破乳化劑對(duì)潤滑油的抗乳化效果研究及應(yīng)用

王春霞

（華電電力科學(xué)研究院有限公司，浙江 杭州 310030）

0 引言

電力用潤滑油的主要作用是在汽輪機(jī)、給水泵等轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的接觸面形成起到潤滑作用的油膜，從而使互相接觸的設(shè)備摩擦力減小，運(yùn)行良好。如果潤滑油的破乳化度超標(biāo)，潤滑油中的水分和油會(huì)在油循環(huán)的過程中分離不良[1-3]，則起到潤滑作用的油膜不能很好地形成，接觸設(shè)備之間摩擦力增加，油溫升高，油中酸性物質(zhì)分解，油的品質(zhì)劣化，與潤滑油接觸的部件遭到腐蝕[4-6]。因此，控制潤滑油的破乳化度合格是保證電力系統(tǒng)汽輪機(jī)、給水泵等重要設(shè)備安全運(yùn)行的重要手段。

通過濾油的方法降低潤滑油的破乳化度治標(biāo)不治本，濾油后合理添加破乳化劑能從根本上解決破乳化度超標(biāo)的問題，且工作量小，成本低。但是破乳化劑的添加會(huì)對(duì)潤滑油中其他指標(biāo)造成影響，必須經(jīng)過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑囼?yàn)確定添加方案。鑒于此，對(duì)破乳化度超標(biāo)的給水泵潤滑油用市場上常見的兩種破乳化劑——H5157、9330進(jìn)行破乳化試驗(yàn)對(duì)比分析，根據(jù)兩種破乳化劑不同濃度的破乳化效果及破乳化劑的添加對(duì)其他指標(biāo)的影響，確定效果最佳的破乳化劑及最佳添加方案。

1 H5157、9330破乳化劑添加試驗(yàn)

1.1 工作液的制備

用電子天平準(zhǔn)確稱取H5157乳化劑原液1 g，稱取99 g運(yùn)行中潤滑油充分?jǐn)嚢杈鶆?，配制質(zhì)量比為1:100的H5157破乳化劑工作液a；準(zhǔn)確稱取40 g工作液a，加入到360 g運(yùn)行中潤滑油中攪拌均勻，配制成質(zhì)量比為1:10 000的H5157破乳化劑工作液A。用電子天平準(zhǔn)確稱取9330乳化劑原液1 g，稱取99 g運(yùn)行中潤滑油充分?jǐn)嚢杈鶆?，配制質(zhì)量比為1:100的9330破乳化劑工作液b；準(zhǔn)確稱取40 g工作液b，加入到360 g運(yùn)行中潤滑油中攪拌均勻，配制成質(zhì)量比為1:10 000的9330破乳化劑工作液B。

1.2 破乳化劑加入量試驗(yàn)

某運(yùn)行中潤滑油破乳化度（54 ℃）為50.2 min，明顯超出標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的≤30 min的限值。取該潤滑油95、90、85、80、75、70、65、60、55 g，分別加入配制好的工作液A 5、10、15、20、25、30、35、40、45 g進(jìn)行破乳化加入量試驗(yàn)，探索破乳化劑H5157的添加量對(duì)破乳化度的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1及表1所示。

表1 破乳化劑H5157加入量試驗(yàn)

圖1 破乳化劑H5157濃度對(duì)破乳化度的影響

取運(yùn)行中潤滑油90、80、70、60、50、40 g分別加入9330破乳化劑工作液B 10、20、30、40、50、60 g充分?jǐn)嚢韬筮M(jìn)行破乳化試驗(yàn)，探索破乳化劑9330的添加量對(duì)破乳化度的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2及表2所示。

表2 破乳化劑9330加入量試驗(yàn)

圖2 破乳化劑9330濃度對(duì)破乳化度的影響

由圖1可以看出，隨著破乳化劑濃度的增大，破乳化度先逐漸減少后有微微上升趨勢(shì)，當(dāng)破乳化劑H5157濃度為15mg/kg時(shí)，破乳化效果最好，破乳化度為13.2min，繼續(xù)增大破乳化劑濃度，破乳化度幾乎不變。

由圖2可以看出，隨著破乳化劑濃度的增大，破乳化度先減少后幾乎保持不變，當(dāng)破乳化劑9330濃度為40 mg/kg時(shí)，破乳化效果最好，破乳化度為21.0 min。

因此，破乳化效果達(dá)到最好時(shí)，破乳化劑H5157的最佳添加量是15 mg/kg，破乳化劑9330的最佳添加量是40 mg/kg。

2 破乳化劑的添加對(duì)潤滑油其他指標(biāo)的影響

破乳化劑是一種表面活性劑，添加破乳化劑后可能對(duì)潤滑油體系的其他指標(biāo)造成影響。因此，添加破乳化劑后，對(duì)潤滑油的閃點(diǎn)、酸值、粘度、顆粒污染度、水分等指標(biāo)進(jìn)行了測定，并對(duì)比了最優(yōu)添加量下添加破乳化劑前后測試結(jié)果，如表3所示。

由表3可以看出，添加兩種破乳化劑均能使?jié)櫥偷钠迫榛Ч玫斤@著改善，其中添加H5157的破乳化時(shí)間更短，添加破乳化劑前后，潤滑油的閃點(diǎn)、酸值、粘度、水分沒有明顯變化。添加破乳化劑9330后，潤滑油的顆粒度增大，這可能是因?yàn)槠迫榛瘎?330加入后形成了乳狀顆粒物。添加破乳化劑9330后，潤滑油的閃點(diǎn)較添加前降低了11 ℃，說明破乳化劑9330的存在使?jié)櫥桶l(fā)生了一定的劣化反應(yīng)，造成潤滑油的閃點(diǎn)大幅降低，閃點(diǎn)降低超過10 ℃，不建議添加此破乳化劑。

表3 添加破乳化劑后運(yùn)行中潤滑油油質(zhì)對(duì)比

對(duì)與運(yùn)行油對(duì)應(yīng)的潤滑油新油的閃點(diǎn)、酸值、粘度、顆粒污染度、水分等指標(biāo)進(jìn)行了測定，并與原始運(yùn)行油及添加H5157破乳化劑的運(yùn)行油進(jìn)行各指標(biāo)值對(duì)比，如表4所示。

表4 新油運(yùn)行中潤滑油油品對(duì)比

由表4可以看出，按最佳添加量添加破乳化劑H5157后，運(yùn)行油的閃點(diǎn)、酸值、粘度、顆粒污染度、水分與原始運(yùn)行油相差不大，破乳化度降至13 min，接近新油的水平。由此得出結(jié)論：合理添加破乳化劑H5157可在不影響其他主要油質(zhì)指標(biāo)的情況下，使?jié)櫥偷钠迫榛祷謴?fù)到接近新油水平。

3 實(shí)際操作

結(jié)合上文H5157、9330破乳化劑添加試驗(yàn)和破乳化劑的添加對(duì)潤滑油其他指標(biāo)的影響兩部分試驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)論：潤滑油中添加破乳化劑H5157，且添加量為15 mg/kg時(shí)潤滑油的破乳化效果最好，且添加后潤滑油的其他指標(biāo)與添加前相比基本沒有變化；而添加破乳化劑9330后，雖然破乳化度也得到了顯著改善，但潤滑油的顆粒度超出標(biāo)準(zhǔn)值范圍，且潤滑油閃點(diǎn)大幅下降。因此，在實(shí)際操作中選擇使用破乳化劑H5157。

某電廠有6臺(tái)給水泵，每臺(tái)給水泵的潤滑油量為208 kg/臺(tái)，每臺(tái)最佳添加量為：

按照最佳添加量添加破乳化劑，充分循環(huán)后取油樣進(jìn)行檢測，檢測結(jié)果如表5所示。

表5 給水泵潤滑油添加H5157破乳化劑結(jié)果對(duì)比

由表5可以看出，6臺(tái)給水泵潤滑油的破乳化度均得到了大幅改善，同時(shí)，閃點(diǎn)、酸值、粘度、顆粒污染度、水分等指標(biāo)未受到明顯影響。

4 結(jié)論

對(duì)于破乳化度超標(biāo)、其他指標(biāo)正常的潤滑油，合理添加破乳化劑H5157、9330均能起到明顯改善破乳化度的效果。但是，破乳化劑9330存在使?jié)櫥烷W點(diǎn)降低、顆粒污染度上升的風(fēng)險(xiǎn)。添加破乳化劑H5157則能在不改變潤滑油閃點(diǎn)、酸值、粘度、顆粒污染度、水分等主要指標(biāo)的前提下將潤滑油的破乳化值降低到與新油接近的水平，且6臺(tái)給水泵潤滑油實(shí)際添加H5157后均取得了較好的效果。