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油液在線監(jiān)測的水輪機組故障診斷分析

來源:油液在線監(jiān)測 作者:智火柴 時間:2023-06-02 10:58:49 點擊:1250

  一、油液在線監(jiān)測的水輪機組故障診斷分析

  水力發(fā)電機組的作用是將河川、湖泊等位于高處具有勢能 的水流至低處,經(jīng)水輪機轉(zhuǎn)換成水輪機的機械能,水輪機又推 動發(fā)電機發(fā)電,將機械能轉(zhuǎn)換成電能。

  機組推導軸承為下導和推力聯(lián)合軸承,推力承受機組轉(zhuǎn)動 部分重量,是發(fā)電機最重要的組成部件之一,其運行狀況直接 關(guān)系到機組的安全穩(wěn)定運行,尤其是推導油液品質(zhì)、推力油膜厚度及推力瓦受力是機組運行優(yōu)良的關(guān)鍵指標。 基于設備的“血液”潤滑油的在線監(jiān)測技術(shù)可以通過主機及控制系統(tǒng)的油品特性監(jiān)測分析提前發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在的早期異常,做到早預防、早診斷、早維護,確保設備運行可靠性。

油品水分監(jiān)測傳感器

  1.監(jiān)測指標 根據(jù)現(xiàn)場在線監(jiān)測儀器獲取的監(jiān)測數(shù)據(jù),主要包含污染度、 水活性、水分、黏度及磨損情況。以下主要對各參數(shù)表征含義及 監(jiān)測結(jié)果進行分析。

  1.1水分

  在潤滑系統(tǒng)中,油中的水分主要來自于油冷器泄漏或空氣污 染,油中進水將使得設備生銹的風險增大。水分將使油品 氧化變質(zhì),增加油泥,惡化油質(zhì),聚酯抗燃油進 水將使得產(chǎn)生水解反應 生成有機酸,使得油品 腐蝕性增大;水分還會 使油中的添加劑水解反 失效,降低油品的極壓 耐磨或抗氧化性能;

  1.2 黏度和油溫

  黏度是流體流動時內(nèi)摩擦力的度量,用于衡量油品在特定溫 度下抵抗流動的能力。黏度是油品選擇的主要依據(jù),同時也是判 斷設備潤滑狀態(tài)、確定是否換油的重要依據(jù)。黏度值的改變反映了設備運行狀態(tài)的變化,黏度異常將導致設備潤滑不良,機械表 面產(chǎn)生異常磨損,如點蝕、剝落等(圖 2)。在使用過程中,油品黏 度變化的主要原因有油品氧化、劣化、水分乳化及污染物浸入等, 另外在日常維護保養(yǎng)過程中,加錯油也會導致黏度發(fā)生變化。

  機組潤滑系統(tǒng)油溫升高后造成的影響主要有以下6個:

  1.油溫升高使油的 黏度降低,如果油的黏溫 性能較差,溫度變化導致 黏度變化更為顯著,元件 及系統(tǒng)內(nèi)油的泄漏量將 增多,進而導致液壓泵的 容積效率降低。

  2.油溫升高將使機械元件產(chǎn)生熱變形,各類閥類元件受 熱后膨脹,可能使配合間隙減小,因而影響閥芯的移動,增加磨損,甚至卡閥。

  3.油溫升高黏度降低后相對運動表面間的潤滑油膜將變 薄,增加機械磨損,在油液污染度較高時易產(chǎn)生機械故障。

  4.油溫升高使油的黏度降低,使油液經(jīng)過節(jié)流小孔或縫 隙式閥門的流量增大,使原來調(diào)節(jié)好的工作速度發(fā)生變化,影響工作的穩(wěn)定性,降低工作精度。

  5.油溫升高將使油液的氧化速度加快,導致油液變質(zhì)劣化, 降低油的使用壽命。油中析出的油泥等沉淀物還會堵塞元件的 小孔和縫隙,影響系統(tǒng)的正常工作

  6.油溫過高會使密封裝置迅速老化變質(zhì),喪失密封性能。

  1.3 污染度

  據(jù)統(tǒng)計,系統(tǒng)故障中有 75%以上是由于油液污染造成的。 顆粒污染指油中含有的固體顆粒含量,其主要來源于外界的粉 塵、砂礫、密封膠質(zhì)物,也有來源于系統(tǒng)內(nèi)部的油品氧化產(chǎn)物(油 泥)、過濾器的玻璃纖維、油管中的銹蝕/顆粒以及摩擦副表面的 磨損顆粒等。這些固體雜質(zhì)顆粒會影響潤滑油膜的連續(xù)性,導致 摩擦副磨損;催化基礎(chǔ)油裂化,影響油液壽命及油膜強度,還可能堵塞濾油器、油線管道、潤滑油槽,或沉積在摩擦部件表面影 響散熱。在高速機中,油泥還易附著在軸瓦表面形成漆膜,固體顆粒污染通常可以用污染度來進行評價。

設備磨損監(jiān)測

  1.4 磨損

  磨損顆粒污染指油中含有的固體顆粒含量,包括金屬顆粒 和非金屬顆粒,其主要來源于外界的粉塵、砂礫、密封膠質(zhì)物,也有來源于系統(tǒng)內(nèi)部的油品氧化產(chǎn)物(油泥)、過濾器的玻璃纖維、 油管中的銹蝕顆粒以及摩擦副表面的磨損顆粒等。

  這些固體雜質(zhì)顆粒會影響潤滑油膜的連續(xù)性,導致摩擦副磨損。催化 基礎(chǔ)油裂化,影響油液壽命及油膜強度,還可能堵塞濾油器、油線管道、潤滑油槽,或沉積在摩擦部件表面影響散熱。在高速旋 轉(zhuǎn)設備中,油泥還易附著在軸瓦表面形成漆膜,固體顆粒污染通??梢杂梦廴径葋磉M行評價。

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