放入烘箱內(nèi)按要求進(jìn)行再生，再生過(guò)程前后，可在其端部通入潔凈壓縮空氣進(jìn)行反吹，去除粘附在樹(shù)脂顆粒上的雜質(zhì)。呼吸器的通流量應(yīng)至少為液壓泵額定流量的兩倍，以便在兩臺(tái)液壓泵同時(shí)啟動(dòng)和運(yùn)行時(shí)，滿(mǎn)足油箱無(wú)負(fù)壓情況發(fā)生。值得注意的，一是在運(yùn)行中注意巡檢樹(shù)脂是否變色，及時(shí)再生更換，一般隨季節(jié)變化，在濕度較大的雨季等應(yīng)增加巡檢頻次。二是呼吸器與油箱連接端口一般使用密封圈槽，其密封圈應(yīng)在每次再生后更換，防止因呼吸器密封圈老化造成水分和雜質(zhì)進(jìn)入油箱。

2.4 油箱各處密封的注意事項(xiàng)

油箱各處的密封多采用密封圈槽加密封圈形式，密封圈材質(zhì)應(yīng)符合液壓油所需，密封圈的尺寸和壓縮量應(yīng)符合要求，不得隨意替換造成密封不嚴(yán)密。油箱上各蓋板、管口、接口處等均應(yīng)妥善密封，即油箱weiyi與外部環(huán)境的通道只有頂部呼吸器一處。使用濾油機(jī)等外接設(shè)備時(shí)，宜采用螺紋接口并帶密封圈槽形式，有效隔絕與外部環(huán)境接觸防止二次污染。

2.5 油箱布置其他要求

油箱內(nèi)回油集中部分及清污口附近宜設(shè)置一些磁性塊或者磁棒，以去除油液中的鐵屑和帶磁性顆粒，磁性物質(zhì)應(yīng)在油箱內(nèi)安裝穩(wěn)固，防止出現(xiàn)位移。在每次大修時(shí)進(jìn)行油箱內(nèi)部清潔時(shí)對(duì)磁性塊或磁棒進(jìn)行清理。另外，在非大修期間或無(wú)明顯異常情況下不建議對(duì)油箱進(jìn)行清理，因空氣的雜質(zhì)和水分均可存在于油箱空間，使得油質(zhì)降低水平。為了易于散熱和液壓泵、蓄能器等其他附件布置緊湊，油箱一般離地至少在 200mm 以上，目前大型燃機(jī)的控制油箱一般離地 500mm 左右，這部分空間可以布置臥式蓄能器，或者在線循環(huán)裝置，或者液壓油泵等設(shè)備。箱底壁應(yīng)適當(dāng)傾斜，一般在 5°-10°之間，在zui低部位設(shè)置排污閥，以便排放污油和水分。

油箱一般采用 2.5-4mm 不銹鋼板焊接而成，箱壁越薄，散熱越快，但要根據(jù)油箱尺寸和存油量設(shè)計(jì)，滿(mǎn)足剛度和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定度要求。大尺寸的油箱一般會(huì)加焊角板或肋條等支撐件，增加油箱剛性，其材質(zhì)應(yīng)與油箱主材一致。

3 油箱內(nèi)部布局不合理造成油質(zhì)下降案例

3.1 油質(zhì)下降的狀態(tài)

截取某臺(tái)機(jī)組控制油分析報(bào)告說(shuō)明，見(jiàn)表 1 EH 油質(zhì)分析報(bào)告 [3] 。從表中可以看出，油品電阻率和酸值處于超標(biāo)狀態(tài)。

機(jī)組抗燃油使用美國(guó)科聚亞 Reolube Turboflulid46SJ，在運(yùn)行過(guò)程中，化學(xué)人員對(duì)油品進(jìn)行取樣分析，發(fā)現(xiàn)控制油油品顏色逐月變深，從zui初淡黃透明液體，zui后呈深褐色甚至黑色不透明液體。從油品顏色上可判定油質(zhì)存在劣化現(xiàn)象。

3.2 油箱放油檢查

控制油供油裝置由油箱、油泵、濾油器、溢流閥、冷油器、油加熱器、蓄能器、空氣濾清器、液位計(jì)、溫度傳感器、磁性過(guò)濾器、濾油小車(chē)等及必備的監(jiān)視儀表組成。在機(jī)組檢修時(shí)段，通過(guò)對(duì)油箱放油，查明油箱內(nèi)部情況，如圖 2 油箱內(nèi)部布置圖。系統(tǒng)回油管和三根溢流管路位于擋板一側(cè)，擋板一角開(kāi)有三角形槽孔。由于系統(tǒng)回油管流量較大，而槽孔靠近系統(tǒng)回油管和液壓泵進(jìn)油管，易造成回油管油流未經(jīng)充分冷卻消泡等處理，即進(jìn)入液壓泵進(jìn)油管，造成油質(zhì)降低。

3.3 油箱內(nèi)部局部改造

靠近油泵吸油口的槽孔，技術(shù)人員判斷該設(shè)計(jì)將帶來(lái)油箱內(nèi)部油流的“短路”，控制油系統(tǒng)的整體循環(huán)倍率因此處的槽孔失去意義，造成局部油循環(huán)倍率高，應(yīng)增加油液循環(huán)距離，并使汽泡分離。zui簡(jiǎn)便的做法為在現(xiàn)有的三角形槽孔對(duì)面位置開(kāi)相應(yīng)槽孔，原槽孔用隔板封堵。經(jīng)觀察，改造后取得實(shí)際效果，電阻率上升，酸值下降，油樣顏色發(fā)黑速度減緩。

4 結(jié)論

控制油油品變色發(fā)黑、電阻率及酸值超標(biāo)等油質(zhì)劣化現(xiàn)象是控制油系統(tǒng)中應(yīng)當(dāng)避免的現(xiàn)象，在機(jī)組實(shí)際使用中，這些異常往往是zui容易發(fā)生的。系統(tǒng)及管路的過(guò)熱點(diǎn)檢查及油箱密封件等處造成水分進(jìn)入，是技術(shù)人員采取的較常規(guī)檢查方式。在此基礎(chǔ)上仍舊無(wú)法消除上述異常，應(yīng)從油箱內(nèi)部布置是否合理角度出發(fā)，尋找并消除異常發(fā)生的誘因。

 

 

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