Al reparar tuberías de gas principales, es necesario seguir las reglas de seguridad establecidas en los GOST, OST del Sistema de Normas de Seguridad Ocupacional (SSBT) y otros documentos reglamentarios.

Los principales peligros y peligros industriales en la instalación son los siguientes:

* en un carril relativamente estrecho, en el área de trabajo, se trabaja simultáneamente y se llevan a cabo operaciones de transporte, lo que conduce a la concentración en ciertos lugares de una gran cantidad de mecanismos y al movimiento del transporte más allá del movimiento de personas en condiciones de hacinamiento;

* trabajo peligroso asociado con bajar los latigazos de las tuberías a la zanja, etc .;

* saturación de aire con gases nocivos, vapores de gasolina, salpicaduras de polvo de masilla aislante durante el trabajo de aislamiento;

* la posibilidad de descarga eléctrica durante la soldadura;

* El trabajo a menudo se lleva a cabo de noche sin suficiente iluminación del área de trabajo y los lugares de trabajo.

Por lo tanto, el sitio de construcción, los sitios de trabajo, los lugares de trabajo, los caminos de entrada y los accesos a ellos en la oscuridad deben iluminarse en consecuencia. La iluminación debe ser uniforme, sin el deslumbramiento de los dispositivos de iluminación sobre los trabajadores. Durante los trabajos de montaje y soldadura, las lámparas estacionarias con un voltaje de 220 V, suspendidas a una altura de al menos 2,5 m, deben usarse para iluminar los lugares de trabajo en la oscuridad. El voltaje de las lámparas portátiles no debe exceder los 12 V.

Los procesos de mayor peligro durante la construcción de tuberías son: carga, descarga de tuberías y secciones de tubería por medio de medios de elevación, su transporte por portatubos y látigos.

Los efectos nocivos de las sustancias nocivas en el cuerpo humano.

En la instalación operada, las principales sustancias explosivas, peligrosas y tóxicas son: gas, etilmercaptano (odorante), metanol.

El personal de mantenimiento que trabaja en una instalación operativa debe conocer la composición, las propiedades básicas de los gases y sus compuestos. El efecto de las sustancias nocivas utilizadas en la producción en el cuerpo humano depende de las propiedades tóxicas de la sustancia, su concentración y la duración de la exposición. Las intoxicaciones y enfermedades profesionales son posibles solo si la concentración de una sustancia tóxica en el aire del área de trabajo excede un cierto límite.

Tabla 6 - Información sobre sustancias peligrosas en las instalaciones de Gazprom transgaz Tchaikovsky

El gas natural es una mezcla incolora de gases naturales ligeros, más livianos que el aire y no tiene un olor perceptible (se agrega un olor para dar el olor). Límites de explosión 5,0 ... 15,0% por volumen. MPC en el aire de naves industriales 0,7% en volumen, en términos de hidrocarburos 300 mg / m 3. Temperatura de autoignición 650 ° C.

A altas concentraciones (más del 10%), actúa como un agente sofocante, ya que se produce deficiencia de oxígeno, como resultado de un aumento en la concentración de gas (metano) a un nivel de al menos 12%, se transfiere sin un efecto perceptible, hasta el 14% conduce a un ligero trastorno fisiológico, hasta el 16% provoca un severo efecto fisiológico, hasta un 20% - asfixia ya mortal.

Etilmercaptano (olor) - utilizado para oler los gases transportados a través del gasoducto principal, incluso en pequeñas concentraciones causan dolores de cabeza y náuseas, y en altas concentraciones actúan sobre el cuerpo como sulfuro de hidrógeno en una concentración significativa, tóxico, afecta el sistema nervioso central, provocando convulsiones, parálisis y muerte .. MPC de etil mercaptano en el aire del área de trabajo 1 mg / m 3.

El odorizante se evapora fácilmente y se quema. El envenenamiento es posible por inhalación de vapores, absorción a través de la piel. En su toxicidad, se parece al sulfuro de hidrógeno.

La concentración de vapores de etilmercaptano 0,3 mg / m 3 es el límite. Los vapores de etilmercaptano en una cierta mezcla con el aire forman una mezcla explosiva. Límites de explosividad 2.8 - 18.2%.

El metano no es tóxico en su forma pura, pero si se encuentra al 20% o más en el aire se observa asfixia, pérdida del conocimiento y muerte. Los hidrocarburos saturados con peso molecular creciente exhiben propiedades más tóxicas. Entonces, el propano causa mareos cuando se expone a una atmósfera de 10% de propano durante dos minutos. MPC (concentración máxima permitida) es 300 mg / m 3.

El etilmercaptano interactúa con el hierro y sus óxidos, formando mercanturos de hierro (compuestos pirofóricos) propensos a la combustión espontánea.

Para proporcionar un entorno seguro para realizar diferentes tipos trabajos de construcción e instalación y para excluir lesiones, los trabajadores y el personal técnico y de ingeniería deben conocer y seguir las reglas básicas de seguridad.

En este sentido, los trabajadores y el personal de ingeniería y técnico que se dedica a la construcción o reparación de tuberías están capacitados en su especialidad y normas de seguridad. Las pruebas de conocimiento se elaboran con los documentos apropiados de acuerdo con las regulaciones actuales de la industria sobre el procedimiento para probar el conocimiento de las reglas, normas e instrucciones sobre protección laboral.

Antes de comenzar a trabajar en la reparación de gasoductos, la organización que opera el gasoducto debe:

* dar permiso por escrito para realizar trabajos de reparación del gasoducto;

* limpiar la cavidad de la tubería de gas de condensados \u200b\u200by depósitos;

* identificar y marcar los lugares de fuga de gas;

* desconectar el gasoducto del gasoducto existente;

* identificar y marcar la ubicación del gasoducto a una profundidad inferior a 40 cm;

* para proporcionar comunicación entre los sitios de reparación y construcción con la sala de control, la estación de compresión más cercana, la casa de orugas más cercana y otros puntos necesarios;

* proporcionar técnica y seguridad contra incendios durante los trabajos de reparación.

Después de apagar y aliviar la presión en el gasoducto, se realizan los trabajos de planificación y decapado.

La apertura del gasoducto se lleva a cabo con una excavadora de stripping de acuerdo con las siguientes condiciones de seguridad:

* la apertura del gasoducto debe realizarse 15-20 cm por debajo de la generatriz inferior, lo que facilita el eslingado de la tubería cuando se eleva desde la zanja;

* Está prohibido realizar otros trabajos y encontrar personas en el área de operación del cuerpo de trabajo de la excavadora de sobrecarga.

La ubicación de los mecanismos y otras máquinas cerca de la zanja debe estar detrás del prisma del colapso del suelo.

El trabajo en caliente en el gasoducto debe realizarse de acuerdo con los requisitos de la Instrucción estándar para la conducción segura de trabajos en caliente en instalaciones de gas del Ministerio de Industria del Gas de la URSS, 1988.

Los soldadores eléctricos que hayan pasado la certificación establecida y tengan los certificados correspondientes pueden realizar trabajos de soldadura eléctrica. Cuando trabaje con la máquina de limpieza, asegúrese de que tiene instalado un extintor de incendios de espuma o dióxido de carbono.

Los aceites de turbina son aceites lubricantes con una amplia gama de aplicaciones, además de usarse como lubricante para cojinetes y cajas de engranajes en turbinas de vapor y turbinas hidráulicas, como aceite de trabajo para el sistema de frenos, también se usan en compresores, ventiladores y otros mecanismos. Por lo general, los aceites para turbinas están compuestos de aceites base parafínicos altamente refinados a los que se agregan varias combinaciones de aditivos para dar a los aceites las características de desempeño requeridas.

Hay 2 tipos de aceites para turbinas, con y sin aditivos, y están clasificados por el sistema de normas industriales japonés según la norma K 2213.

9-1 Propiedades requeridas para los aceites de turbina

Los aceites de turbina tienen un propósito bastante amplio, y dado que deben actuar como lubricante para cojinetes, engranajes, compresores y otros mecanismos en diversas condiciones, se les imponen los siguientes requisitos:

(1) Tener una viscosidad que sea apropiada (adecuada) para la temperatura de funcionamiento.

(2) Posee propiedades antioxidantes y estabilidad a la oxidación térmica.

(3) Posee altas propiedades anticorrosión.

(4) Posee una alta demulsibilidad y proporciona una buena separación del agua.

(5) Posee altas propiedades anti-desgaste.

(6) Posee altas propiedades antiespumantes.

1. 
   Grado de viscosidad

1. 
   Estabilidad a la oxidación térmica y propiedades antioxidantes.

1. 
   Cualidades anticorrosión

1. 
   Capacidad demulsificante

Generalmente, los aceites base altamente refinados tienen buena demulsibilidad, pero la adición de un aditivo anticorrosión reduce la demulsibilidad de los aceites base, por lo que es muy importante lograr el equilibrio correcto.

1. 
   Propiedades antidesgaste

1. 
   Propiedades antiespuma

La espuma de aire, como causa de la oxidación del aceite, también daña el proceso de lubricación y conduce a una pérdida excesiva de aceite del tanque de aceite, por lo que es importante y necesario que el aceite tenga propiedades antiespumantes. Y generalmente se agrega un extintor de espuma a base de silicona como tal aditivo, que extingue rápidamente la espuma formada.

1. 
   Lubricación de turbinas

1. 
   Lubricación de cojinetes

Dado que las turbinas han estado en funcionamiento durante mucho tiempo, este factor aumenta la oxidación del aceite.

1. 
   Lubricación de engranajes

En los barcos, se utilizan principalmente turbinas equipadas con reductores de engranajes; el mismo aceite de turbina con aditivos se utiliza para lubricar los cojinetes principales (delanteros) de la turbina, la caja de engranajes, los cojinetes, los anillos exteriores de los cojinetes y los engranajes.

Debido al hecho de que a medida que aumentaba la potencia de las turbinas marinas y disminuía su tamaño, la carga en la transmisión de engranajes aumentó y se volvió bastante alta, se hizo necesario agregar un aditivo de "cargas extremas" a los aceites de turbinas, y los aceites con tales aditivos se denominan "aceite de turbina para cargas extremas". cargas "(PRESIÓN EXTREMA)

1. 
   Controlador de velocidad de turbina

1. 
   Deterioro de los parámetros del aceite de la turbina (descomposición del aceite) y su tasa de reemplazo.

En consecuencia, el proceso de descomposición del aceite ocurre gradualmente, paso a paso. Este proceso da como resultado un cambio de color de rojo a marrón rojizo y luego a negro, y aparece un olor irritante. En esta etapa, el índice de acidez aumenta, se forman lodos y disminuyen las propiedades antiespuma, anticorrosión y desemulsionantes.

Dado que hasta cierto punto es posible controlar el proceso de descomposición del aceite, prestando atención a los. el estado del sistema de lubricación durante el funcionamiento normal de la turbina, a continuación se presentan algunos puntos a los que debe prestar atención cuando se comprueba periódicamente el estado del sistema de lubricación.

1. 
   Enfriador de aceite

1. 
   La presencia de sustancias extrañas (extrañas) en el sistema de lubricación.

Antes de llenar con aceite, mediante enjuague o soplado, es necesario remover la materia extraña, también es importante tomar medidas para evitar que la materia extraña ingrese desde el exterior a través del sistema de ventilación de aire.

Por supuesto, es imposible evitar por completo la entrada de sustancias extrañas en el sistema de lubricación, por lo que es importante retirar regularmente las muestras de prueba del sistema de lubricación o inspeccionar regularmente los filtros y el equipo de limpieza, y también es importante limpiar el sistema.

1. 
   Ventilación

1. 
   Factores técnicos

Por ejemplo, si el aire ingresa a la parte interna de bombeo del sistema, entonces el aceite comienza a formar espuma, si los sellos no están lo suficientemente apretados, se produce una conexión con el agua y el vapor, si el oleoducto entra en contacto con áreas con una temperatura alta, entonces la temperatura del aceite aumentará si los extremos de las tuberías por las que regresa Si el aceite está por encima del nivel de aceite, se mezcla aire y cualquiera de estos factores acelerará la degradación del rendimiento de los aceites de la turbina, por lo que se debe prestar suficiente atención a la ubicación de la tubería y al diseño de la turbina.

1. 
   Condiciones de sustitución de aceites de turbina.

Ecología / 4. Ecología industrial y medicina del trabajo

Ermolaeva N.V., Doctora en Ciencias Técnicas Golubkov Yu.V., Ph.D. Aung Khaing Pugh

Universidad Tecnológica Estatal de Moscú "Stankin"

Minimizar los efectos sobre la salud de los fluidos de corte a base de aceite

La amenaza para la salud y el bienestar humanos asociados con la contaminación ambiental es actualmente uno de los problemas más urgentes. Según la Organización Mundial de la Salud, la contaminación ambiental es responsable de aproximadamente el 25% de todas las enfermedades en todo el mundo, y los niños representan más del 60% de las enfermedades causadas por esta causa.

Los medios tecnológicos de lubricación y enfriamiento (COTS), la inmensa mayoría de los cuales son líquidos lubricantes y refrigerantes (refrigerante), son un elemento integral de los procesos tecnológicos en las industrias metalúrgicas modernas. Hay una serie de requisitos para los refrigerantes a base de aceite. En particular, no deben causar un efecto biológico pronunciado en la piel y los órganos respiratorios del trabajador; cuando se exponen a las membranas mucosas, deben tener un efecto irritante mínimo, tener una baja capacidad para formar neblina de aceite y no deben contener 3,4-benzpireno y algunas otras sustancias peligrosas.

El principal factor de riesgo para la salud de quienes trabajan con refrigerantes de aceite es la ingesta de aerosoles de aceite, formaldehído, acroleína y otros productos de destrucción termooxidativa en el tracto respiratorio. Se encontró que incluso si se observa el MPC en el área de trabajo para acroleína, benceno, formaldehído, 3,4-benzpireno, acetaldehído, el riesgo carcinogénico de por vida individual con veinte años de experiencia en producción puede llegar a 9 *10 -3 , y con treinta años de experiencia - 1.3 *10 -2 , que es significativamente más alto que el aceptable (1 *10 -3 ) para grupos profesionales. A pesar de que para casi todos los componentes que componen el fluido de corte y los productos de su destrucción termooxidativa existen MPC, el fluido de corte, al ser mezclas complejas, puede tener un efecto adverso sobre la salud humana. Dado que es difícil predecir de manera confiable este efecto sobre la base de un análisis teórico, una etapa obligatoria para determinar el grado de peligro del fluido de corte es su evaluación toxicológica, en la cualLD 50 , LC 50 , capacidad para irritar la piel y las mucosas, propiedades sensibilizantes y mutagénicas, clase de peligro.

Muy a menudo, los fluidos de corte de aceite se fabrican sobre la base deaceites. Por lo tanto nes de considerable interés determinar la composición molecular de los aceites industriales para encontrar compuestos individuales: posibles contaminantes ambientales. Dichos datos son necesarios para el desarrollo y adopción de medidas para la implementación de métodos activos de protección del personal y el medio ambiente de los componentes nocivos de los fluidos de corte de aceite.

En este trabajo, hemos estudiado la composición molecular de algunas marcas de fluidos de corte de aceite (MP-3, MP-3K, SP-4) y aceite industrial (I-40A) mediante un método de cromatografía de gases-espectrometría de masas. Como resultado de los estudios, se encontró que las sustancias más dañinas para los seres humanos y el medio ambiente en el refrigerante MR-3 son los homólogos del benceno: etilbenceno y m-xileno, presentes en una cantidad de 2,4 a 3,3 ng / g. También se encontró que el refrigerante MP-3K contiene hidrocarburos aromáticos policíclicos: 3-metilfenantreno, 9- y 2-metilantraceno en una cantidad de 6,0 a 21,2 ng / g. Se ha demostrado que las sustancias más nocivas en el SP- 4 son compuestos orgánicos halogenados contenidos en una cantidad de 0,3 a 1,0 µg / g.

Casi todas las sustancias orgánicas son peligrosas para el medio ambiente. Los carcinógenos más potentes de los aceites de petróleo son los hidrocarburos aromáticos (MAC 0,01..100 mg / m³), \u200b\u200blas olefinas (1 ... 10 mg / m³), \u200b\u200basí como los compuestos de azufre, nitrógeno y oxígeno. En la actualidad, es difícil aislar las sustancias más dañinas para el medio ambiente, ya que muchas de ellas, incluidos los alquilfenoles, tienen una estructura similar a las hormonas sexuales, y afectan la salud reproductiva de las personas, provocan el crecimiento del cáncer. Por ejemplo, se descubrió accidentalmente el efecto cancerígeno del nonilfenol, que acelera el desarrollo de las células cancerosas.

Uno de los principios del complejo científico y educativo "Ingeniería Ecología, Seguridad Ocupacional y Vida" de la Universidad Técnica Estatal de Moscú "Stankin" es la prioridad de minimizar el impacto sobre el medio ambiente y los seres humanos sobre la gestión de este impacto. La implementación de este principio es que es necesario reducir el impacto sobre el medio ambiente y el ser humano directamente en la fuente, y no luego tomar medidas para gestionar este impacto mediante la construcción de diferentes tipos de instalaciones de tratamiento, disposición de residuos, su neutralización, etc.

Enumeremos los posibles métodos para limpiar el aceite industrial I-40A y los fluidos de corte de aceite mencionados de componentes dañinos. Hidrotratamiento - el método más eficaz para eliminar compuestos de azufre de todo tipo de productos petrolíferos. Adsorción sobre arcillas naturales y otros adsorbentes - método de limpieza universal. Este trabajo, en nuestra opinión, debería realizarse en la planta de fabricación de refrigerante.

Literatura:

1. Onishchenko G.G., Zaitseva N.V., Ulanova T.S. Control del contenido de compuestos y elementos químicos en medios biológicos: Manual. - Perm: formato libro, 2011 .-- 520 p.

2. Medios tecnológicos de lubricación y refrigeración y su aplicación en el corte: Manual / En general. ed. L.V. Khudobin, Moscú: Ingeniería mecánica, 2006, 544 p.

3. Maistrenko V.N., Klyuev N.A. Seguimiento ecológico y analítico de contaminantes orgánicos persistentes. - M.: BINOM. Laboratorio de conocimiento, 2004 .-- 323 p.

El aceite de turbina se refiere a los aceites destilados de alta calidad obtenidos en el proceso de destilación del aceite. En el sistema de lubricación y regulación se utilizan aceites de turbina (GOST 32-53) de los siguientes grados: turbina 22p (turbina con aditivo VTI-1), turbina 22 (turbina L), turbina 30 (turbina UT), turbina 46 (turbina T) y turbina 57 (turbo-engranaje). Los aceites de las primeras cuatro marcas son productos destilados y el último se obtiene mezclando aceite de turbina con aceite de aviación.

Además de los aceites producidos de acuerdo con GOST 32-53, los aceites de turbina producidos de acuerdo con las Especificaciones Técnicas Interamericanas (MRTU) se utilizan ampliamente. Se trata, en primer lugar, de aceites azufrados con diversos aditivos, así como aceites de aceites bajos en azufre de la refinería de Fergana.

En la actualidad se utiliza el marcado digital de aceites: la cifra que caracteriza el grado del aceite es la viscosidad cinemática de este aceite a una temperatura de 50 ° C, expresada en centi - Stokes. El índice "p" significa que el aceite funciona con un aditivo antioxidante.

El costo del aceite es directamente proporcional a su marca y cuanto mayor es la viscosidad. aceite, más barato es. Cada grado de aceite debe usarse estrictamente para el propósito previsto y no se permite la sustitución de uno por otro. Esto es especialmente cierto para los principales equipos energéticos de las centrales eléctricas.

Los campos de aplicación son diferentes. los aceites se definen como sigue.

El aceite de turbina 22 y 22p se utiliza para cojinetes y sistemas de control de generadores de turbina pequeños, medianos y grandes. potencia con una velocidad del rotor de 3000 rpm. El aceite de turbina 22 también se utiliza para cojinetes de deslizamiento de bombas centrífugas con sistemas de lubricación de anillo y de circulación. Turbine 30 se utiliza para generadores de turbina con una velocidad de rotor de 1500 rpm y para instalaciones de turbinas marinas. Los aceites de turbina 46 y 57 se utilizan para unidades con reductores. entre la turbina y el convertidor.

Propiedades fisicoquímicas de los aceites de turbina. se dan en la tabla. 5-2.

El aceite de turbina debe cumplir con los estándares de GOST 32-53 (Tabla 5-2) y distinguirse por la alta estabilidad de sus propiedades. De las principales propiedades del aceite que caracterizan su desempeño, las más importantes son las siguientes:

Viscosidad. La viscosidad, o coeficiente de fricción interna, caracteriza la pérdida por fricción en la capa de aceite. La viscosidad es la característica más importante de un aceite de turbina, mediante la cual se realiza su marcado.

El valor de viscosidad depende de cantidades tan importantes desde el punto de vista operativo como el coeficiente de transferencia de calor del aceite a la pared, la pérdida de potencia de fricción en los cojinetes, así como el consumo de aceite a través de las líneas de aceite, los carretes y las arandelas dosificadoras.

La viscosidad se puede expresar en unidades de viscosidad dinámica, cinemática y convencional.

La viscosidad dinámica, o el coeficiente de la banda de rodadura interna, es un valor igual a la relación de la fuerza de fricción interna que actúa sobre la superficie de la capa líquida a un gradiente de velocidad igual a uno en el área de esta capa.

Donde Di / Di es el gradiente de velocidad; AS es el área de la superficie de la capa sobre la que actúa la fuerza interna.

En el sistema CGS, la unidad de viscosidad dinámica es equilibrio. Dimensión del equilibrio: dn-s / cm2 nli g / (cm-s). En unidades del sistema técnico, la viscosidad dinámica tiene una dimensión de kgf-s / m2.

Existe la siguiente relación entre la viscosidad dinámica, expresada en el sistema CGS, y la técnica:

1 poise \u003d 0.0102 kgf-s / m2.

En el sistema SI, la unidad de viscosidad dinámica se toma como 1 N s / img, o 1 Pa s.

La relación entre unidades de viscosidad antiguas y nuevas es la siguiente:

1 poise \u003d 0,1 N s / mg \u003d 0,1 Pa s;

1 kgf s / m2 \u003d 9.80665 N s / m2 \u003d 9.80665 Pa-s.

La viscosidad cinemática es una cantidad igual a la relación entre la viscosidad dinámica de un líquido y su densidad.

La unidad de viscosidad cinemática en el sistema CGS es stok s. La dimensión de Stokes es cm2 / s. La centésima parte de Stokes se llama centistokes. En el sistema técnico y el sistema SI, la viscosidad cinemática tiene una dimensión de m2 / s.

La viscosidad relativa, o la viscosidad en grados de Engler, se define como la relación entre el tiempo de flujo de 200 ml del líquido de prueba de un viscosímetro VU o Engler a la temperatura de prueba y el tiempo de flujo de la misma cantidad de agua destilada a una temperatura de 20 ° C. La magnitud de esta relación se expresa como el número de grados condicionales.

Si se usa un viscosímetro VU para pruebas de aceite, la viscosidad se expresa en unidades arbitrarias, cuando se usa un viscosímetro Engler, la viscosidad se expresa en grados Engler. Para caracterizar las propiedades de viscosidad del aceite de turbina, se utilizan tanto unidades de viscosidad cinemática como unidades de viscosidad convencional (Engler). Para convertir grados de viscosidad relativa (Engler) en cinemática, puede usar la fórmula

V / \u003d 0.073193< - -, (5-2)

Donde Vf - viscosidad cinemática en centi - Stokes a temperatura t 3t - viscosidad en grados de Engler a temperatura t E - viscosidad en grados de Engler a 20 ° C.

La viscosidad del aceite depende en gran medida de la temperatura (Fig.5-iii), y esta dependencia es más acusada

Rns. 5-13. Dependencia de la temperatura de la viscosidad del aceite de la turbina.

22, 30, 46 - marcas de aceite.

Expresado en aceites pesados. Esto significa que para preservar las propiedades de viscosidad del aceite de la turbina, es necesario operarlo en un rango de temperatura bastante estrecho. Según las reglas de operación técnica, este rango se establece entre 35-70 ° С. No se permite el funcionamiento de unidades de turbina a temperaturas de aceite más bajas o más altas.

Los experimentos han demostrado que la carga específica que puede soportar un cojinete liso aumenta con el aumento de la viscosidad del aceite. A medida que aumenta la temperatura, la viscosidad de la grasa disminuye y, por lo tanto, la capacidad de carga, lo que finalmente puede provocar el cese de la acción de la capa lubricante y la fusión del relleno babbitt del rodamiento. Además, a altas temperaturas, el aceite se oxida y envejece más rápido. A bajas temperaturas, debido al aumento de la viscosidad, se reduce el consumo de aceite a través de las arandelas dosificadoras de las líneas de aceite. En tales condiciones, la cantidad de aceite suministrada al cojinete se reduce y el cojinete funcionará con un mayor calentamiento del aceite.

La dependencia de la viscosidad de la presión se puede calcular con mayor precisión mediante la fórmula

Donde v, - viscosidad cinemática a presión p Vo - viscosidad cinemática a presión atmosférica; p - presión, kgf / cm2; a es una constante, cuyo valor para los aceites minerales es 1,002-1,004.

Como puede verse en la tabla, la dependencia de la viscosidad con la presión es menos pronunciada que la dependencia de la viscosidad con la temperatura, y cuando la presión cambia en varias atmósferas, esta dependencia puede despreciarse.

El índice de acidez es una medida del contenido de ácido del aceite. El índice de acidez es el número de miligramos de hidróxido de potasio necesarios para neutralizar 1 g de aceite.

Los aceites lubricantes de origen mineral contienen principalmente ácidos nafténicos. Los ácidos nafténicos, a pesar de las propiedades ácidas débilmente expresadas, cuando entran en contacto con metales, especialmente los no ferrosos, provocan la corrosión de estos últimos, formando jabones metálicos que pueden precipitarse. El efecto corrosivo de los aceites que contienen ácidos orgánicos depende de su concentración y peso molecular: cuanto menor es el peso molecular de los ácidos orgánicos, más agresivos son. Esto también se aplica a los ácidos de origen inorgánico.

La estabilidad del aceite caracteriza la conservación de sus propiedades básicas durante el funcionamiento a largo plazo.

Para determinar la estabilidad, el aceite se somete a un envejecimiento artificial calentándolo con soplado simultáneo con aire, después de lo cual se determina el porcentaje de sedimento, el índice de acidez y el contenido de ácidos solubles en agua. El deterioro de las cualidades del aceite envejecido artificialmente no debe exceder las normas especificadas en la tabla. 5-2.

El contenido de cenizas del aceite es la cantidad de impurezas inorgánicas que quedan después de quemar una muestra de aceite en un crisol, expresada como porcentaje del aceite tomado para la combustión. El contenido de cenizas del aceite puro debe ser mínimo. Un alto contenido de cenizas indica una pobre purificación del aceite, es decir, la presencia de diversas sales e impurezas mecánicas en el aceite. El mayor contenido de sal hace que el aceite sea menos resistente a la oxidación. En los aceites que contienen aditivos antioxidantes, se permite un mayor contenido de cenizas.

La tasa de demulsificación es la característica de rendimiento más importante del aceite de turbina.

La tasa de demulsificación se refiere al tiempo c. minutos, durante los cuales la emulsión formada cuando el vapor pasa a través del aceite en las condiciones de prueba se destruye por completo.

El aceite fresco y bien refinado no se mezcla bien con el agua. El agua se separa rápidamente de dicho aceite y se deposita en el fondo del tanque incluso cuando el aceite ■ es breve. Con aceite de mala calidad, el agua no se separa completamente en el tanque de aceite, pero forma una emulsión bastante estable con el aceite, que continúa circulando en el sistema de aceite. La presencia de una emulsión de agua en aceite en el aceite cambia la viscosidad. El aceite y todas sus características principales, provoca la corrosión de los elementos del sistema de aceite, conduce a la formación de lodos. Las propiedades lubricantes del aceite se ven gravemente afectadas, lo que puede provocar daños en los cojinetes. El proceso de envejecimiento del aceite en presencia de emulsiones todavía está "acelerado".

Las condiciones más favorables para la formación de emulsiones se crean en los sistemas de aceite de las turbinas de vapor, por lo tanto, para los aceites de turbinas. Los requisitos se imponen a una alta capacidad demulsificante, es decir, la capacidad del aceite para separarse rápida y completamente del agua.

El punto de inflamación del aceite es la temperatura a la que es necesario calentar el aceite para que sus vapores formen una mezcla con el aire que puede encenderse cuando se le acerca una llama abierta. (

El punto de inflamación caracteriza la presencia de hidrocarburos volátiles ligeros en el aceite y la volatilidad del aceite cuando se calienta. El punto de inflamación depende del grado y la composición química del aceite, y el punto de inflamación generalmente aumenta a medida que aumenta la viscosidad del aceite.

Durante el funcionamiento del aceite de la turbina, su punto de inflamación disminuye. Esto se debe a la evaporación. fracciones de bajo punto de ebullición y fenómenos de descomposición del aceite. Una fuerte disminución del punto de inflamación indica una intensa descomposición del aceite causada por un sobrecalentamiento local. El punto de inflamación también determina el riesgo de incendio del aceite, aunque la temperatura de ignición espontánea del aceite es un valor más característico a este respecto.

La temperatura de autoignición del aceite es tal temperatura, al alcanzarla, el aceite se enciende sin traerle una llama abierta. Esta temperatura para los aceites de turbinas es aproximadamente el doble del punto de inflamación y depende en gran medida de las mismas características que el punto de inflamación.

Las impurezas mecánicas son varios sólidos del aceite en forma de sedimento o en suspensión.

Petróleo. puede contaminarse con impurezas mecánicas durante el almacenamiento y transporte, así como durante el funcionamiento. Se observa una contaminación de aceite especialmente fuerte con una limpieza de mala calidad. oleoductos y tanque de aceite después de la instalación y reparaciones. Al estar en estado de suspensión de aceite, las impurezas mecánicas provocan un mayor desgaste de las piezas que rozan. Según GOST. Las impurezas mecánicas en el aceite de la turbina deben estar libres.

El punto de fluidez del aceite es un indicador muy importante de la calidad del aceite, lo que permite determinar la capacidad del aceite para trabajar a bajas temperaturas. “La pérdida de movilidad del aceite con una disminución de su temperatura se produce por la liberación y cristalización de los hidrocarburos sólidos disueltos en el aceite.

Punto de fluidez. aceite es la temperatura a la que el aceite de prueba en las condiciones del experimento se espesa tanto que cuando el tubo de ensayo con aceite se inclina en un ángulo de 45 °, el nivel de aceite permanece estacionario durante 1 min.

La transparencia caracteriza la ausencia de inclusiones extrañas en el aceite: impurezas mecánicas, agua, lodos ... La transparencia del aceite se comprueba enfriando la muestra de aceite. El aceite enfriado a 0 ° C debe permanecer transparente.

C) Condiciones de funcionamiento del aceite de turbina. Aceite envejecido

Las condiciones de funcionamiento del aceite en el sistema de aceite de un generador de turbina se consideran difíciles debido a la acción constante de una serie de factores desfavorables para el aceite. Éstos incluyen:

1. Exposición a altas temperaturas

El calentamiento del aceite en presencia de aire contribuye en gran medida. su oxidación. También cambian otras características de rendimiento del aceite. Debido a la evaporación de las fracciones de bajo punto de ebullición, la viscosidad aumenta, el punto de inflamación disminuye, la capacidad de desemulsión se deteriora, etc. El calentamiento principal del aceite ocurre en los cojinetes de la turbina, donde el aceite se calienta de 35-40 a 50-55 ° C. El aceite se calienta principalmente por fricción en la capa de aceite del cojinete y en parte por la transferencia de calor a lo largo del eje desde las partes más calientes del rotor.

La temperatura del aceite que sale del rodamiento se mide en la línea de retorno, lo que proporciona una indicación aproximada de la temperatura del rodamiento. Sin embargo, la temperatura relativamente baja del aceite en el drenaje no excluye la posibilidad de un sobrecalentamiento local del aceite debido al diseño imperfecto del cojinete, fabricación de mala calidad o montaje inadecuado. Este es especialmente el caso de los cojinetes de empuje, donde diferentes segmentos se pueden cargar de diferentes formas. Dicho sobrecalentamiento local contribuye a un mayor envejecimiento del aceite, ya que con un aumento de la temperatura * por encima de 75-80 ° C, la oxidabilidad del aceite aumenta drásticamente.

El aceite también se puede calentar en las carcasas de los rodamientos por contacto con las paredes calientes calentadas desde el exterior por vapor o debido a la transferencia de calor desde la carcasa de la turbina. El calentamiento del aceite también se produce en el sistema de control: servomotores y líneas de aceite que pasan cerca de las superficies calientes de la turbina y las líneas de vapor.

2. Pulverización de aceite mediante piezas giratorias de la unidad de turbina

Todas las partes giratorias (acoplamientos, ruedas dentadas, crestas en el eje, rebordes y afilado de ejes, regulador de velocidad centrífuga, etc.) crean salpicaduras de aceite en los alojamientos de los cojinetes y las columnas de los reguladores de velocidad centrífuga. El aceite pulverizado adquiere una superficie de contacto muy grande con el aire que siempre está en el cárter y se mezcla con él. Como resultado, el aceite se expone intensamente al oxígeno atmosférico y se oxida. Esto también se ve facilitado por la alta velocidad que adquieren las partículas de aceite en relación con el aire.

En los alojamientos de los cojinetes, hay un intercambio constante de aire debido a que es aspirado hacia el espacio libre a lo largo del eje debido a una presión ligeramente reducida en el cárter. La disminución de la presión en el cárter puede explicarse por el efecto de expulsión de las líneas de drenaje de aceite. Acoplamientos deslizantes con aceite en aerosol de lubricación forzada especialmente intensivo. Por lo tanto, para reducir la oxidación del aceite, estos embragues están rodeados por cubiertas metálicas para reducir las salpicaduras de aceite y la ventilación del aire. También se instalan cubiertas protectoras en acoplamientos rígidos para reducir la circulación de aire en el cárter y limitar la tasa de oxidación del aceite en la carcasa del cojinete.

Para evitar fugas axiales de aceite de la carcasa del rodamiento, los deflectores de aceite y las ranuras son muy efectivos, mecanizados en babbitt en los extremos del rodamiento en los puntos de salida del eje. El uso de las juntas roscadas UralVTI es especialmente eficaz.

3. Exposición al aire contenido en aceite

El aire en el aceite está contenido en forma de burbujas de varios diámetros y en forma disuelta. Atrapamiento de aire en aceite. ocurre en lugares de mezcla más intensa de aceite con aire, así como en líneas de drenaje de aceite, donde el aceite no llena toda la sección de la tubería y aspira aire.

El paso del aceite que contiene aire a través de la bomba de aceite principal se acompaña de la rápida compresión de las burbujas de aire. En este caso, la temperatura del aire en burbujas grandes aumenta bruscamente. Debido a la velocidad del proceso de compresión, el aire no tiene tiempo de emitir calor al ambiente, por lo que el proceso de compresión debe considerarse adiabático. El calor liberado, a pesar de su valor absoluto insignificante y la corta duración de la exposición, cataliza significativamente el proceso de oxidación del aceite. Después de pasar por la bomba, las burbujas comprimidas se disuelven gradualmente, y las impurezas contenidas en el aire (polvo, cenizas, vapor de agua, etc.) pasan al aceite y, por tanto, lo contaminan y riegan.

El envejecimiento del aceite debido al aire que contiene se nota especialmente en las grandes turbinas, donde la presión del aceite después de la bomba de aceite principal es alta, y esto conduce a un aumento significativo de la temperatura del aire en las burbujas de aire con todas las consecuencias consiguientes.

4. Exposición al agua y vapor de condensación

La principal fuente de inundación de aceite en turbinas de diseños antiguos (sin succión de vapor, de sellos laberínticos) es el vapor.

Saqueado de los sellos laberínticos y succionado hacia la carcasa del cojinete. En este caso, la tasa de riego depende en gran medida del estado del sello laberíntico del eje de la turbina y de la distancia entre los alojamientos de los cojinetes y la turbina. Otra fuente de anegamiento es un mal funcionamiento de las válvulas de corte de vapor de la bomba de aceite turbo auxiliar. El agua también ingresa al aceite y desde el aire debido a la condensación de los vapores y a través de los enfriadores de aceite.

En las bombas de alimentación turbo lubricadas de forma centralizada, el aceite se puede regar mediante fugas de agua de los sellos de la bomba.

Especialmente peligrosa es la inundación de aceite debido al contacto del aceite con vapor caliente. En este caso, el aceite no solo se riega, sino que también se calienta, lo que acelera el envejecimiento del aceite. En este caso, los ácidos formados de bajo peso molecular pasan a una solución acuosa y afectan activamente las superficies metálicas en contacto con el aceite. La presencia de agua en el aceite contribuye a la formación de lodos, que se depositan en la superficie del tanque de aceite y las líneas de aceite. La lechada que ingresa a la línea de lubricación del cojinete puede tapar los orificios en las arandelas dosificadoras instaladas en las líneas de descarga y hacer que el cojinete se sobrecaliente o incluso se derrita. Lodo que ingresa al sistema de control. puede interrumpir el funcionamiento normal de carretes, cajas de grasa y otros elementos de este sistema.

La penetración de vapor caliente en el aceite también da como resultado la formación de una emulsión de aceite y agua. En este caso, la superficie de contacto del aceite con el agua aumenta bruscamente, lo que facilita la disolución de los ácidos niemoleculares en agua. La emulsión de aceite y agua puede ingresar al sistema de control y lubricación de la turbina y empeorar significativamente sus condiciones de operación.

5. Exposición a superficies metálicas

Circulando en el sistema de aceite, el aceite está constantemente en contacto con metales: hierro fundido, acero, bronce, babbitt, lo que contribuye a la oxidación del aceite. Debido al "impacto del metal. las superficies de los ácidos están formadas por los productos de corrosión que entran. petróleo. Ciertos metales tienen un efecto catalítico sobre la oxidación del aceite de turbina.

Todas estas condiciones desfavorables persistentes provocan el envejecimiento del aceite.

Por envejecimiento nos referimos a un cambio físico y químico.

Las propiedades del aceite de turbina en la dirección del deterioro en su rendimiento.

Los signos del envejecimiento del aceite son:

1) aumento de la viscosidad del aceite;

2) un aumento del índice de acidez;

3) reducir el punto de inflamación;

4) la aparición de la reacción ácida del extracto acuoso;

5) aparición de lodos e impurezas mecánicas;

6) disminución de la transparencia.

Tasa de envejecimiento del aceite

Depende de la calidad del aceite llenado, el nivel de operación del sistema de aceite y las características de diseño de la unidad de turbina y el sistema de aceite.

El aceite con signos de envejecimiento todavía se considera bueno según los estándares. a la operación si:

1) el índice de acidez no supera los 0,5 mg de KOH por 1 g de aceite;

2) la viscosidad del aceite no difiere de la inicial en más de un 25%;

3) el punto de inflamación no ha bajado más de 10 ° C desde. inicial;

4) la reacción del extracto acuoso es neutra;

5) el aceite es transparente y no contiene agua ni lodos.

Si una de las características enumeradas del aceite se desvía de las normas y es imposible restaurar su calidad en una turbina en funcionamiento, el aceite debe reemplazarse lo antes posible.

La condición más importante para el funcionamiento de alta calidad de las instalaciones de aceite del taller de turbinas es un control minucioso y sistemático de la calidad del aceite.

Para el aceite en funcionamiento, se proporcionan dos tipos de control: control de taller y análisis abreviado. El alcance y la frecuencia de estos tipos de control se ilustran en la tabla. 5-4.

Con un deterioro anormalmente rápido en la calidad del aceite en uso, el tiempo de prueba puede acortarse. En este caso, las pruebas se llevan a cabo de acuerdo con un programa especial.

El aceite suministrado a la central eléctrica se somete a pruebas de laboratorio en todos los aspectos. En el caso de que uno o varios indicadores no cumplan con las normas establecidas para aceite fresco, es necesario devolver el lote recibido de aceite fresco. El análisis de aceite también se realiza antes de verterlo en los tanques de la turbina de vapor. El aceite en reserva se analiza al menos una vez cada 3 años.

El proceso de envejecimiento de un aceite en funcionamiento continuo conduce a que el aceite pierda sus propiedades originales y se vuelva inutilizable. La operación adicional de dicho aceite es imposible y se requiere su reemplazo. Sin embargo, dado el alto costo del aceite para turbinas y las cantidades en las que se utiliza en las centrales eléctricas, no se puede esperar un cambio de aceite completo. El aceite usado debe recuperarse para su uso posterior.

La regeneración de aceite es la restauración de las propiedades fisicoquímicas originales de los aceites utilizados en la explotación.

La recogida y recuperación de aceites usados \u200b\u200bes una de las formas efectivas su economia

Desaparecido en combate. Las tasas de recolección y regeneración de aceite de turbina se dan en la tabla. 5-5.

Los métodos existentes para la regeneración de aceites usados \u200b\u200bse dividen en físicos, fisicoquímicos y químicos.

Los métodos físicos incluyen métodos en los que las propiedades químicas del aceite regenerado no cambian durante el proceso de regeneración. Los principales de estos métodos son el lodo, la filtración y la separación. Con la ayuda de estos métodos, se logra la limpieza de aceites de impurezas y agua no disuelta en aceite.

Los métodos fisicoquímicos de regeneración incluyen métodos que cambian parcialmente la composición química del aceite procesado. Los métodos físicos y químicos más comunes son la limpieza de aceite con adsorbentes, así como el lavado de aceite con condensado caliente.

Los métodos químicos de regeneración incluyen la purificación de aceites mediante varios reactivos químicos (ácido sulfúrico, álcali, etc.). Estos métodos se utilizan para recuperar aceites que han sufrido cambios químicos importantes durante la operación.

La elección del método de regeneración está determinada por la naturaleza del envejecimiento del aceite, la profundidad del cambio en su rendimiento, así como los requisitos para la calidad de la regeneración del aceite. Al elegir un método de regeneración, también se deben tener en cuenta los indicadores de costos de este proceso, dando preferencia a los métodos más simples y baratos posibles.

Algunos métodos de regeneración permiten limpiar el aceite mientras el equipo está funcionando, a diferencia de los métodos que requieren un drenaje completo del aceite del sistema de aceite. Desde un punto de vista operativo, los métodos de regeneración continua son preferibles porque prolongan la vida útil del aceite sin rellenar y previenen anomalías profundas en el rendimiento del aceite. Sin embargo, la regeneración continua de aceite en una turbina en funcionamiento se puede llevar a cabo solo con el uso de equipos de pequeño tamaño que no abarroten la habitación y permitan un fácil montaje y desmontaje. Dicho equipo incluye separadores, filtros, adsorbedores.

En presencia de equipos más complejos y voluminosos, este último se encuentra en una habitación separada, y el proceso de limpieza en este caso se lleva a cabo con el drenaje de aceite. Es irracional usar el equipo más caro para la regeneración de petróleo para una estación, considerando la frecuencia de su operación. Por tanto, estas instalaciones suelen ser móviles. Para las grandes estaciones de bloques con un volumen significativo de aceite en funcionamiento, también se justifican las plantas de regeneración estacionarias de cualquier tipo.

Consideremos los principales métodos de limpieza y regeneración del aceite de turbina.

Apesta. El método más simple y económico de separar el agua, los lodos y las impurezas mecánicas del aceite es el lodo de aceite en tanques de sedimentación especiales con fondos cónicos. En estos tanques, con el tiempo, se produce la estratificación de medios con diferente gravedad específica. El aceite limpio, que tiene un peso específico menor, se mueve hacia la parte superior del tanque, y el agua y las impurezas mecánicas se acumulan en el fondo, de donde se extraen a través de una válvula especial instalada en el punto más bajo del tanque.

El tanque de aceite también actúa como sumidero. Los tanques de aceite también tienen fondos cónicos o inclinados para recolectar agua y lodos y eliminarlos. Sin embargo, los tanques de aceite no tienen las condiciones adecuadas para que se separe la emulsión de aceite y agua. El aceite en el tanque está en constante movimiento, lo que provoca la mezcla de las capas superior e inferior. El aire no liberado en el aceite suaviza la diferencia entre las densidades de los componentes individuales de la mezcla de aceite y agua y dificulta su separación. Además, el tiempo de residencia del aceite en el tanque de aceite no supera los 8-10 minutos, lo que claramente no es suficiente para un asentamiento de aceite de alta calidad.

En el tanque de sedimentación, el aceite se encuentra en condiciones más favorables, ya que el tiempo de sedimentación no está limitado por nada. La desventaja de este método es la baja productividad con un tiempo de asentamiento significativo. Dichos tanques de sedimentación ocupan mucho espacio y aumentan el riesgo de incendio de la habitación.

Separación. Un método más eficaz para limpiar el aceite del agua y las impurezas es la separación del aceite, que consiste en separar las partículas en suspensión y el agua del aceite debido a las fuerzas centrífugas que surgen en el tambor separador que gira a alta frecuencia.

Según el principio de funcionamiento, los separadores de limpieza de aceite se dividen en dos tipos: los de baja velocidad con una frecuencia de rotación de 4500 a 8000 rpm y los de alta velocidad con una frecuencia de rotación de aproximadamente 18.000-20.000 rpm. Los separadores de baja velocidad con un tambor equipado con bandejas son los más utilizados en la práctica doméstica. En la Fig. 5-14 y 5-15 muestran el diagrama del dispositivo y las dimensiones generales de los separadores de disco.

Los separadores también se subdividen en los de vacío, en los que, además de las impurezas mecánicas y la humedad en suspensión, también se elimina la humedad y el aire parcialmente disueltos del aceite, y los separadores
toros abiertos. iB dependiendo de la naturaleza de la contaminación, la purificación del aceite mediante separadores puede realizarse mediante el método de clarificación (clarificación) y mediante el método de purificación i (lurificación)

La purificación del aceite por el método de clarificación se utiliza para separar impurezas mecánicas sólidas, lodos, así como para separar el agua contenida en el aceite en una cantidad tan pequeña que no se requiere una eliminación directa. En este caso, las impurezas separadas del aceite permanecen en el cárter del tambor, de donde se eliminan periódicamente. La eliminación de contaminantes del aceite mediante purificación se utiliza en los casos en que el aceite se riega significativamente y es, en esencia, una mezcla de dos líquidos con diferentes densidades. En este caso, tanto el agua como el aceite se eliminan del separador de forma continua.

El aceite de turbina contaminado con impurezas mecánicas y una cantidad insignificante de humedad (hasta 0,3%) se purifica mediante el método de clarificación. Con un corte de agua más importante, según el método de limpieza. En la Fig. 5-114 el lado izquierdo del tambor se muestra ensamblado para trabajar por el método de clarificación y el lado derecho por el método de limpieza. Las flechas muestran los flujos de aceite y agua separada.

La transición de un método de operación del separador a otro requiere el mamparo del tambor y las salidas de aceite.

La productividad del tambor ensamblado por el método de clarificación es un 20-30% mayor que la del tambor ensamblado por el método de limpieza. Para aumentar el rendimiento del separador, el aceite se precalienta a 60-65 ° C en un calentador eléctrico. Este calentador se completa con un separador y tiene un termostato limitador. temperatura de calentamiento del aceite.

El separador de aceite se puede utilizar para limpiar el aceite mientras la turbina está funcionando. Esta necesidad suele surgir con un riego de aceite significativo. En este caso, la tubería de succión del separador se conecta al punto más bajo del compartimiento sucio del tanque de aceite y el aceite limpio se dirige al compartimiento limpio. Si hay dos separadores en la estación, se pueden conectar en serie, y el primer separador debe ensamblarse de acuerdo con el esquema de limpieza y el segundo de acuerdo con el esquema de aclaración. Esto mejora significativamente la calidad del refinado de petróleo.

Filtración. La filtración de aceite es la separación de impurezas insolubles en aceite pasando (presionando) a través de un medio filtrante poroso. Como material filtrante se utilizan papel de filtro, cartón, fieltro, sacos, cintas, etc. Las prensas de filtro de bastidor se utilizan ampliamente para filtrar aceites de turbinas. El filtro prensa de marco tiene su propia bomba de aceite rotativa o tipo vórtice que, bajo una presión de 0.294-0.49 MPa (3-5 kgf / cm2), pasa el aceite a través del material del filtro intercalado entre marcos especiales. El material de filtro contaminado se reemplaza sistemáticamente por uno nuevo. La vista general del filtro prensa se muestra en la Fig. 5-16. La filtración de aceite con un filtro prensa generalmente se combina con la limpieza de aceite en un separador. No es razonable pasar aceite C) muy regado a través de un filtro prensa, ya que el material del filtro se ensucia rápidamente y el cartón y el papel pierden su resistencia mecánica. Un esquema más razonable es que el aceite pase primero a través de un separador y luego a través de un filtro prensa. El aceite se puede limpiar mientras la turbina está en funcionamiento. Si hay dos separadores que operan secuencialmente, el filtro prensa se puede encender después del segundo separador en el flujo de aceite, ensamblado de acuerdo con el esquema de clarificación. Esto permitirá lograr un grado particularmente alto de purificación del aceite.

LMZ utiliza una tela filtrante especial en el filtro prensa con la organización del proceso de filtración bajo una pequeña gota. Este método es muy eficaz cuando el aceite está muy obstruido con un adsorbente y el filtro en sí no necesita un mantenimiento sistemático.

“En VTI se ha desarrollado un filtro de algodón, que también se utiliza con éxito.

Para asegurar el funcionamiento normal del sistema de aceite de la unidad de turbina, es necesario no solo limpiar continuamente el aceite, sino periódicamente (después de las reparaciones) para limpiar todo el sistema.

Aceptado modo laminar El flujo de aceite en las tuberías del sistema a una velocidad no superior a 2 m / s contribuye a la deposición de lodos y suciedad en las superficies internas y especialmente en las frías.

La Oficina Central de Diseño Glavenergoremoita ha desarrollado y probado en la práctica un método hidrodinámico para limpiar sistemas de aceite. Consiste en lo siguiente: todo el sistema de aceite, excluidos los cojinetes, se limpia bombeando aceite a una velocidad 2 veces o más superior a la velocidad de funcionamiento a una temperatura de 60 - bb ^ C. Este método se basa en la organización de un flujo turbulento en la región cercana a la pared, en el que los lodos y los productos de corrosión se lavan de las superficies internas y se transportan a los filtros debido a la acción mecánica del flujo de aceite.

El método de limpieza hidrodinámico tiene las siguientes ventajas:

1) la película pasivante, formada como resultado del contacto prolongado del metal con el aceite operativo, no se rompe;

2) excluye la formación de corrosión en superficies babbitt y nitruradas;

3) no requiere soluciones químicas para eliminar los depósitos;

4) excluye el desmontaje del sistema de aceite (excepto en los lugares donde están instalados los puentes);

5) reduce la intensidad del trabajo de limpieza en un 20-40% y reduce la duración de la revisión de la unidad de turbina en 2-3 días.

El funcionamiento del aceite utilizado para la limpieza de los sistemas ha demostrado que sus propiedades físicas y químicas no se deterioran, por lo tanto, los sistemas de aceite se pueden limpiar con aceite de funcionamiento.

Adsorción. Este método de limpieza de aceites de turbinas se basa en el fenómeno de absorción de sustancias disueltas en aceite por materiales sólidos altamente porosos (adsorbentes). Mediante adsorción, se eliminan del aceite los ácidos orgánicos y de bajo peso molecular, las resinas y otras impurezas disueltas en el aceite.

Se utilizan diversos materiales como adsorbentes: gel de sílice (BiOg), alúmina y diversas tierras decolorantes, cuya composición química se caracteriza principalmente por el contenido de BiOr y A1203 (bauxita, diatomita, lutita, arcilla blanqueadora). Los adsorbentes tienen un sistema de capilares muy ramificado que los perfora. Como resultado, tienen una superficie de absorción específica muy grande por 1 g de sustancia. Así, por ejemplo, la superficie específica del carbón activado alcanza los 1000 m2 / g, el gel de sílice y el óxido de aluminio 300-400 m2 / g, las tierras blanqueadoras ilOO-300 m2 / g.

Además del área de superficie total, la eficiencia de adsorción depende del tamaño de los poros y del tamaño de las moléculas absorbidas. El diámetro de los orificios (poros) de los absorbentes es del orden de varias decenas de angstroms. Este valor es proporcional al tamaño de las moléculas absorbidas, como resultado de lo cual algunos compuestos de alto peso molecular no serán absorbidos por adsorbentes de poros especialmente finos. Por ejemplo, el carbón activado no se puede utilizar para la purificación de aceite debido a su estructura de poros finos. Los materiales con tamaños de poro de 20 a 60 angstroms pueden usarse como adsorbentes para aceite de turbina, lo que permite la absorción de compuestos de alto peso molecular como resinas y ácidos orgánicos.

El gel de sílice extendido es bueno: absorbe sustancias resinosas y ácidos orgánicos ligeramente peores. La alúmina, por otro lado, extrae bien los ácidos orgánicos, especialmente de bajo peso molecular, de los aceites y absorbe peor las sustancias resinosas.

Estos dos absorbentes son adsorbentes artificiales y son caros, especialmente la alúmina. Los adsorbentes naturales (arcillas, bauxita, diatomita) son más económicos, aunque su eficacia es mucho menor.

La limpieza con adsorbentes se puede realizar de dos formas. métodos: contacto y percolación.

El método de contacto del procesamiento del aceite consiste en mezclar el aceite con un polvo adsorbente finamente molido. Antes de limpiar. el aceite debe calentarse. El adsorbente se elimina pasando aceite a través de un filtro de prensa. Entonces se pierde el adsorbente.

El proceso de filtración por percolación consiste en hacer pasar aceite calentado a 60-80 ° C a través de una capa de adsorbente granular cargado en aparatos especiales (adsorbedores). En este caso, el adsorbente tiene forma de gránulos con un tamaño de grano de 0,5 m / my superior. Con el método de percolación de recuperación de petróleo, a diferencia del método de contacto, es posible la recuperación y reutilización de adsorbentes. Esto reduce el costo del proceso de limpieza y, además, permite el uso de adsorbentes costosos más eficientes para el tratamiento del aceite.

El grado de uso del adsorbente, así como la calidad de la purificación del aceite con el método de percolación, suele ser mayor que con el método de contacto. Además, el método de percolación permite recuperar el aceite sin drenarlo del tanque de aceite, en el equipo operativo. Todas estas circunstancias. LED. además, este método ha encontrado una distribución predominante en la práctica nacional.

El adsorbedor móvil se muestra en la Fig. 5-17. Es un cilindro soldado relleno con adsorbente granular. La tapa y la base del adsorbedor son removibles. Se instala un filtro en la parte superior del adsorbente para retener pequeñas partículas del adsorbente. El aceite se filtra de abajo hacia arriba. Esto asegura el desplazamiento de aire más completo y reduce la obstrucción del filtro. Para la conveniencia de eliminar el adsorbente gastado, el aparato se puede girar alrededor de su eje 180 °.

El adsorbente tiene la capacidad de absorber no solo los productos de envejecimiento del aceite, sino también el agua. Por lo tanto,

Antes de ser tratado con un adsorbente, el aceite debe limpiarse a fondo de agua y lodo - їma. Sin esta condición, el adsorbente perderá rápidamente sus propiedades absorbentes y la purificación del aceite será de mala calidad. En el esquema general del procesamiento del aceite, la adsorción debe realizarse después de la purificación del aceite a través de separadores y filtros prensa. Si hay ■ dos separadores en la estación, uno de los separadores que operan en el modo de clarificación puede actuar como filtro prensa.

El adsorbente usado se puede recuperar fácilmente soplando aire caliente a una temperatura de aproximadamente 200 ° C a través de él. En la Fig. 5-18 representan una instalación para la recuperación de adsorbentes, que incluye un ventilador para bombear aire, un calentador eléctrico para calentarlo y un tanque reactivador, donde se carga el adsorbente recuperado.

La limpieza por adsorción no se puede utilizar para aceites que contienen aditivos, ya que estos últimos (excepto el ionol) son completamente eliminados por los adsorbentes.

Lavado de condensado. Este tipo de tratamiento de aceite se utiliza cuando el índice de acidez del aceite aumenta y aparecen ácidos solubles en agua de bajo peso molecular.

Como ha demostrado la práctica, como resultado del lavado del aceite, sus otros indicadores también mejoran: aumenta la demulsibilidad, disminuye la cantidad de lodos e impurezas mecánicas. Para mejorar la solubilidad de los ácidos, el aceite y el condensado deben calentarse a una temperatura de 70-809C. La cantidad de condensado requerida para el lavado es 50-100% de la cantidad de aceite lavado. Las condiciones necesarias para un lavado de alta calidad son una buena mezcla de aceite con condensado y la creación de la mayor superficie posible de contacto. Para garantizar estas condiciones, es conveniente utilizar

Lavar con un separador donde haya agua y. el aceite está en un estado finamente disperso y se mezclan bien entre sí. Los ácidos de bajo peso molecular pasan del aceite al agua, con lo que se eliminan del separador. Lodos e impurezas localizados. en aceite, se humedecen, su densidad aumenta, como resultado de lo cual se mejoran las condiciones para su separación.

El enjuague de aceite con condensado también se puede realizar en un tanque separado, donde el agua y el aceite circulan usando vapor o una bomba especial. Este lavado se puede realizar durante la reparación de la turbina. En este caso, el aceite se extrae del tanque de aceite y, después del lavado, ingresa al tanque de reserva.

El tratamiento con álcali se utiliza cuando el aceite está muy desgastado, cuando todos los métodos anteriores para restaurar las propiedades operativas del aceite son insuficientes.

Se utiliza álcali. neutralización de ácidos orgánicos en aceites, residuos de ácido sulfúrico libre (tratamiento yari del aceite con ácido), remoción de ésteres y otros compuestos que, al interactuar con álcalis, forman sales que pasan a una solución acuosa y son removidas por tratamiento posterior del aceite.

Para la regeneración de aceites usados, se utiliza con mayor frecuencia hidróxido de sodio al 2,5-4% o fosfato trisódico al 5-14%.

El tratamiento del aceite con álcalis se puede realizar en el separador de la misma forma que al enjuagar el aceite con condensado. El proceso se lleva a cabo a una temperatura de 40-90 ° C. Para reducir el consumo de álcali, así como mejorar la calidad de la limpieza, el aceite debe estar previamente deshidratado en un separador. “El tratamiento posterior del aceite tras su recuperación con álcali consiste en lavarlo con condensado caliente y tratarlo con adsorbentes.

Dado que el uso de reactivos químicos requiere un tratamiento de aceite preliminar y posterior, han aparecido instalaciones combinadas para la regeneración profunda de aceite, donde todas las etapas del procesamiento del aceite se combinan en un solo proceso tecnológico. Estas instalaciones, dependiendo del esquema de regeneración de aceite aplicado, cuentan con equipos bastante complejos y se llevan a cabo tanto estacionarias como móviles.

Cada esquema incluye equipos específicos para un método de procesamiento determinado: bombas, tanques de mezcla, tanques de sedimentación, filtros prensa, etc. También existen instalaciones universales que permiten realizar el proceso de regeneración de aceite por cualquier método.

El uso de aditivos es el método más moderno y eficaz para preservar las propiedades fizicoquímicas del aceite durante el funcionamiento a largo plazo.

Los aditivos son compuestos químicos altamente reactivos que se agregan al aceite en pequeñas cantidades, lo que permite mantener las características básicas de rendimiento del aceite al nivel requerido durante un largo período de operación. Los aditivos añadidos a los aceites de turbina deben cumplir una variedad de requisitos. Estos compuestos deben ser lo suficientemente baratos, usarse en pequeñas cantidades, disolverse bien en aceite a la temperatura de operación, no dar precipitación ni materia en suspensión, no deben lavarse con agua ni eliminarse con adsorbentes. La acción de los aditivos debe producir el mismo efecto para aceites de diferentes orígenes y diversos grados de desgaste. Además, al estabilizar algunos indicadores, los aditivos no deberían degradar otros indicadores de desempeño del aceite.

Cabe señalar que todavía no existen aditivos que satisfagan todos estos requisitos. Además, no existe ningún compuesto que pueda estabilizar todo el rendimiento del aceite a la vez. Para ello, existen composiciones de varios aditivos, cada uno de los cuales afecta a uno u otro indicador.

Se han desarrollado una variedad de aditivos para aceites de origen petrolero, de los cuales los aditivos antioxidantes, anticorrosivos y demulsificantes son los más importantes para el aceite de turbina.

El principal en su valor es un aditivo antioxidante que estabiliza el índice de acidez del aceite. Es por este indicador que, en condiciones de funcionamiento adversas, el aceite envejece más rápido. Durante mucho tiempo, el principal tipo de aditivo antioxidante de producción nacional fue el aditivo VTI-1. Este aditivo es bastante activo, se disuelve bien en aceite y se utiliza en pequeñas cantidades (0,01% en peso de aceite). La desventaja de este aditivo es que solo es adecuado para estabilizar aceites frescos. En los aceites que han estado en funcionamiento y se han oxidado parcialmente, ya no puede retrasar el proceso de oxidación adicional.

En este sentido, el aditivo VTI-8 tiene las mejores características. Es más activo y, además, apto tanto para aceites frescos como para aceites usados. Como desventaja, cabe señalar la capacidad de este compuesto para liberar después de algún tiempo una suspensión que provoca la turbidez del aceite. Para eliminar este fenómeno, el aceite en la etapa inicial de operación debe pasar a través de un filtro prensa. El aditivo VTI-8 se agrega en una cantidad de 0.02-0.025% de la masa de aceite.

El antioxidante más eficaz, ampliamente utilizado tanto en nuestro país como en el extranjero, es el 2,6-di-butil-terciario-4-metilfenol, que en la URSS se denomina DBK (ionol). Este aditivo se disuelve fácilmente en aceite, no produce precipitación, no se elimina del aceite mediante adsorbentes y no se destruye cuando el aceite se trata con álcali y sodio metálico. El aditivo se elimina solo cuando el aceite se refina con ácido sulfúrico. El uso del aditivo DBK prolonga la vida útil de un aceite bien purificado de 2 a 5 veces. El único inconveniente de este antioxidante es el aumento del consumo (0,2-0,5%) en comparación con otros aditivos. También hay razones para aumentar esta tasa.

Los aditivos anticorrosión se utilizan para proteger el metal de la acción de los ácidos en el aceite fresco, así como de los productos de oxidación del aceite. El efecto anticorrosión se reduce a la formación de una película protectora sobre el metal que lo protege de la corrosión. Uno de los aditivos anticorrosión más eficaces es el aditivo B-15/41, que es un éster de ácido alquenil succínico. Los inhibidores de la corrosión pueden aumentar el índice de acidez de los aceites hasta cierto punto y reducir su estabilidad. Por lo tanto, los aditivos anticorrosión se utilizan en la concentración mínima requerida junto con los aditivos antioxidantes.

Aditivos demulsificantes (desemulsionantes): sustancias que se utilizan para destruir el aceite y las emulsiones oleosas. Los desmulsificantes son soluciones acuosas de lodo ácido neutralizado o emulsión de aceite mineral altamente purificado con una solución acuosa de sales de sodio de petróleo y ácidos de sulfo-petróleo. Recientemente, se han propuesto nuevos compuestos, las di-proxaminas, como desemulsionantes. El más eficaz de ellos es diproxa - min-157 [DPK-157], desarrollado por VNIINP.

18.09.2012
Aceites de turbina: clasificación y aplicación

1. Introducción

Las turbinas de vapor existen desde hace más de 90 años. Son motores con elementos giratorios que convierten la energía del vapor en trabajo mecánico en una o más etapas. Una turbina de vapor suele estar conectada a una máquina motriz, generalmente a través de una caja de cambios.

La temperatura del vapor puede alcanzar los 560 ° C y la presión está en el rango de 130 a 240 atm. Mejorar la eficiencia aumentando la temperatura y la presión del vapor es un factor fundamental para mejorar las turbinas de vapor. Sin embargo, las altas temperaturas y presiones aumentan la demanda de los lubricantes utilizados para lubricar las turbinas. Inicialmente, los aceites para turbinas se fabricaban sin aditivos y no podían cumplir con estos requisitos. Por lo tanto, los aditivos se han utilizado en turbinas de vapor durante aproximadamente 50 años. Estos aceites para turbinas contienen inhibidores de oxidación y agentes anticorrosivos y, sujetos a determinadas normativas específicas, proporcionan una alta fiabilidad. Los aceites de turbina modernos también contienen pequeñas cantidades de aditivos antidesgaste y de presión extrema para proteger los componentes lubricados del desgaste. Las turbinas de vapor se utilizan en plantas de energía para impulsar generadores de energía. En las centrales eléctricas convencionales, su capacidad de producción es de 700-1000 MW, mientras que en las centrales nucleares esta cifra es de unos 1300 MW.

2. Requisitos de los aceites para turbinas: características

Los requisitos de los aceites para turbinas están determinados por las propias turbinas y las condiciones específicas de su funcionamiento. El aceite en los sistemas de lubricación y control de turbinas de vapor y gas debe realizar las siguientes funciones:
... lubricación hidrodinámica de todos los cojinetes y cajas de cambios;
... disipación de calor;
... fluido funcional para circuitos de control y seguridad;
... Prevención de la fricción y el desgaste de las patas de los dientes en las cajas de engranajes de la turbina durante los ritmos de choque del funcionamiento de la turbina.
Junto con estos requisitos mecánicos y dinámicos, los aceites para turbinas deben tener las siguientes características fisicoquímicas:
... resistencia al envejecimiento durante el funcionamiento a largo plazo;
... estabilidad hidrolítica (especialmente si se utilizan aditivos);
... propiedades anticorrosión incluso en presencia de agua / vapor, condensado;
... separación de agua confiable (vapores y agua condensada);
... desaireación rápida - baja formación de espuma;
... buena filtrabilidad y alta pureza.

Solo los aceites base cuidadosamente seleccionados que contienen aditivos especiales pueden cumplir con estos estrictos requisitos para lubricantes para turbinas de vapor y gas.

3. Composiciones de aceites para turbinas

Los lubricantes de turbina modernos contienen aceites parafínicos especiales con buenas características de viscosidad-temperatura, así como antioxidantes e inhibidores de corrosión. Si las turbinas con reductores requieren un alto grado de capacidad de carga (por ejemplo: etapa de falla en una prueba de engranajes FZGno inferior a 8 ESTRUENDO 51 354-2, se añaden aditivos EP al aceite.
Los aceites base de turbinas se producen actualmente exclusivamente por extracción e hidrogenación. Operaciones como el refinado y el posterior hidrotratamiento a alta presión determinan e influyen en gran medida en características como la estabilidad oxidativa, la separación del agua, la desaireación y el precio. Esto es especialmente cierto para la separación y desaireación del agua, ya que estas propiedades no se pueden mejorar significativamente con aditivos. Los aceites de turbina se obtienen generalmente a partir de fracciones especiales de aceite de base parafínica.
Los antioxidantes fenólicos en combinación con antioxidantes amínicos se introducen en los aceites de turbina para mejorar su estabilidad oxidativa. Para mejorar las propiedades anticorrosión, se utilizan agentes anticorrosivos no emulsionables y pasivadores de metales no ferrosos. La contaminación con agua o vapor de agua no tiene un efecto nocivo, ya que estas sustancias permanecen en suspensión. Cuando se utilizan aceites de turbina estándar en turbinas de caja de engranajes, se agregan a los aceites pequeñas concentraciones de aditivos antidesgaste / presión extrema resistentes a la oxidación y térmicamente estables y de larga duración (organofosforados y / o compuestos de azufre). Además, en los aceites para turbinas se utilizan aditivos antiespumantes y depresores sin silicona.
Se debe prestar mucha atención a la eliminación completa de siliconas en el aditivo antiespumante. Además, estos aditivos no deben afectar negativamente a las características de desaireación del aceite (muy sensible). Los aditivos deben estar libres de cenizas (por ejemplo, sin zinc). Pureza del aceite de turbina en tanques de acuerdo con YO ASI 4406 debe estar dentro de 15/12. Es necesario excluir completamente los contactos entre el aceite de la turbina y varios circuitos, alambres, cables, materiales aislantes que contienen siliconas (observar estrictamente durante la producción y el uso).

4. Lubricantes para turbinas

Para las turbinas de gas y vapor, se suelen utilizar como lubricantes aceites minerales parafínicos especiales. Sirven para proteger los cojinetes del eje del generador y la turbina y las cajas de engranajes en sus respectivos diseños. Estos aceites también se pueden utilizar como fluido hidráulico en sistemas de control y seguridad. En sistemas hidráulicos que operan a una presión de aproximadamente 40 atm (si hay circuitos separados para aceite lubricante y aceite para regulación, los llamados sistemas de circuito en espiral), fluidos sintéticos resistentes al fuego del tipo HDF-R ... 2001 fue revisado ESTRUENDO 51515 titulada "Fluidos de lubricación y control para turbinas" (parte 1 -LIMITADOservicio oficial, especificaciones), y los nuevos aceites para turbinas llamados de alta temperatura se describen en ESTRUENDO1515, parte 2 (parte 2- L-TG lubricantes para turbinas y fluidos de control - para condiciones de operación de alta temperatura, especificaciones). El siguiente estándar es YO ASI 6743, parte 5, familia T (turbinas), clasificación de aceites de turbinas; ultima opcion estándar ESTRUENDO 51 515, publicado en 2001/2004, contiene la clasificación de los aceites para turbinas, que se dan en la tabla. 1)

Requisitos para ESTRUENDO 51515-1 - Aceites para turbinas de vapor y ESTRUENDO51 515-2 - Los aceites para turbinas de alta temperatura se dan en la tabla. 2 y 3.

El aire atmosférico entra en la entrada de aire 1 a través de un sistema de filtros y se alimenta a la entrada de un compresor axial multietapa 2. El compresor comprime el aire atmosférico y lo suministra a alta presión a la cámara de combustión 3, donde se suministra a través de las boquillas y una cierta cantidad de combustible de gas. El aire y el combustible se mezclan y se encienden. La mezcla de aire / combustible se quema y libera una gran cantidad de energía. La energía de los productos de combustión gaseosos se convierte en trabajo mecánico debido a la rotación de las palas de la turbina 4 mediante chorros de gas incandescente, una parte de la energía obtenida se destina a comprimir el aire en el compresor 2 de la turbina. El resto del trabajo se transfiere al generador eléctrico a través del eje de transmisión 7. Este trabajo es el trabajo útil de la turbina de gas. Los productos de combustión, que tienen una temperatura del orden de 500-550 ° C, se eliminan a través del conducto de escape 5 y el difusor de turbina 6, y se pueden usar adicionalmente, por ejemplo, en un intercambiador de calor, para obtener energía térmica.

YO ASI 6743-5 clasifica los aceites de turbina por su propósito (para turbinas de vapor o gas) y por el contenido de agentes de extrema presión (Tabla 4).

Especificación según YO ASI 6743-5 y de acuerdo con CD ISO 8086 “Lubricantes. Aceites industriales y productos afines (clase L) - Familia T (aceites de turbina), ISO-L-T todavía bajo consideración ”(2003).
Los fluidos sintéticos del tipo PAO y los ésteres de ácido fosfórico también se describen en CD ISO 8068 2003 (ver tabla 5).

5. Circuitos de circulación de aceites de turbina

Para la lubricación de turbinas en centrales eléctricas, los circuitos de aceite juegan un papel particularmente importante. Las turbinas de vapor suelen estar equipadas con circuitos de aceite presurizado y circuitos de control, así como tanques separados para el aceite lubricante y el aceite del circuito de control.
En condiciones normales de funcionamiento, la bomba de aceite principal, impulsada por un eje de turbina, extrae aceite del depósito y lo bombea a los circuitos de lubricación de los cojinetes y de control. Los circuitos de presión y control generalmente están presurizados en el rango de 10-40 atm (la presión del eje de la turbina principal puede alcanzar 100-200 atm). El valor de temperatura en el recipiente de aceite está en el rango de 40 a 60 ° C. La velocidad de suministro de aceite a los circuitos de alimentación es de 1,5 a 4,5 m / s (aproximadamente 0,5 m / s en el circuito de retorno). El aceite enfriado que ha pasado a través de las válvulas reductoras de presión ingresa a los cojinetes de la turbina, el generador y, posiblemente, la caja de engranajes a una presión de 1-3 atm. Los aceites individuales se devuelven al tanque de aceite a presión atmosférica. En la mayoría de los casos, los cojinetes del eje de la turbina y del generador tienen revestimientos de metal blanco. Las cargas axiales suelen ser absorbidas por los cojinetes. El circuito de aceite lubricante de una turbina de gas es básicamente el mismo que el de una turbina de vapor. Sin embargo, en turbinas de gas, a veces se utilizan rodamientos y cojinetes lisos.
Los grandes circuitos de aceite están equipados con sistemas de filtración centrífuga. Estos sistemas garantizan la eliminación de las partículas más pequeñas de contaminantes junto con los productos envejecidos y los lodos. Dependiendo del tamaño de la turbina en los sistemas de transferencia, el aceite pasa a través de filtros cada cinco horas usando bombas especiales. El aceite se extrae del punto más bajo del tanque de aceite y se filtra justo antes de regresar. Si se toma aceite del flujo principal, entonces el caudal debe reducirse al 2-3% de la capacidad de la bomba principal. A menudo se utilizan los siguientes tipos de equipos: centrifugadoras de aceite, filtros de papel, filtros de cartucho de celulosa fina y unidades de filtrado con separadores. También se recomienda el uso de un filtro magnético. A veces, los filtros de derivación y de corriente principal están equipados con dispositivos de enfriamiento para reducir la temperatura del aceite filtrado. Si existe la posibilidad de que entre agua, vapor u otros contaminantes en el sistema, debería ser posible eliminar el aceite del tanque utilizando un filtro móvil o una centrífuga. Para hacer esto, se debe proporcionar un tubo de conexión especial en la parte inferior del tanque, que también se puede usar para tomar muestras de aceite.
El envejecimiento del aceite también depende de cómo y a qué velocidad se bombea el aceite a través del circuito. Si el aceite se bombea demasiado rápido, el exceso de aire se dispersa o disuelve (problema: cavitación en los cojinetes, envejecimiento prematuro, etc.). También puede producirse la formación de espuma del aceite en el recipiente de aceite, pero esta espuma generalmente se descompone rápidamente. Se pueden utilizar varias medidas de ingeniería para influir positivamente en la desaireación y la formación de espuma en el recipiente de aceite. Tales medidas incluyen tanques de aceite con una superficie más grande y bucles de retorno con tuberías más grandes. Medidas simples como devolver el aceite al contenedor a través de un tubo en U invertido también tienen un efecto positivo en la capacidad de desaireación del aceite y tienen un buen efecto. La instalación de un estrangulador en el tanque también da resultados positivos. Estas medidas extienden el tiempo necesario para eliminar el agua y los contaminantes sólidos del aceite.

6. Circuitos de aceite de lavado de turbina

Todas las líneas de aceite deben limpiarse y enjuagarse mecánicamente antes de la puesta en servicio. Incluso los contaminantes como los agentes de limpieza y los agentes anticorrosión (aceites / grasas) deben eliminarse del sistema. Entonces es necesario introducir aceite con el fin de enjuagar. El lavado requiere alrededor del 60-70% del volumen total de aceite. La bomba de descarga debe estar funcionando a plena capacidad. Se recomienda quitar el rodamiento y reemplazarlo temporalmente por uno limpio (para evitar que entren contaminantes en el espacio entre el eje y los casquillos del rodamiento). El aceite debe calentarse repetidamente a 70 ° C y luego enfriarse a 30 ° C. La expansión y contracción en tuberías y accesorios está diseñada para eliminar la suciedad del circuito. Los casquillos de los cojinetes del eje deben lavarse secuencialmente para mantener una alta velocidad de funcionamiento. Después de un lavado de 24 horas, se pueden instalar filtros de aceite, tamices de aceite y tamices de aceite de cojinetes. Las unidades de filtrado móviles, que también se pueden utilizar, deben tener un tamaño de malla de no más de 5 μm. Todas las partes de la cadena de suministro de aceite, incluido el equipo de repuesto, deben lavarse a fondo. Todas las unidades y partes del sistema deben limpiarse desde el exterior. Luego, el aceite de lavado se drena del tanque de aceite y los refrigeradores. También es posible su uso secundario, pero solo después de una filtración muy fina (filtración de derivación). Además, el aceite debe analizarse a fondo de antemano para asegurarse de que cumpla con las especificaciones. ESTRUENDO51 515 o especificaciones de hardware especiales. El lavado debe realizarse hasta que se encuentren contaminantes sólidos en el filtro y / o se registre un aumento medible de presión en los filtros de derivación después de 24 horas Se recomienda realizar el lavado durante varios días, así como el análisis de aceite después de cualquier modificación o reparación ...

7. Control y mantenimiento de aceites de turbina.

En condiciones normales, es suficiente controlar el aceite a intervalos de 1 año. Normalmente, este procedimiento se lleva a cabo en los laboratorios del fabricante. Además, se requiere una inspección visual semanal para detectar y eliminar oportunamente los contaminantes del aceite. El método más confiable es centrifugar el aceite en un circuito de derivación. Al operar la turbina, se debe tener en cuenta la contaminación del aire que rodea la turbina con gases y otras partículas. Un método como reponer el aceite perdido (niveles de aditivos refrescantes) merece atención. Los filtros, tamices y parámetros como la temperatura y el nivel de aceite deben comprobarse periódicamente. En caso de paradas prolongadas (más de dos meses), el aceite debe recircularse diariamente y el contenido de agua debe controlarse regularmente. Control de residuos:
... fluidos resistentes al fuego en turbinas;
... residuos de aceites lubricantes en turbinas;
... aceites usados \u200b\u200ben turbinas.
realizado en el laboratorio del proveedor de aceite. EN VGB Kraftwerktechnic Merkbl tter, Alemania ( VGB- Asociación de Centrales Eléctricas Alemanas) describe el análisis así como los valores requeridos de las distintas propiedades.

8. Vida útil de los aceites para turbinas de vapor

La vida útil típica de las turbinas de vapor es de 100.000 horas, sin embargo, el nivel de antioxidantes se reduce al 20-40% del nivel en aceite fresco (oxidación, envejecimiento). La vida útil de la turbina depende en gran medida de la calidad del aceite base de la turbina, las condiciones de funcionamiento: temperatura y presión, velocidad de circulación del aceite, filtración y calidad del mantenimiento y, finalmente, la cantidad de aceite fresco alimentado (esto ayuda a mantener niveles adecuados de aditivos). La temperatura del aceite de la turbina depende de la carga del rodamiento, el tamaño del rodamiento y el caudal de aceite. El calor radiante también puede ser un parámetro importante. El factor de circulación de aceite, es decir, la relación entre el volumen de flujo h -1 y el volumen del recipiente de aceite, debe estar en el rango de 8 a 12 h -1. Este factor de circulación de aceite relativamente bajo asegura una separación eficiente de contaminantes gaseosos, líquidos y sólidos, mientras que el aire y otros gases pueden ventilarse a la atmósfera. Además, los factores de baja circulación reducen el estrés térmico en el aceite (en los aceites minerales, la tasa de oxidación se duplica cuando la temperatura aumenta en 8-10 K). Durante el funcionamiento, los aceites de turbinas se enriquecen significativamente con oxígeno. Los lubricantes de turbina están expuestos al aire en varios puntos alrededor de la turbina. Las temperaturas de los cojinetes se pueden controlar mediante termopares. Son muy altos y pueden alcanzar los 100 ° C, e incluso más altos en el espacio de lubricación. Las temperaturas de los rodamientos pueden alcanzar los 200 ° C con sobrecalentamiento local. Tales condiciones solo pueden ocurrir en grandes volúmenes de aceite y con altas tasas de circulación. La temperatura del aceite drenado de los cojinetes deslizantes suele estar en el rango de 70-75 ° C, y la temperatura del aceite en el tanque puede alcanzar los 60-65 ° C, dependiendo del factor de circulación del aceite. El aceite permanece en el tanque durante 5-8 minutos. Durante este tiempo, el aire atrapado en el flujo de aceite se desairea y los contaminantes sólidos precipitan y se liberan. Si la temperatura en el tanque es más alta, entonces los componentes aditivos con una presión de vapor más alta pueden evaporarse. El problema de la evaporación se ve agravado por la instalación de dispositivos de extracción de vapor. La temperatura máxima de los cojinetes deslizantes está limitada por las temperaturas umbral de los casquillos de cojinetes de metal blanco. Estas temperaturas rondan los 120 ° C. Actualmente, los casquillos de los cojinetes se están desarrollando a partir de metales que son menos sensibles a las altas temperaturas.

9. Aceites para turbinas de gas: aplicaciones y requisitos

Los aceites para turbinas de gas se utilizan en turbinas estacionarias que se utilizan para generar electricidad o calor. Las salidas de aire del compresor presurizan el gas suministrado a las cámaras de combustión hasta 30 atm. Las temperaturas de combustión dependen del tipo de turbina y pueden alcanzar los 1000 ° C (generalmente 800-900 ° C). Las temperaturas de los gases de escape suelen oscilar entre 400 y 500 ° C. Las turbinas de gas con una capacidad de hasta 250 MW se utilizan en sistemas de calefacción de vapor urbanos y suburbanos, en las industrias papelera y química. Las ventajas de las turbinas de gas son su tamaño compacto, puesta en marcha rápida (<10 минут), атакже в малом расходе масла и воды. Масла для паровых турбин на базе минеральных масел применяются для обычных газовых турбин. Однако следует помнить о том, что температура некоторых подшипников в газовых турбинах выше, чем в паровых турбинах, поэтому возможно преждевременное старение масла. Кроме того, вокруг некоторых подшипников могут образовываться «горячие участки», где локальные температуры достигают 200—280 °С, при этом температура масла в баке сохраняется на уровне порядка 70—90 °С (горячий воздух и горячие газы могут ускорить процесс старения масла). Температура масла, поступающего в подшипник, чаще всего бывает в пределах 50— 55 °С, а температура на выходе из подшипника достигает 70—75 °С. В связи с тем, что объем газотурбинных масел обычно меньше, чем объем масел в паровых турбинах, а скорость циркуляции выше, их срок службы несколько короче. Объем масла для электрогенератора мощностью 40—60 МВт («Energia General ") es de aproximadamente 600-700 litros, y la vida útil del aceite es de 20.000-30.000 horas. Para estas aplicaciones, recomendamos aceites de turbina semisintéticos (aceites de base especialmente hidrotratados) - los llamados aceites del grupo III - o aceites totalmente sintéticos a base de PAO sintéticos. En la aviación civil y militar, las turbinas de gas se utilizan como motores de tracción. Dado que la temperatura en estas turbinas es muy alta, la viscosidad especial baja ( ISO VG10, 22) aceites sintéticos a base de ésteres saturados (por ejemplo, aceites a base de ésteres de poliol). Estos ésteres sintéticos, utilizados para la lubricación de motores de aviones o turbinas, tienen un alto índice de viscosidad, buena estabilidad térmica, estabilidad a la oxidación y excelentes características a bajas temperaturas. Algunos de estos aceites contienen aditivos. Su punto de fluidez oscila entre -50 y -60 ° C. Por último, estos aceites deben cumplir con todos los requisitos de los aceites de motor de aeronaves civiles y militares. En algunos casos, los lubricantes para turbinas de aviones también se pueden utilizar para lubricar turbinas de helicópteros, marinas, estacionarias e industriales. Aceites para turbinas de aviación que contienen aceites base nafténicos especiales ( ISO VG 15-32) con buen rendimiento a baja temperatura.

10. Líquidos ignífugos, sin agua, utilizados en centrales eléctricas.

Por razones de seguridad, se utilizan fluidos retardadores de llama en los circuitos de control y control expuestos a incendios y peligros de incendio. Por ejemplo, en las centrales eléctricas, esto se aplica a los sistemas hidráulicos en áreas de alta temperatura, en particular cerca de tuberías de vapor sobrecalentadas. Los fluidos resistentes al fuego que se utilizan en las centrales eléctricas generalmente no contienen agua; Estos son fluidos sintéticos a base de ésteres de ácido fosfórico (tipo DFD-R por ESTRUENDO 51 502 o ISO VG 6743-0, ISO VG 32-68). Estos fluidos HFD tienen las siguientes características. Las especificaciones para los fluidos de turbina de fosfato de triarilo complejo se describen en ISO / DIS 10050 - categoría ISO-L-TCD... Según ellos, dichos líquidos deberían tener:
... resistente al fuego;
... temperatura de combustión espontánea superior a 500 "C;
... resistencia a la autooxidación a temperaturas superficiales de hasta 300 ° C;
... buenas propiedades lubricantes;
... buena protección contra la corrosión y el desgaste;
... buena resistencia al envejecimiento;
... buena demulsibilidad;
... baja capacidad de formación de espuma;
... Buenas características de desaireación y baja presión de vapor saturado.
Para mejorar la estabilidad oxidativa, a veces se utilizan aditivos (posiblemente inhibidores de espuma), así como inhibidores de herrumbre y corrosión. Según el Séptimo Informe de Luxemburgo ( El séptimo informe de Luxemburgo) temperatura máxima permitida HFD líquidos en sistemas hidrodinámicos es de 150 ° C, y la temperatura constante de los líquidos no debe exceder los 50 ° C. Estos fluidos de éster de ácido fosfórico sintético se usan comúnmente en circuitos de control, pero en algunos casos especiales también se usan para lubricar rodamientos en turbinas (así como otros sistemas hidráulicos en turbinas de vapor y gas). Sin embargo, los sistemas deben diseñarse teniendo en cuenta el hecho de que estos fluidos se utilizarán ( HFD - elastómeros, colores y revestimientos compatibles). En el estándar (E) DIN 51 518 enumera los requisitos mínimos de fluidos para los sistemas de control de centrales eléctricas. Para obtener más información, consulte las instrucciones y hojas de datos relacionadas con los fluidos resistentes al fuego, como VDMA hoja 24317 y en CETORrecomendaciones R39 N y R97 H... La información relacionada con el intercambio de un fluido por otro está contenida en VDMA hoja 24314 y CETOR Rp86 H.

11. Lubricación de turbinas hidráulicas y centrales hidroeléctricas

El personal de energía hidroeléctrica debe prestar especial atención al uso de contaminantes del agua como lubricantes. Las centrales hidroeléctricas utilizan aceites tanto con aditivos como sin ellos. Se utilizan para la lubricación de cojinetes y cajas de cambios en equipos principales y auxiliares, así como dispositivos de regulación y control. Al elegir lubricantes, tenga en cuenta las condiciones operativas específicas en las plantas de energía hidráulica. Los aceites deben tener buenas propiedades de desaireación y liberación de agua, pocas propiedades de formación de espuma, buenas propiedades anticorrosión, altas propiedades antidesgaste ( FZG etapa de carga en cajas de cambio), buena resistencia al envejecimiento y compatibilidad con elastómeros estándar. Debido a que no existen estándares establecidos para los aceites de turbinas hidráulicas, los requisitos básicos para ellos coinciden con las especificaciones para los aceites de turbinas generales. La viscosidad de los aceites para turbinas hidráulicas depende del tipo y diseño de la turbina, así como de la temperatura de funcionamiento, y puede estar en el rango de 46 a 460 mm 2 / s (a 40 ° C). Para tales turbinas, aceites lubricantes y aceites para un sistema de control del tipo TD y LIMITADO por ESTRUENDO 51 515. En la mayoría de los casos, se puede usar el mismo aceite para lubricar cojinetes, transmisiones y sistemas de control. Normalmente, la viscosidad de dichos aceites para turbinas y cojinetes varía de 68 a 100 mm 2 / seg. Al arrancar las turbinas, la temperatura de los aceites utilizados en los sistemas de control no debe descender por debajo de los 5 ° C, y la temperatura de los aceites lubricantes para cojinetes no debe descender por debajo de los 10 ° C. Si el equipo está en un ambiente frío, se recomienda encarecidamente la instalación de calentadores de aceite. Los aceites de turbinas hidráulicas no experimentan fuertes cargas térmicas y sus volúmenes en tanques son bastante altos. Por tanto, la vida útil de los aceites para turbinas es bastante larga. En las centrales hidroeléctricas, los intervalos de muestreo de aceite para el análisis se pueden alargar en consecuencia. Se debe prestar especial atención al sellado de los circuitos de aceite lubricante de la turbina para evitar que entre agua en el sistema. En los últimos años se han utilizado con éxito aceites de turbina biodegradables basados \u200b\u200ben ésteres saturados. En comparación con los aceites minerales, estos productos son más fácilmente biodegradables y caen en una categoría inferior de contaminantes del agua. Además, los aceites hidráulicos como HLP46 (sin aditivos de zinc) son fluidos fácilmente biodegradables como HEES 46 y grasas NLGIlos grados 2 y 3 se utilizan en centrales hidroeléctricas.

Roman Maslov.
Basado en materiales de publicaciones extranjeras.