破乳化剂对润滑油的抗乳化效果研究及应用

引言

电力用润滑油的主要作用是在汽轮机、给水泵等转动设备的接触面形成起到润滑作用的油膜,从而使互相接触的设备摩擦力减小,运行良好。如果润滑油的破乳化度超标,润滑油中的水分和油会在油循环的过程中分离不良,则起到润滑作用的油膜不能很好地形成,接触设备之间摩擦力增加,油温升高,油中酸性物质分解,油的品质劣化,与润滑油接触的部件遭到腐蚀。因此,控制润滑油的破乳化度合格是保证电力系统汽轮机、给水泵等重要设备安全运行的重要手段。

通过滤油的方法降低润滑油的破乳化度治标不治本,滤油后合理添加破乳化剂能从根本上解决破乳化度超标的问题,且工作量小,成本低。但是破乳化剂的添加会对润滑油中其他指标造成影响,必须经过严谨的试验确定添加方案。鉴于此,对破乳化度超标的给水泵润滑油用市场上常见的两种破乳化剂一H5157、9330进行破乳化试验对比分析,根据两种破乳化剂不同浓度的破乳化效果及破乳化剂的添加对其他指标的影响,确定效果最佳的破乳化剂及最佳添加方案。

11H1H5、9770破乳化剂添加试验

131工作液的制备

用电子天平准确称取H5157乳化剂原液1g,称取99g运行中润滑油充分搅拌均匀,配制质量比为1:100的H5157破乳化剂工作液a:准确称取40g工作液a,加入到360g运行中润滑油中搅拌均匀,配制成质量比为1:10000的H5157破乳化剂工作液A。用电子天平准确称取9330乳化剂原液1g,称取99g运行中润滑油充分搅拌均匀,配制质量比为1:100的9330破乳化剂工作液b:准确称取40g工作液b,加入到360g运行中润滑油中搅拌均匀,配制成质量比为1:10000的9330破乳化剂工作液B。

132破乳化剂加入量试验

某运行中润滑油破乳化度(54℃)为50.2min,明显超出标准规定的≤30min的限值。取该润滑油95、90、85、80、75、70、65、60、55g,分别加入配制好的工作液A5、10、15、20、25、30、35、40、45g进行破乳化加入量试验,探索破乳化剂H5157的添加量对破乳化度的影响,实验结果如图1及表1所示。

取运行中润滑油90、80、70、60、50、40g分别加入9330破乳化剂工作液B10、20、30、40、50、60g充分搅拌后进行破乳化试验,探索破乳化剂9330的添加量对破乳化度的影响,实验结果如图2及表2所示。

由图1可以看出,随着破乳化剂浓度的增大,破乳化度先逐渐减少后有微微上升趋势,当破乳化剂H5157浓度为15mg/kg时,破乳化效果最好,破乳化度为13.2min,继续增大破乳化剂浓度,破乳化度几乎不变。

由图2可以看出,随着破乳化剂浓度的增大,破乳化度先减少后几乎保持不变,当破乳化剂9330浓度为40mg/kg时,破乳化效果最好,破乳化度为21.0min。

因此,破乳化效果达到最好时,破乳化剂H5157的最佳添加量是15mg/kg,破乳化剂9330的最佳添加量是40mg/kg。

2破乳化剂的添加对润滑油其他指标的影响

破乳化剂是一种表面活性剂,添加破乳化剂后可能对润滑油体系的其他指标造成影响。因此,添加破乳化剂后,对润滑油的闪点、酸值、粘度、颗粒污染度、水分等指标进行了测定,并对比了最优添加量下添加破乳化剂前后测试结果,如表3所示。

由表3可以看出,添加两种破乳化剂均能使润滑油的破乳化效果得到显著改善,其中添加H5157的破乳化时间更短,添加破乳化剂前后,润滑油的闪点、酸值、粘度、水分没有明显变化。添加破乳化剂9330后,润滑油的颗粒度增大,这可能是因为破乳化剂9330加入后形成了乳状颗粒物。添加破乳化剂9330后,润滑油的闪点较添加前降低了11℃,说明破乳化剂9330的存在使润滑油发生了一定的劣化反应,造成润滑油的闪点大幅降低,闪点降低超过10℃,不建议添加此破乳化剂。

对与运行油对应的润滑油新油的闪点、酸值、粘度、颗粒污染度、水分等指标进行了测定,并与原始运行油及添加H5157破乳化剂的运行油进行各指标值对比,如表4所示。

由表4可以看出,按最佳添加量添加破乳化剂H5157后,运行油的闪点、酸值、粘度、颗粒污染度、水分与原始运行油相差不大,破乳化度降至13mmi,接近新油的水平。由此得出结论:合理添加破乳化剂H5157可在不影响其他主要油质指标的情况下,使润滑油的破乳化值恢复到接近新油水平。

3实际操作

结合上文H5157、n330破乳化剂添加试验和破乳化剂的添加对润滑油其他指标的影响两部分试验结果,得出结论:润滑油中添加破乳化剂H5157,且添加量为15mg/kg时润滑油的破乳化效果最好,且添加后润滑油的其他指标与添加前相比基本没有变化:而添加破乳化剂n330后,虽然破乳化度也得到了显著改善,但润滑油的颗粒度超出标准值范围,且润滑油闪点大幅下降。因此,在实际操作中选择使用破乳化剂H5157。

某电厂有6台给水泵,每台给水泵的润滑油量为208kg/台,每台最佳添加量为:

按照最佳添加量添加破乳化剂,充分循环后取油样进行检测,检测结果如表5所示。

由表5可以看出,6台给水泵润滑油的破乳化度均得到了大幅改善,同时,闪点、酸值、粘度、颗粒污染度、水分等指标未受到明显影响。

4结论

对于破乳化度超标、其他指标正常的润滑油,合理添加破乳化剂H5157、n330均能起到明显改善破乳化度的效果。但是,破乳化剂n330存在使润滑油闪点降低、颗粒污染度上升的风险。添加破乳化剂H5157则能在不改变润滑油闪点、酸值、粘度、颗粒污染度、水分等主要指标的前提下将润滑油的破乳化值降低到与新油接近的水平,且6台给水泵润滑油实际添加H5157后均取得了较好的效果。