油可以作為絕緣材料、潤滑劑和冷卻劑。許多工廠如電廠、鋼鐵廠或造紙廠都需要使用各種各樣的油:如變壓器油、軸承油、潤滑油、液壓油等等。但水的污染會降低油的性能,所以對油中水的測量是很重要的,它反映了不同類型油的質(zhì)量情況。通過在線測量油的質(zhì)量,可以及時采取預防措施,大大減少了維護費用。
以機械或鋼鐵行業(yè)經(jīng)常使用的液壓潤滑油為例。目前基本常用定期換油的方法,即根據(jù)液壓系統(tǒng)的結構特性、運行條件和油品質(zhì)量,按確定的周期換油。但是這種方法容易出現(xiàn)該換油時沒有換、不必換油時卻進行了油液的維護等現(xiàn)象,造成人力物力的浪費和設備運轉壽命縮短。煉鋼廠一年潤滑、液壓油消耗量上百噸,如果能動態(tài)監(jiān)測與周期化驗相結合,加上必要的濾油設施,將有助于減少不必要的零部件更換,并能及時采取維修行動,以降低液壓設備進一步損傷,減少停機時間,同時可以大大降低油料的損耗,年至少可以節(jié)約百萬元。
潤滑油中水的破壞是一個不可避免的問題,應該認真管理
Mosaic是一家集團公司,擁有兩家工廠-肥料加工廠IMC和營養(yǎng)飼料加工廠Cargill,均位于全球領先地位。Mosaic是全球最大的鉀堿和磷肥生產(chǎn)廠之一,提供的產(chǎn)品廣泛用于莊稼生產(chǎn)和家畜養(yǎng)殖。
Mosaic的一個開采礦,Regina的Belle Plaine主要靠兩套20MWe的渦輪機來發(fā)電和產(chǎn)生蒸汽,3個西屋EL125用于過程應用中。
對渦輪機的軸承和液壓系統(tǒng)最具破壞性的是水。盡管所有的測量中的設計都是用來阻止水侵入渦輪機的潤滑系統(tǒng),水破壞仍是一種不可避免的現(xiàn)象,應該仔細管理。侵入的水源包括用于驅動渦輪機的高壓蒸汽、潤滑油罐的頂部和軸承密封失效產(chǎn)生的的水蒸汽凝結。
解決濕度問題迫在眉睫
鑒于濕度問題帶來的麻煩,Mosaic的技術服務部在2005年啟動研究項目通過測量
油中微水變送器HMP228采用Humicap溫濕度傳感器,通過球閥被直接安裝在軸承油管到渦輪機高壓端的連接處。
到排管的連接處
渦輪機油和液壓系統(tǒng)的濕度狀態(tài)來識別水的破壞源。
Mosaic選用了采用維薩拉Humicap傳感器的油中微水便送器HMP228,進行在線、持續(xù)測量。儀表可以就地顯示讀數(shù),提供模擬信號輸出,并且設置報警。它也可以直接測量水活性參數(shù),水活性指從0到1的接近飽和范圍,0指全干無水,1指水飽和。
測試你的設備
在安裝設備前,Mosaic首先需要定義儀表的性能,有關溫度和水活性之間的變化關系。這個測量儀器是一個帶有攪拌器的不銹鋼油桶放在加熱裝置上。
這項研究包括3個不同測試反映:
測試#1:
檢測維薩拉的變送器對用在Mosaic渦輪機上的油將會如何反映。兩種測試的油是超級渦輪機油(純油),和殼牌VSI循環(huán)油32號(水飽和油)。每種油被放在測試容器中加熱到115F。將維薩拉的變送器探頭插入油中直到讀數(shù)穩(wěn)定。純油看起來“清楚,透明”,變送器讀數(shù)為0.091;水飽和油看起來“污濁,看不到油桶底部”,變送器讀數(shù)為0.968。
測試結果1
測試#2:
檢測溫度對渦輪機發(fā)動機純油的水活性的影響。用測試
容器將渦輪機油從室溫加熱
到140F,并記錄維薩拉變送器的讀數(shù)。將讀數(shù)繪制出一條線性的直線。如預期的一樣,隨著油溫的升高,水活性不斷下降。
測試結果2
測試#3:
檢測維薩拉變送器對渦輪機油中水變化的反映。保持渦輪機油溫在115F,將已知ppm數(shù)量的水加入油中,并在每個點記錄下水活性,將讀數(shù)繪制出一條線性的直線。如預期的一樣,隨著油中水的增加,水活性讀數(shù)不斷升高。
對兩種油質(zhì)衰退變化作分析,根據(jù)溫度和水對水活性的影響繪制出關系圖。這個分析結果非常好,準確度大于0.99,Mosaic在兩臺20MWe的渦輪機設備上都安裝了維薩拉變送器。
測試結果3
通過可靠的測量預防危險
來在Mosaic技術服務部的報告:“我們在這么好的測量結果的基礎上,設置水活性在0.6時報警。將根據(jù)溫度和水活性來計算DCS系統(tǒng)中的含水量ppm。將計算的ppm值和油在實驗室分析的結果做對比。當水活性為超過0.65時,就需要采取更正措施了,清洗外部,調(diào)整系統(tǒng),箱體檢查等等。
在安裝了帶有報警功能的維薩拉變送器之后,Mosaic曾收到報警-由于軸承故障水濺入軸承密封連接處,水進入到潤滑油系統(tǒng)造成破壞。
維薩拉公司開發(fā)出在線檢測油中微量水分變送器,目前主要針對潤滑油、變壓器油和航空煤油。其中對礦物質(zhì)性變壓器油和航空煤油可以以ppm和水活性兩種方式輸出。
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