Минимизация воздействия масляных смазочно-охлаждающих жидкостей на здоровье человека. Турбинные смазочные материалы

Турбинные масла представляют собой смазочные масла с широкой областью применения – кроме использования в качестве смазочного материала для подшипников и редукторов в паровых турбинах и гидротурбинах, качестве рабочего масла тормозной системы, они также применяются в компрессорах, вентиляторах и пр. механизмах. Как правило, турбинные масла состоят из базовых парафиновых масел высокой степени очистки, к которым добавляются различные комбинации присадок, придающие маслам необходимые эксплуатационные характеристики.

Существует 2 вида турбинных масел – с присадками и без присадок, классифицируются японской системой промышленных стандартов по стандарту K 2213.

9-1 Необходимые свойства, которыми должны обладать турбинные масла

У турбинных масел достаточно широкое предназначение, и, поскольку они должны выполнять роль смазочного материала для подшипников, зубчатых передач, компрессоров и пр. механизмов при различных условиях, к ним предъявляются следующие требования:

(1) Обладать степенью вязкости, соответствующей (подходящей) температурным условиям эксплуатации

(2) Обладать антиоксидантными свойствами и стабильностью к термоокислению

(3) Обладать высокими антикоррозийными свойствами

(4) Обладать высокой деэмульгирующей способностью и обеспечивать хорошую водоотделяющую способность

(5) Обладать высокими противоизносными свойствами

(6) Обладать высокими антипенными свойствами.


  1. Степень вязкости
Так как обычно смазочный процесс в турбинах происходит при высоких скоростях, необходима та или иная степень вязкости масла (большая или меньшая), соответствующая температуре эксплуатации. Как правило, для прямоприводных турбин, турбовентиляторов, турбинных насосов, гидравлики предназначается турбинное масло с классом вязкости ISOVG 32, для редукторов, гидротурбин, закрытых зубчатых передач, поршневых компрессоров подходит масло класса вязкости ISOVG 46–68, а для таких же, только крупногабаритных агрегатов подходит турбинное масло класса вязкости ISOVG 83.

  1. Стабильность к термоокислению и антиоксидантные свойства
Температура поверхности подшипников в гидротурбинах по сравнению с паровыми турбинами, невысокая, в паровых же турбинах, вследствие применения горячего пара высокого давления, температура подшипника может превышать 100°С. Однако, из-за того, что турбинное масло используется в длительном непрерывном режиме, оно подвергается термоокислению, и, кроме этого, из-за воздействия воды, смешивания с воздухом, контакта с металлическими поверхностями одновременно также происходит и процесс окисления, поэтому турбинные масла в особенности должны обладать антиоксидантными свойствами.

  1. Антикоррозийные качества
Из-за попадания воды в турбинах часто образуется ржавчина. Базовые масла высокой степени очистки отличаются низкой сопротивляющейся способностью к образованию ржавчины, поэтому присадки, предотвращающие образование ржавчины, придают турбинным маслам антикоррозийные свойства.

  1. Деэмульгирующая способность
Если турбинное масло обладает плохими водотделяющими свойствами, то происходит износ подшипников, повышение температуры (нагрев), ускоряется окисление и пр.

Обычно базовые масла высокой степени очистки обладают хорошими деэмульгирующими способностями, однако при добавлении антикоррозийной присадки способность к деэмульгированию понижается, поэтому очень важно соблюдать нужный баланс.


  1. Противоизносные свойства
Главный турбинный вал вращается с большой скоростью в течение длительного времени, поэтому необходимо, чтобы масло отличалось высокими противоизносными свойствами. К тому же редукторный механизм турбины, понижая высокую скорость вращения главного вала, работает с высокой выходной мощностью, поэтому наряду с главным валом также нуждается в защите от износа. Масла с противоизносными характеристиками обеспечивают точность работы механизмов.

  1. Антипенные свойства
Современные турбинные масла эксплуатируются в условиях высоких скоростей в режиме принудительной циркуляционной смазки. В силу этих обстоятельств легко происходит соединение масла с воздухом, и существуют условия для образования воздушной пены.

Воздушная пена, являясь причиной окисления масла, также наносит вред процессу смазки и приводит к избыточным потерям масла из масляного бака, поэтому важно и необходимо, чтобы масло обладало антипенными свойствами. И обычно в качестве такой присадки добавляется гаситель пены силиконового происхождения, который быстро гасит образующуюся пену.


    1. Смазка турбины

  1. Смазка подшипников
Подшипники, применяющиеся в турбинах, несут небольшую нагрузку, но они вращаются с очень высокой скоростью – свыше 3,500 оборотов в минуту. Следовательно, они нуждаются в смазке, снижающей трение. В больших турбинах применяется в основном метод принудительной циркуляционной смазки, а в средних и малых турбинах используется в основном метод кольцевой смазки. В крупных турбинах за счет водяного охлаждения температура масла поддерживается ниже 70 °С, а в средних и малых турбинах используется воздушное охлаждение, поэтому температура масла в них достигает 110-120 ° С.

Так как турбины эксплуатируются в течение длительного времени, то этот фактор усиливает окисление масла.


  1. Смазка редукторного механизма
Процесс снижения скорости вращения турбины при помощи редукторного механизма происходит с высокой выходной мощностью. Существует два вида редукторов – с зубчатой передачей и электроприводной.

На судах преимущественно применяются турбины, оборудованные редукторами с зубчатыми передачами, для смазки главных (ведущих) подшипников турбины, редуктора, подшипников, наружных колец подшипников и зубчатых колес используется одно и то же турбинное масло с присадками.

Из-за того, что по мере увеличения мощности судовых турбин и с уменьшением их размеров нагрузка на редукторную передачу увеличилась и стала достаточно высокой, возникла необходимость добавить дополнительно турбинным маслам присадку «экстремальных нагрузок» и масла с такими присадками обозначаются как «турбинное масло для экстремальных нагрузок» (EXTREME PRESSURE)


  1. Регулятор частоты вращения турбины
Регулятор частоты вращения турбины работает от давления в механизме регулирования скорости и выходной мощности турбины, турбинное масло используется как рабочее. Следовательно, так как существует необходимость быстрой и реальной передачи давления масла, турбинное масло должно отличаться хорошими характеристиками вязкости (коэффициент вязкости, текучесть при низких температурах).

    1. Ухудшение параметров турбинного масла (разложение масла) и нормы его замены
Ранее уже упоминалось о негативном влиянии на свойства турбинных масел таких факторов, как высокая температура эксплуатации масла, воздух, вода, контакт с металлами, посторонние примеси и пр. Турбинные агрегаты последнего поколения поддерживают при помощи системы охлаждения температуру около 70°С, увеличилось использование турбин в длительном непрерывном режиме.

Следовательно, процесс разложения масла происходит постепенно, шаг за шагом. Этот процесс выражается в изменении цвета от красного к красно-коричневому и затем к черному, и появлением раздражающего запаха. На этой стадии увеличивается кислотное число, образуются шламы, и понижаются антипенные, антикоррозийные, деэмульгирующие свойства.

Так как в некоторой степени можно контролировать процесс разложения масла, уделяя внимание тех. состоянию системы смазки в обычном рабочем режиме турбины, ниже указываются несколько моментов, на которые нужно обращать внимание при периодических проверках состояния системы смазки.


  1. Масляный охладитель
Эффективность охлаждения масла снижается по причине накопления шлама на внутренней поверхности охладительных труб либо загрязнений и осадков, образующихся на поверхности труб со стороны водяного охлаждения. В результате этого повышается температура масла, что становится причиной ускорения окисления, поэтому очень важно содержать в порядке охладитель масла

  1. Наличие в системе смазки посторонних (чужеродных) веществ.
Попадание посторонних веществ в систему смазки препятствует нормальной циркуляции масла, в зависимости от свойств и структуры этих веществ ускоряется процесс износа и образование шламов, также ухудшается процесс водоотделения. Мелкие частицы в виде песка, а также частицы ржавчины становятся причиной преждевременной изнашиваемости подшипников, химических соединения с металлами (особенно с ржавчиной) влияют на ускорение окисления масла. Твердые частицы создают помехи в нормальной работе регулятора частоты вращения турбины.

Перед заливкой масла, путем промывки или продувки необходимо удалять посторонние вещества, также важно предпринимать меры по защите от проникновения посторонних веществ снаружи через воздушную вентиляционную систему.

Конечно, невозможно совсем избежать попадания в систему смазки посторонних веществ, поэтому важно регулярно извлекать из системы смазки пробные образцы, либо производить регулярный техосмотр фильтров и моющего оборудования, а также важно производить чистку системы.


  1. Вентиляция
Когда минеральное масло окисляется, то, как правило, образуются органические кислоты, и испарения некоторых видов этих кислот ускоряют процесс коррозии. Особенно подвержены этому влиянию металлические поверхности, располагающиеся над уровнем масла, поэтому необходимо выпускать образующиеся пары наружу за пределы системы смазки через отверстия воздушной вентиляции.

  1. Технические факторы
Долговечность и эксплуатационные качества турбинных масел могут колебаться в зависимости от технических факторов, конструктивных особенностей турбин в которых они применяются.

Например, если во внутреннюю насосную часть системы поступает воздух, то масло начинает пениться, при недостаточной герметичности уплотнителей происходит соединение с водой и паром, если масляный трубопровод соприкасается с участками с высокой температурой, то температура масла будет повышаться, если концы труб, по которым возвращается масло находятся выше уровня масла, то происходит примешивание воздуха, и любой из этих факторов ускоряет ухудшение эксплуатационных параметров турбинных масел, поэтому расположению трубопровода и конструкции турбины нужно уделять достаточное внимание.


  1. Сроки замены турбинных масел
Относительно сроков замены турбинных масел не существует четких и определенных предписаний, но обычно за показатели, указывающие на необходимость замены масла, принимают следующие параметры:

Турбинные масла предназначены для смазывания и охлаждения подшипников различных турбоагрегатов: паровых и газовых турбин, гидротурбин, турбокомпрессорных машин.

Эти же масла используют в качестве рабочих жидкостей в циркуляционных системах, гидравлических системах различных промышленных механизмов.

Общие требования и свойства

Какие свойства особенно важны?

Во-первых, высокую окислительную стойкость, малое осадкообразование, водостойкость, т.к. вода может оказаться в системе смазки в процессе работы, антикоррозионная защита.

Эти рабочие качества получаются благодаря применению качественной нефти, тщательной очистки перед добавлением пакета присадок, повышающих противоокислительные, противокоррозионные и даже противоизносные технические свойства.

Турбинное масло в паровых турбинах, электрических насосах и турбонасосах должно соответствовать таким стандартам: кислотное число в пределах 0,3 мг КОН/г; в масле не должна содержаться вода, шлам и механические примеси.

Характеристики масла после окисления согласно ГОСТ 981-75:

  • Кислотное число – не выше 0,8 мг КОН/г
  • Массовая доля осадка – не выше 0,15 %

Стабильность вычисляют при температурной отметке +120 °С, временном отрезке – 14 ч, расходе кислорода 200 мл/мин.

Инструкция по эксплуатации оговаривает и контроль за коррозионными свойствами масла. При возникновении коррозии добавьте в масло антикоррозийную присадку.

Вот масло Тп-30 при работе в гидротурбинах должно отвечать таким стандартам: кислотное число – не выше 0,6 мг КОН/г; в масле не должна содержаться вода, шлам и прочие механические примеси; процентное содержание растворенного шлама – в пределах 0,01.

В случае уменьшения кислотного числа масла Тп-30 до 0,1 мг КОН/г и дальнейшем его повышении масло подвергается тщательной проверке для увеличения рабочего срока службы. Имеется в виду введение антиокислителя и очистка масла от шлама.

Масло полностью заменяется, если сделан вывод о невозможности его восстановления.

Перечень отечественных турбинных масел

Масло Тп-22С включает в себя набор присадок, повышающих противоокислительные и противокоррозионные свойства.

Рассчитано для применения в паровых турбинах, работающих на высоких оборотах, и в турбокомпрессорах, когда вязкость масла обеспечивает достижение требуемых антиизносных качеств. Это самое распространенное турбинное масло.

Масло Тп-22Б изготавливают из парафинистой нефти, очищенной растворителями. В его составе есть присадки, повышающие антиокислительные и антикоррозионные качества.

Если сопоставить его с маслом Тп-22С, то в масле Тп-22Б более высокие антиокислительные свойства, продолжительный рабочий срок, малое осадкообразование при эксплуатации.

Не имеет аналогов среди российских турбинных масел в случае использования для турбокомпрессоров на производстве аммиака.

Масла Тп-30, Тп-46 изготавливаются из парафинистой нефти с использованием очищения растворителем. В составе есть присадки, повышающие противоокислительные, противокоррозионные и прочие свойства масла.

Где используют масло Тп-30? В гидротурбинах, ряде турбо-, центробежных компрессоров. Турбинное масло Тп-46 применяют в судовых паросиловых установках, оборудованных редукторами, работающими под тяжелой нагрузкой.

Масла Т22, Т30, Т46, Т57 вырабатывают из высококачественной малосернистой беспарафинистой нефти. Нужные рабочие качества масла достигаются благодаря правильному подбору сырья и очищению.

Масла отличаются вязкостью и в их составе нет присадок. Однако на отечественном рынке такие масла присутствуют в довольно ограниченном количестве.

Масло Т22 имеет такие же сферы использования, что и масла Тп-22С и ТП-22Б.

Масло Т30 применяют в гидравлических турбинах, паровых турбинах, работающих на низких оборотах, турбинных и центробежных компрессорах с сильнонагруженными редукторами. Масло Т46 разработано для судовых паротурбинных установок и иных судовых механизмов, оборудованных гидроприводом.

Таблица 1. Характеристики турбинных масел

Показатели Тп-22С Тп-22Б Тп-30 Тп-46 Т22 Т30 Т46 Т57

температуре +50 °С, мм 2 /с
20-23 - - - 20-23 28-32 44-48 55-59
Кинематическая вязкость при
температуре +40 °С, мм 2 /с
28,8-35,2 28,8-35,2 41,4-50,6 61,2-74,8 - - - -
Индекс вязкости, не менее 90 95 95 90 70 65 60 70
0,07 0,07 0,5 0,5 0,02 0,02 0,02 0,05
+186 +185 +190 +220 +180 +180 +195 +195
-15 -15 -10 -10 -15 -10 -10 -
Массовая доля водорастворимых кислот и щелочей Отсутствие - Отсутствие
Массовая доля механических примесей Отсутствие
Массовая доля фенола Отсутствие
Массовая доля серы, %, не более 0,5 0,4 0,8 1,1 - - - -
Стабильность против окисления, не более: осадок, %, (маc. доля) 0,005 0,01 0,01 0,008 0,100 0,100 0,100 -
Стабильность против окисления не более: летучие низкомолекулярные кислоты, мг КОН/г 0,02 0,15 - - - - - -
Стабильность против окисления, не более: кислотное число, мг КОН/г 0,1 0,15 0,5 0,7 0,35 0,35 0,35 -
Стабильность против окисления в универсальном приборе, не более: осадок, %, (маc доля) - - 0,03 0,10 - - - -
Стабильность против окисления в универсальном приборе, не более: кислотное число, мг КОН/г - - 0,4 1,5 - - - -
Зольность базового масла, %, не более - - 0,005 0,005 0,005 0,005 0,010 0,030
Число деэмульсации, с, не более 180 180 210 180 300 300 300 300
Коррозия на стальном стержне Отсутствие - - - -
Коррозия на медной пластинке, группа - - 1 1 Отсутствие
Цвет, ед ЦНТ, не более 2,5 2,0 3,5 5,5 2,0 2,5 3,0 4,5
Плотность при +20 °С, кг/м 3 , не более 900 - 895 895 900 900 905 900

Таблица 2. Условия окисления при определении стабильности по методу ГОСТ 981-75

Масло
Температура, °С
Длительность
Расход кислорода, мл/мин
Тп-22С
+130
24
83
Тп-22Б
+150
24
50
Тп-30
+150
15
83
Тп-46
+120
14
200

Масло для судовых газовых турбин вырабатывают из трансформаторного масла, в которое заливают противозадирную и антиокислительную присадки. Таким маслом смазывают и понижают температуру редукторов и подшипников газовых турбин на судах.

Таблица 3. Технические характеристики масла для судовых газовых турбин

Показатели Норма
Кинематическая вязкость при температуре +50 °С, мм 2 /с 7,0-9,6
Кинематическая вязкость при температуре +20 °С, мм 2 /с 30
Кислотное число, мг КОН/г, не более 0,02
Температура вспышки в открытом тигле, °С, не ниже +135
Температура застывания, °С, не выше -45
Зольность, %, не более 0,005
Стабильность против окисления: массовая доля осадка после окисления, %, не более 0,2
Стабильность против окисления: кислотное число, мг КОН/г, не более 0,65

Экология/4. Промышленная экология и медицина труда

Ермолаева Н.В., д.т.н. Голубков Ю.В., асп. Аунг Кхаинг Пью

Московский Государственный технологический университет «Станкин»

Минимизация воздействия масляных смазочно-охлаждающих жидкостей на здоровье человека

Угроза здоровью человека и его благосостоянию, связанная с загрязнением окружающей среды, является в настоящее время одной из самых актуальных проблем. По данным Всемирной Организации Здравоохранения, загрязнение окружающей среды обуславливает во всем мире примерно 25% всех болезней, при этом на долю детей приходится более 60% заболеваний, вызванных этой причиной .

Смазочно-охлаждающие технологические средства (СОТС), подав­ляющее большинство которых составляют смазочно-охлаждающие жидко­сти (СОЖ), являются неотъемлемым элементом технологических процес­сов современных металлообрабатывающих производств. К СОЖ на масляной основе предъявляется ряд требований . В частности, они не должны вызывать выраженного биологического действия на кожу и органы дыхания работника, при воздействии на слизистые оболочки оказывать минимальный раздражающий эффект, обладать низкой способностью к образованию масляного тумана, не содержать 3,4-бензпирен и некоторые другие опасные вещества.

Основным фактором риска для здоровья работающих с масляными СОЖ является поступление в дыхательные пути аэрозоля масла, формальдегида, акролеина и других продуктов термоокислительной деструкции. Установлено, что даже при соблюдении ПДК в рабочей зоне по акролеину, бензолу, формальдегиду, 3,4-бензпирену, ацетальдегиду, индивидуальный пожизненный канцерогенный риск при двадцатилетнем производственном стажеможет достигать 9* 10 -3 , а при тридцатилетнем стаже – 1,3* 10 -2 , что значительно выше приемлемого (1* 10 -3 ) для профессиональных групп . Несмотря на то, что практически для всех компонентов, входящих в состав СОЖ и продуктов их термоокислительной деструкции, имеются ПДК, СОЖ,являясь сложными смесями, способны оказывать неблагоприятное воздействие на здоровье человека. Поскольку на основе теоретического анализа это воздействие достоверно прогнозировать затруднительно, обязательным этапом определения степени опасности СОЖ является их токсикологическая оценка, при которой определяется LD 50 , LC 50 , способность раздражать кожу и слизистые, сенсибилизирующие и мутагенные свойства, класс опасности.

Чаще всего масляные СОЖ изготавливают на основе индустриаль­ ных масел. Поэтому п редставляет значительный интерес определение молекулярного состава индустриальных масел с целью нахождения отдельных соединений – потенциальных загрязнителей окружающей среды. Такие данные необходимы для разработки и принятия мер по реализации активных методов защиты персонала и окружающей среды от вредных компонентов масляных СОЖ.

В данной работе нами хромато-масс-спектрометрическим методом исследован молекулярный состав некоторых марок масляных СОЖ (МР-3, МР-3К, СП-4) и индустриального масла (И-40А). В результате проведенных исследований установлено, что наиболее вредными для человека и окружающей среды веществами в СОЖ марки МР-3 являются гомологи бензола – этилбензол и м-ксилол, присутствующие в количестве от 2,4 до 3,3 нг/г. Также установлено, что в СОЖ марки МР-3К присутствуют полициклические ароматические углеводороды: 3-метилфенантрен,9- и 2-метилантрацен в количестве от 6,0 до 21,2 нг/г.Показано, что наиболее вредными веществами в СОЖ марки СП-4 являются галогеносодержащие органические соединения, содержащиеся в количестве от 0,3 до 1,0 мкг/г.

Практически все органические вещества представляют опасность для окружающей среды. Наиболее сильными канцерогенами в нефтяных маслах являются ароматические углеводороды (ПДК 0,01..100 мг/м³), олефины (1…10 мг/м³), а также соединения серы, азота и кислорода. В настоящее время трудно выделить самые вредные для окружающей среды вещества, так как многие из них, в том числе и алкилфенолы, имеют структуру, подобную половым гормонам, и ока­зывают влияние на репродуктивное здоровье людей, вызывают рост раковых заболеваний. Например, случайно было открыто канцерогенное действие нонилфенола, ускоряющего развитие раковых клеток .

Одним из принципов научно-учебного комплекса «Инженерная экология, безопасность труда и жизнедеятельности» МГТУ «Станкин» является приоритетность минимизации воздействия на окружающую среду и человека перед управлением этим воздействием. Реализация этого принципа заключается в том, что необходимо уменьшить воздействия на окружающую среду и человека непосредственно в источнике, а не принимать затем меры по управлению этим воздействием посредством строительства очистных сооружений разных типов, утилизации отходов, их нейтрализации и т.п.

Перечислим возможные методы очистки индустриального масла И-40А и упомянутых масляных СОЖ от вредных компонентов. Гидроочистка – наиболее эффективный методудаления сернистых соединенийвсехтипов изнефтепродуктов. Адсорбция на естественных глинах и других адсорбентах - универсальный метод очистки. Эту работу, на наш взгляд, следует проводить на заводе-изготовителе СОЖ.

Литература:

1. Онищенко Г.Г., Зайцева Н.В., Уланова Т.С. Контроль содержания химических соединений и элементов в биологических средах: Руководство. – Пермь: Книжный формат, 2011. – 520 с.

2. Смазочно-охлаждающие технологические средства и их применение при обработке резанием: Справочник / Под общ. ред. Л.В. Худобина.- М.: Машиностроение, 2006. - 544 с.

3. Майстренко В.Н., Клюев Н.А. Эколого-аналитический мониторинг стойких органических загрязнителей. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2004. – 323 с.

Эксплуатация турбинных масел со временем приводит к его старению. Это неизбежный процесс, ведь данным маслам приходится работать в достаточно тяжелых условиях, поскольку масляные системы турбогенераторов находятся под постоянным воздействием целого ряда неблагоприятных факторов.

Факторы, воздействующие на турбинное масло

Влияние высоких температур

При нагреве масла в присутствии воздуха происходит усиленное окисление нефтепродукта. Параллельно изменяются также и другие характеристики масел. Испарение легкокипящих фракций приводит к увеличению вязкости, уменьшению температуры вспышки, ухудшению деэмульсионной способности и т.д. Наибольший нагрев турбинных масел наблюдается в подшипниках турбины (от 35-40 до 50-55 ºС). Нагрев масла происходит за счет трения в масляном слое подшипника и частично за счет передачи тепла по валу от более нагретых частей.

Чтобы получить представление о текущей температуре подшипника производят замер температуры масла в сливной линии. Но даже относительно низкая температура не исключает местного перегрева масла за счет несовершенства конструкции подшипника, его некачественного изготовления или неправильной сборки. Местные перегревы приводят к ускоренному старению турбинных масел, что является следствием резкого возрастания окисляемости из-за увеличения температуры выше 75-80 ºС.

Также масло может нагреваться в картерах подшипников и системах регулирования.

Разбрызгивание масла

К разбрызгиванию масла приводит наличие в составе паровых турбин таких составных частей, как зубчатые колеса, муфты, уступы, гребни на валу, заточки вала, регулятор скорости и т.п. При этом масло распыляется в кратерах подшипников и колонках центробежных регуляторов скорости. Такой нефтепродукт имеет большую площадь контакта с воздухом, который практически всегда присутствует в картере. В результате происходит смешивание масла с кислородом и последующее окисление нефтепродукта. Интенсифицирует данный процесс большая скорость частиц турбинного масла относительно воздуха.

Воздух в картерах подшипников появляется из-за несколько пониженного местного давления за счет подсасывания в зазор по валу.

Наибольшая интенсивность разбрызгивания масла наблюдается у подвижных муфт с принудительной смазкой. Поэтому с целью уменьшения окисляемости масел муфты окружают металлическими кожухами, которые ограничивают разбрызгивание масла.

Влияние воздуха, содержащегося в масле

Воздух может пребывать в турбинном масле в виде пузырьков различного размера, а также в растворенном состоянии. Попадает он туда за счет захвата в местах наиболее интенсивного перемешивания масла с воздухом, а также в сливных маслопроводах, где не наблюдается заполнение маслом всего сечения трубы.

При прохождении воздухсодержащего масла через главный масляный насос воздушные пузырьки быстро сжимаются. В крупных образованиях температура резко возрастает. Поскольку сжатие происходит очень быстро, воздух не успевает отдать тепло окружающей среде – процесс является, по сути, адиабатическим. Тепла выделяется очень мало и сам процесс выделения длится быстро. Однако, даже этого достаточно для существенного ускорения процесса окисления турбинного масла. После прохождения через насос происходит постепенное растворение сжатых пузырьков, а также переход в масло примесей, содержащихся в воздухе – пыли, золы, водяного пара и т.п. В результате нефтепродукт загрязняется и обводняется.

Старения масла из-за содержащегося в нем воздуха наиболее заметно в крупных турбинах, что объясняется большим давлением масла после главного маслонасоса.

Влияние воды и конденсационного пара

В турбинах старых конструкций основным источником обводнения масла является пар, выбивающийся из лабиринтовых уплотнений и подсасывающийся в корпус подшипника. Также обводнение может возникать вследствие неисправности парозапорной арматуры вспомогательного турбомаслонасоса. Также вода может попадать в масло из воздуха в результате конденсации и через маслоохладители.

Наиболее опасным считается обводнение масла после контакта с горячим паром. При этом нефтепродукт не только вбирает влагу, но еще и нагревается, что приводит к ускорению процесса его старения.

Наличие воды способствует образованию шлама. При попадании в линию смазки подшипников он может закупоривать отверстия в дозирующих шайбах, установленных на нагнетательных линиях. Это чревато перегревом или даже выплавлением подшипника. Проникновение шлама в систему регулирования нарушает нормальную работу золотников, букс и других элементов турбины.

Также в результате контакта турбинного масла с горячим паром образуется масловодяная эмульсия. Она может попадать в систему смазки и регулирования, резко ухудшая качество их работы.

Влияние металлических поверхностей

При циркуляции по маслосистеме турбинное масло практически всегда контактирует с различными металлами: сталью, чугуном, баббитом, бронзой, что также способствует окислению. При воздействии на металлические поверхности кислот образуются продукты коррозии, которые могут попадать в масло. Также некоторые металлы могут обладать каталитическим воздействием на процессы окисления нефтепродуктов.

Перечисленные выше факторы как по отдельности, так и все вместе вызывают старение турбинных масел. Под старением обычно понимается изменение физико-химических свойств в сторону ухудшения эксплуатационных качеств.

Признаками старения турбинных масел в процессе эксплуатации можно считать:

  1. увеличение вязкости;
  2. увеличение кислотного числа;
  3. снижение температуры вспышки;
  4. появление кислотной реакции водной вытяжки;
  5. появление шлама и механических примесей;
  6. уменьшение прозрачности.

Но наличие даже всех перечисленных признаков еще не означает, что турбинное масло не годно к эксплуатации.

Для использования в паровых турбинах допускаются нефтепродукты, отвечающие следующим требованиям :

  1. кислотное число не превыша­ет 0,5 мг КОН на 1 г масла;
  2. вязкость масла не отличается от первоначальной более чем на 25%;
  3. температура вспышки понизи­лась не более чем на 10°С от пер­воначальной;
  4. реакция водной вытяжки – нейтральная;
  5. масло прозрачно и не содер­жит воды и шлама.

Если один из параметров или характеристика масла не соответствует нормированному значению и не подлежит восстановлению, то такой продукт нужно заменить в кратчайшие сроки.

Установки для очистки турбинных масел

Как мы убедились выше, старение турбинного масла может привести к целому ряду негативных последствий. Выход из строя турбин, их простаивание и ремонт обходятся очень дорого. Да и само турбинное масло – продукт недешевый. Поэтому целесообразно вкладывать деньги в мероприятия, направленные на замедление процессов старения и восстановления свойств масел, уже побывавших в эксплуатации.

Установка СММ-4Т

На практике для решения таких задач компании GlobeCore . С помощью данного оборудования проводится комплексная очистка турбинных масел от воды и различных примесей. Системы очистки могут работать в режимах фильтрации и нагрева, а также фильтрации, осушки и дегазации масла. Результатом обработки является улучшение эксплуатационных характеристик турбинных масел до нормированных значений и существенное продление срока их службы.

В наше время загрязнение окружающей среды предстает одной из самых злободневных проблем напрямую связанной с угрозой здоровью и благосостоянию человека. По данным ВОЗ этим обусловлено 25% всех заболеваний. Особенно страдают дети – на их долю приходится 60% болезней по этой причине. Также большую долю занимают заболевания, связанные с профессиональной деятельностью.

Уже некоторое время длятся споры о воздействии на здоровье рабочего смазочно-охлаждающих жидкостей. Для рационального использования станков, подробнее о которых , CОЖ просто необходимы.

Что такое СОЖ

Смазочно-охлаждающая жидкость или попросту смазка для станков — неотъемлемый элемент любого технологического процесса, связанного с обработкой металла. Это жидкая маслянистая субстанция, задачей которой является охлаждение и уменьшение силы трения деталей, узлов, каких-либо поверхностей. Основное применение – обработка металлов механическим способом. Задача СОЖ: минимизировать износ инструмента, снизить количество отходов, обеспечить бесперебойность технологического процесса.

Смазки в основном производятся на основе индустриальных масел и по составу делятся на три вида:

Безводные жидкости, основа которых — минеральные масла;

Жидкости на основе продуктов нефтепереработки;

Эмульсолы — смеси эмульгатора и масла.

Чем вредны смазки для станков

Так как большинство смазок изготавливаются на основе продуктов нефтепереработки, основным фактором угрозы здоровью человека являются продукты термоокислительной деструкции (акролеин, формальдегид и др.). Другими словами, угрозу представляют вдыхаемые работником пары, которые образуются при термическом окислении масел. Установлено, что самыми опасными для человека, являются: гомологи бензола – м-ксилол и этилбензол; полиароматические углеводороды — 9- и 2-метилантрацен, 3-метилфенантрен.

В нефтяных маслах присутствуют сильные канцерогены: алкены, ароматические углеводороды, а так же соединения азота, серы и кислорода. Например, алкилфенол, по своей структуре подобен половым гормонам и при длительном воздействии способен вызвать раковые заболевания, а нонилфенол ускоряет развитие раковых клеток.

Минимизация вредного воздействия

Практически для всех составляющих смазок для станков и их продуктов термоокислительной деструкции существуют предельные нормы концентрации. Но, несмотря на это, смазочные материалы являются сложными смесями и их влияние на здоровье человека непредсказуемо.

Сегодня к СОЖ предъявляется ряд требований. В первую очередь они не должны оказывать вредного воздействия на органы дыхания и кожу рабочего, а при контакте со слизистой оболочкой — минимальный раздражающий эффект, не содержать 3,4-бензапирен, не образовывать масляный туман. Кроме того, специалисты рекомендуют изготовителям производить гидроочистку, являющуюся самым эффективным способом удалить сернистые соединения.