Турбинные масла находят широкое применение при смазывании и охлаждении подшипников в различных турбогенераторах - паровых и газовых турбинах, гидротурбинах, турбонасосах. Их же используют в качестве рабочей жидкости в системах регулирования турбоагрегатов и промышленном оборудовании.

Какие имеет свойства?

Турбина представляет собой сложный механизм, с которым нужно бережно обращаться. Используемые турбинные масла должны отвечать целому ряду характеристик:

• обладать антиокислительными свойствами;
• защищать детали от отложений;
• обладать деэмульгирующими свойствами;
• быть стойкими к воздействию коррозии;
• обладать низкой вспениваемостью;
• быть нейтральными к деталям из металлов и неметаллов.

Все эти характеристики турбинных масел достигаются при производстве.

Особенности производства

Производство турбинных масел ведется из глубокоочищенных нефтяных дистиллятов, в которые добавляются присадки. Благодаря антиокислительным, антикоррозийным, противоизносным присадкам улучшаются их эксплуатационные характеристики. Из-за всех этих добавок важно выбирать масла в соответствии с инструкцией по эксплуатации конкретного агрегата и рекомендациями самого производителя. Если турбинное масло будет некачественным, агрегат попросту может выйти из строя. Для достижения высокого качества при производстве составов используются сорта нефти высокого качества, применяется глубокая очистка при переработке и введении композиций присадок. Все это в сочетании способно улучшить антиокислительные и антикоррозионные свойства масел.

Основные требования

Правила технической эксплуатации различных насосных станций и сетей говорят о том, что турбинное масло не должно содержать воду, видимый шлам и механические примеси. Согласно инструкции, также требуется контролировать противоржавейные свойства масла - для этого используются специальные индикаторы коррозии, расположенные в маслобаке паровых турбин. Если все-таки в масле появляется коррозия, необходимо ввести в него специальную присадку против появления ржавчины. Предлагаем обзор популярных марок турбинных масел.

ТП-46

Это масло используется для смазки подшипников и других механизмов различных агрегатов. Масло турбинное 46 показывает хорошие антиокислительные свойства. Для его создания используется сернистая парафинистая нефть глубокой селективной очистки. Использовать состав можно на судовых паросиловых установках и в любых вспомогательных механизмах. ТП-46 служит надежной защитой поверхностей деталей от коррозии, отличается высокой стабильностью против окисления и не выделяет осадков при длительной эксплуатации турбин.

ТП-30

Масло турбинное 30 вырабатывается на основе минеральных базовых масел, куда добавляются присадки для улучшения эксплуатационных свойств состава. ТП-30 специалисты советуют использовать в турбинах любого типа, в том числе газовых и паровых. Причем эксплуатация масла доступна даже в суровых климатических условиях. Среди отличительных особенностей ТП-30 можно отметить отличную антиокислительную способность, хороший уровень минимальную кавитацию, отличную термическую стабильность.

Т-46

Турбинные масла Т-46 создаются из малосернистых беспарафинистых сортов нефти высокого качества без содержания присадок, за счет чего обеспечивается доступность его стоимости при сохранении всех эксплуатационных характеристик. Качественное сырье, используемое для производства, позволяет достигать определенного уровня вязкости для масла, что делает его очистку проще и удобнее. Использование данного состава целесообразно в судовых турбинах, паротурбинных агрегатах.

ТП-22С

Масло турбинное ТП-22С позволяет смазывать и охлаждать подшипники, вспомогательные механизмы паровых турбин, которые работают на высоких оборотах, а также его можно использовать как и уплотняющую среду в системах уплотнения и регулирования. Среди преимуществ данного масла можно выделить:

• отличные эксплуатационные свойства за счет глубокоочищенной минеральной основы и эффективной композиции присадок;
• отличные деэмульгирующие свойства;
• превосходную стабильность против окисления;
• высокий уровень вязкости;
• минимальную кавитацию.

Применяется это масло в турбинах разного назначения - от паровых и газовых до газовых турбин электростанций.

ТП-22Б

Турбинное масло ТП-22Б вырабатывается из парафинистых сортов нефти, причем очистка выполняется селективными растворителями. Благодаря присадкам достигается хороший уровень стойкости к коррозии, окислению. Если сравнивать ТП-22Б с ТП-22С, то первое меньше образует осадка при работе оборудования, оно более долговечно в использовании. Его особенность в отсутствии аналогов среди отечественных сортов турбинных масел.

"ЛукОйл Торнадо Т"

В данной серии предлагается большой выбор турбинных масел высокого качества. В их основе лежат вырабатываемые по специальной синтетической технологии с использованием присадок беззольного типа высокой эффективности. Масла разрабатываются в соответствии с новейшими требованиями к составам подобного рода. Их целесообразно применять в паровых и с редукторами и без них. Отличные антиокислительные, антикоррозионные и противоизносные свойства способствуют минимальному образованию отложений. Масло специально адаптировано под современные высокопроизводительные турбинные установки.

Особенности состава

Современные турбинные масла создаются на основе специальных парафиновых сортов нефти, обладающих определенными вязкостно-температурными характеристиками, а также антиоксидантов и ингибиторов коррозии. Если масло планируется использовать на турбинах с зубчатыми коробками передач, то они должны обладать высокой несущей способностью, а для этого в состав добавляются противозадирные присадки.

Для получения базовых масел используется экстракция или гидрирование, а очистка и гидроочистка под высоким давлением позволяют достичь таких характеристик турбинного масла, как окислительная стабильность, водоотделение, деаэрация, которые, в свою очередь, сказываются на ценообразовании.

Для турбин разного типа

Для современных газовых и паровых турбин используются масла турбинные (ГОСТ ISO 6743-5 и ISO/CD 8068). Классификацию этих материалов, в зависимости от общего назначения, можно представить следующим образом:

• Для паровых турбин (в том числе и с зубчатыми передачами при нормальных условиях нагрузки). В основе этих смазочных материалов лежат очищенные минеральные масла, дополненные антиоксидантами и ингибиторами коррозии. Применение масел целесообразно на индустриальных и судовых приводах.
• Для паровых турбин с высокой несущей способностью. Такие турбинные масла дополнительно обладают противозадирными характеристиками, что обеспечивает смазку зубчатых передач при эксплуатации оборудования.
• Для газовых турбин: такие масла производятся из очищенных минеральных составов, куда добавляются антиоксиданты,

Особенности очистки

Внутренние детали любого механизма со временем приходят в негодность из-за естественного износа. Соответственно, в самом смазочном масле также по мере его эксплуатации скапливаются механические примеси в виде воды, пыли, стружки, начнет образовываться абразив. Сделать эксплуатацию оборудования полноценной и более длительной можно постоянным контролем и очисткой турбинного масла для устранения из него механических включений.

Отметим, что современные масла дают возможность оптимизировать и увеличивать эффективность производственного процесса за счет полноценной защиты деталей и комплектующих оборудования. Качественная очистка турбинного масла - залог надежной работы турбоагрегатов в течение длительного срока без отказов и неисправностей самого оборудования. Если использовать некачественное масло, функциональная надежность оборудования будет под вопросом, а значит, произойдет его преждевременный износ.

Восстановленное после очистки масло можно использовать повторно. Именно поэтому целесообразно использовать методы непрерывной очистки, так как в этом случае можно увеличить срок работы масла, не нуждаясь в его перезаливке. Турбинные масла можно очищать разными методами: физическими, физико-химическими и химическими. Опишем все методы подробнее.

Физические

Данные методы очищают турбинное масло без нарушения его химических свойств. В числе самых популярных методов очистки:

• Отстаивание: масло очищается от шлама, воды, механических примесей через специальные баки-отстойники. В качестве отстойника может использоваться масляный бак. Недостаток метода в малой производительности, что объясняется длительным этапом расслаивания.
• Сепарация: очистка масла от воды и примесей выполняется в специальном барабане сепаратора центробежных сил.
• Фильтрация: при данном методе масло очищается от примесей, которые в нем не могут раствориться. Для этого масло пропускается через пористую фильтровальную поверхность через картон, войлок или мешковину.
• Гидродинамическая очистка: этот метод позволяет очистить не только масло, но и все оборудование. При работе остается целостной масляная пленка между металлом и маслом, на металлических поверхностях не появляется коррозия.

Физико-химические

При использовании данных методов очистки химический состав масла меняется, но незначительно. Данные методы предполагают:

• Адсорбционную очистку, когда содержащиеся в масле вещества поглощаются твердыми высокопористыми материалами - адсорбентами. В этом качестве используются окись алюминия, эмали с отбеливающим эффектом, силикагель.
• Промывку конденсатом: данный метод применяется, если в составе масла есть низкомолекулярные кислоты, растворимые в воде. После промывки улучшаются эксплуатационные свойства масла.

Химические методы

Очистка химическими методами предполагает использование кислот, щелочей. Щелочная очистка используется, если масло сильно изношено, а остальные методы очистки не действуют. Щелочь влияет на нейтрализацию органических кислот, остатков серной кислоты, удаление эфиров и других соединений. Очистка выполняется в специальном сепараторе под воздействием горячего конденсата.

Самый эффективный способ очистки турбинных масел - использование комбинированных агрегатов. Они предполагают проведение очистки по специально проработанной схеме. В промышленных условиях можно использовать универсальные установки, благодаря которым очистка может вестись отдельным методом. Какой бы метод очистки ни применялся, важно, чтобы конечное качество масла было на высоте. А это повысит срок стабильной эксплуатации самого оборудования.

Содержание:
ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………… ………….……….4
1. Требования к турбинным маслам……………………………………………….….6
2.Композиции турбинных масел………………………………………………………6
3.Турбинные смазочные материалы…………………………… ……………………..8
4.Мониторинг и техническое обслуживание турбинных масел………….………..14
5.Срок службы масел для паровых турбин……………………………… ……….…15
6.Масла для газовых турбин – применение и требование……………………...…..16
Заключение…………………………………………………… ……………………….19
Библиографический список……………………………………………………….…. 20

Введение.
Паровые турбины существуют уже более 90 лет. Они представляют собой двигатели с вращающими элементами, которые превращают энергию пара в механическую работу в одну или несколько ступеней. Паровая турбина обычно связана с приводно машиной, чаще всего через коробку передач.

Рис.1 Паровая турбина ЛМЗ
Температура пара может достигать 560 °С, а давление находится в пределах от 130 до 240 атм. Повышение эффективности за счет повышения температуры и давления пара является фундаментальным фактором при совершенствовании паровых турбин. Однако высокие температуры и давления повышают требования к смазочным материалам, применяемым для смазки турбин. Изначально турбинные масла изготавливались без присадок и не могли удовлетворить этим требованиям. Поэтому уже около 50 лет в паровых турбинах применяются масла с присадками. Такие турбинные масла содержат ингибиторы окисления и антикоррозийные агенты и при условии соблюдения некоторых специфических правил обеспечивают высокую надежность. Современные турбинные масла также содержат небольшое количество противозадирных и противоизносных присадок, которые защищают смазываемые узлы от износа. Паровые турбины применяются на электростанциях для привода электрогенераторов. На обычных электростанциях их выходная мощность составляет 700-1000 МВт, тогда как на атомных электростанциях эта цифра составляет около 1300 МВт.

Рис.2.Схема газотурбинной электростанции комбинированного цикла.

1.Требования к турбинным маслам.
Требование к турбинным маслам определяются собственно турбинами и специфическими условиями их эксплуатации. Масло в системах смазки и управления паровых и газовых турбин должно выполнять следующие функции:
- гидродинамической смазки всех подшипников и каробок передач;
- рассеивания тепла;
- функциональной жидкости для контуров управления и безопасности;
- предупреждения возникновения трения и износа ножек зубьев в коробках передач турбин при ударных ритмах работы турбин.
Нарду с этим механика – динамическими требованиями турбинные масла должны обладать следующими физика – химическими характеристиками:
- стойкостью к старению при длительной эксплуатации;
- гидролитической стабильностью (особенно если применяются присадки);
- антикоррозийными свойствами даже в присутствии воды/пара, конденсата;
- надёжным водоотделением (паров и выделением конденсированной воды);
- быстрым деаэрированием – низким вспениванием;
- хорошей фильтруемостью и высокой степенью чистоты.

Только тщательно подобранные базовые масла, содержащие специальные присадки, могут удовлетворять этим строгим требованиям к смазочным материалам для паровых и газовых трубин.

2.Композиции турбинных масел.
Современные смазочные материалы для турбин содержит специальные парафиновые масла с хорошими вязкостно – температурными характеристиками, а также антиоксиданты и ингибиторы коррозии. Если турбины с зубчатыми коробками передач нуждаются в высокой степени несущей способности (например: ступень отказа при испытании на шестереночном стенде FZG не ниже 8DIN 51 354-2, то в масло вводят противозадирные присадки.
В настоящее время турбинные базовые масла получают исключительно экстракцией и гидрированием. Такие операции, как очистка и последующая гидроочистка под высоким давлением, в значительной степени определяют и влияют на такие характеристики, как окислительная стабильность, вододеление, деаэрация и ценообразование. Это особенно справедливо в отношении вододеления и деаэрации, так как эти свойства не могут быть существенно улучшены с помощью присадок. Турбинные масла, как правило, получают из специальных парафиновых фракций базовых масел.
В турбинные масла для улучшения их окислительной стабильности вводят фенольные антиоксиданты в сочетании с аминными антиоксидантами. Для улучшения антикоррозионных свойств применяют не эмульгируемые антикоррозийные агенты и пассиваторы цветных металлов. Загрязнение водой или водяным паром не оказывают вредного влияния, так как эти вещества остаются во взвешенном состоянии. При применении стандартных турбинных масел в турбинах с зубчатой коробкой передач в масла вводят небольшие концентрации термически стойких и стойких к окислению противозадирных/ противоизносных присадок с длительным сроком службы (фосфорорганические и/или сернистые соединения). Кроме того, в турбинных маслах применяют не содержащие силиконов антипенные и депрессорные присадки.
Следует обратить пристальное внимание на полное исключение силиконов в антипенной присадке. Кроме того, эти присадки не должны отрицательно влиять на деаэрационные характеристики (очень чувствительные) масла. Присадки не должны содержать золы (например, не содержать цинка). Чистота турбинного масла в резервуарах в соответствии с ISO 4406 должна быть в пределах 15/12. Необходимо полностью исключить контакты турбинного масла и различных контуров, проводов, кабелей, изоляционных материалов, содержащих силиконы (строго соблюдать при производстве и применении).
3.Турбинные смазочные материалы.
Для газовых и паровых турбин обычно в качестве смазочных материалов применяются специальные парафиновые минеральные масла. Они служат для защиты подшипников вала турбины и генератора, а также коробки передач в соответствующих конструкциях. Эти масла также могут применяться в качестве гидравлической жидкости в системах управления и безопасности. В гидравлических системах, эксплуатируемых под давлением около 40 атм (если имеются раздельные контуры для смазочного масла и масла для регулирования, так называемые спиральные контурные системы) обычно применяются огнестойкие синтетические жидкости типа HDF-R . В 2001 г. был пересмотрен DIN 51 515 под названием «Смазочные и управляющие жидкости для турбин» (часть 1-L-TD официальный сервис, спецификации), а новые так называемые высокотемпературные турбинные масла описаны в DIN 1515, часть 2 (часть 2-L-TG смазочные материалы и управляющие жидкости для турбин - для высокотемпературных условий эксплуатации, спецификации). Следующий стандарт - ISO 6743, часть 5, семейство Т (турбины), классификация турбинных масел; последний вариант стандарта DIN 51 515, опубликованный в 2001/2004 гг., содержит классификацию турбинных масел, которая приведена в табл. 1.

Таблица 1. DIN 51515 классификация турбинных масел.

Требования, выдвигаемые в DIN 51 515-1 - масла для паровых турбин и DIN 51 515-2 - высокотемпературные турбинные масла, приведены в табл. 2 .
Таблица 2. Высокотемпературные турбинные масла.

Испытания	Предельные значения										Сопоставимы с ISO* стандартами
Группа смазочных масел	TD32	TD46			TD68			TD 100
Класс вязкости по ISO1)	ISO VG32	ISO VG46			ISO VG 68			ISO VG100		DIN 51 519	ISO 3448
Кинематическая вязкость: при 40°С Минимальная, мм2/с Максимальная, мм2/с										DIN 51 562-1 или DIN51 562-2 или DIN EN ISO 3104	ISO 3104
		41,441,4					90,0 110 110
Температура вспышки, минимальная, °С	160	185		205			215			DIN ISO 2592	ISO 2592
Деаэрационные свойства при 50°С максимальные, мин.	5	5		6			Не нормируется			DIN 51 381	_
Плотность при 15°С, максимальная, г/мл										DIN 51 757 или DIN EN ISO 3675	ISO 3675
Температура застывания, максимальная, °С	?-6		?-6			?-6			?-6	DIN ISO 3016	ISO 3016
Кислотное число,мг КОН/г	Должно быть указано поставщиком									DIN 51558, часть 1	ISO 6618
Зольность (оксидная зола) %масс.	Должно быть указано поставщиком									DIN EN ISO 6245	ISO 6245
Содержание воды, максимальное, мг/кг	150									DIN 51 777-1	ISO/D1S 12 937
Уровень чистоты, минимальный	20/17/14									DIN ISO 5884с DIN ISO 4406	ISO 5884 с ISO 4406
Водоотделение (после обработки паром), максимальное, с	300		300			300			300	4 51 589, часть 1	-
Медная коррозия, максимальная Коррозионная агрессивность (3 ч при 100°С)	2-100 A3									DIN EN ISO 2160	ISO 2160
Защита от коррозии стали, максимальная	Отсутствие ржавчины									DIN 51 585	ISO 7120
Стойкость к окислению (TOST)3) Время в часах до достижения дельта NZ 2,0 мг КОН/г	2000		2000			1500			1000	DIN 51 587	ISO 4263
Ступень 1 при 24°С, максимально, мл	450/0										ISO 6247
Ступень II при 93°С, максимально, мл	100/0
Ступень III при 24°С после 93°С, максимально, мл	450/0										ISO 6247

*) Международная организация стандартизации
1)Средняя вязкость при 40 °С в мм2/с.
2) Образец масла должен храниться без контакта со светом перед испытанием.
3) Испытание на стойкость к окислению должно проводиться по типовой методике, в связи с продолжительностью испытания.
4) Температура испытания составляет 25 °С и должна быть указана поставщиком, если потребителю нужны значения при низких температурах.
Приложение А (нормативное) для турбинных масел с противозадирными присадками. Если поставщик турбинного масла также поставляет набор турбинных зубчатых передач, то масло должно выдерживать минимум восьмую ступень нагрузки по DIN 51 345, часть 1 и часть 2 (FZG).

Рис.3 Принцип работы газовой турбины.
Атмосферный воздух поступает в воздухозаборник 1 через систему фильтров и подается на вход многоступенчатого осевого компрессора 2. Компрессор сжимает атмосферный воздух, и подает его под высоким давлением в камеру сгорания 3 , куда через форсунки подается и определенное количество газового топлива. Воздух и топливо перемешиваются и воспламеняются. Топливовоздушная смесь сгорает, выделяя большое количество энергии. Энергия газообразных продуктов сгорания преобразуется в механическую работу за счёт вращения струями раскаленного газа лопаток турбины 4. Часть полученной энергии расходуется на сжатие воздуха в компрессоре 2 турбины. Остальная часть работы передаётся на электрический генератор через ось привода 7. Эта работа является полезной работой газовой турбины. Продукты сгорания, которые имеют температуру порядка 500-550 °С, выводятся через выхлопной тракт 5 и диффузор турбины 6, и могут быть далее использованы, например, в теплоутилизаторе, для получения тепловой энергии.

Таблица 3. ISO 6743-5 Классификация турбинных смазочных масел в сочетании с ISO/CD 8068

Рис. 4 Турбины компании «Siemens».
Спецификация согласно ISO 6743-5 и в соответствии с ISO CD 8086 «Смазочные материалы. Индустриальные масла и родственные им продукты (класс L)- Семейство T (турбинные масла), ISO-L-Т все еще находится в стадии рассмотрения»(2003).
4.Мониторинг и техническое обслуживание турбинных масел.
В нормальных условиях вполне достаточно производить мониторинг масла с интервалом в 1 год. Как правило, эта процедура осуществляется в лабораториях производителя. Кроме того, необходима еженедельная визуальная проверка для своевременного обнаружения и удаления загрязняющих масло примесей. Наиболее надежным методом является фильтрование масла с помощью центрифуги в байпасном контуре. При эксплуатации турбины следует учитывать загрязнение окружающего турбину воздуха газами и другими частицами. Такой метод, как подпитка утраченного масла (освежение уровней содержания присадок), заслуживает внимания. Фильтры, сита, а также такие параметры, как температура и уровень масла, должны проверяться регулярно. В случае продолжительного простоя (более двух месяцев) масло следует ежедневно рециркулировать, а также регулярно проверять содержание воды в нем.
Контроль отработанных:
- огнестойких жидкостей в турбинах;
- отработанных смазочных масел в турбинах;
- отработанных масел в турбинах, осуществляют в лаборатории поставщика масла.
5.Срок службы масел для паровых турбин.
Обычный срок службы паровых турбин составляет 100 000 ч. Однако уровень антиоксиданта снижается до 20-40% от уровня в свежем масле (окисление, старение). Срок жизни турбины в значительной степени зависит от качества турбинного базового масла, условий эксплуатации - температуры и давления, скоости циркуляции масла, фильтрации и качества технического обслуживания и, наконец, от количеств подпитанного свежего масла (это помогает поддерживать адекватные уровни присадок). Температура масла в турбине зависит от нагрузки на подшипники, размеров подшипников и скорости течения масла. Радиационная теплота может также быть важным параметром. Фактор циркуляции масла, т. е. отношение между объемом потока h-1 и объемом емкости с маслом, должен быть в пределах от 8 до 12 ч-1. Такой относительно низкий фактор циркуляции масла обеспечивает эффективное разделение газообразных, жидких и твердых загрязнителей, тогда как воздух и другие газы могут быть выпущены в атмосферу. Кроме того, низкие факторы циркуляции снижают термические нагрузки на масло (в минеральных маслах скорость окисления увеличивается вдвое при повышении температуры на 8-10 К). Во время эксплуатации турбинные масла подвергаются значительному обогащению кислородом. Турбинные смазочные материалы испытывают воздействие воздуха в ряде точек вокруг турбины. Температуры подшипников могут контролироваться с помощью термоэлементов. Они очень высоки и могут достигать 100 °С, а в смазочном зазоре даже выше. Температура подшипников может достигать 200 °С при локальном перегреве. Такие условия могут встречаться только в больших объемах масла и при высокой скорости циркуляции. Температура масла, сливаемого с подшипников скольжения, обычно находится в пределах 70-75 °С, а температура масла в баке может достигать 60-65 °С в зависимости от фактора циркуляции масла. Масло остается в баке в течение 5-8 мин. За это время воздух, увлеченный потоком масла, деаэрируется, твердые загрязнители выпадают в осадок и их выделяют. Если температура в баке выше, то компоненты присадок с более высоким давлением насыщенных паров могут испариться. Проблема испарения усложняется при установке устройств экстракции паров. Максимальная температура подшипников скольжения ограничивается пороговыми температурами вкладышей подшипников из белого металла. Эти температуры составляют около 120 °С. В настоящее время разрабатывают вкладыш подшипников из металлов, менее чувствительных к высоким температурам.
6.Масла для газовых турбин – применение и требование.
Газотурбинные масла применяются в стационарных турбинах, используемых для выработки электроэнергии или тепловой энергии. Компрессорные воздуховки нагнетают давление газа, который подается в камеры сгорания, до 30 атм. Температуры сгорания зависят от типа турбины и могут достигать 1000 °С (обычно 800-900 °С). Температуры выхлопных газов обычно колеблются около 400-500 °С. Газовые турбины с мощностью до 250 МВт применяются в городских и пригородных системах парового отопления, в бумагоделательной и химической промышленности. Преимущества газовых турбин заключаются в их компактности, быстроте запуска (<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 («General Electric») составляет приблизительно 600-700 л, а срок службы масла - 20 000-30 000 ч. Для этих областей применения рекомендуются полусинтетические турбинные масла (специально гидроочищенные базовые масла) - так называемые масла группы III - или полностью синтетические масла на базе синтетических ПАО. В гражданской и военной авиации газовые турбины применяются в качестве тяговых двигателей. Так как в этих турбинах температура очень высокая, для их смазки применяют специальные маловязкие (ISO VG10, 22) синтетические масла на базе насыщенных сложных эфиров (например, масла на базе сложных эфиров полиолов). Эти синтетические сложные эфиры, применяемые для смазки авиационных двигателей или турбин, имеют высокий индекс вязкости, хорошую термическую стойкость, окислительную стабильность и превосходные низкотемпературные характеристики. Некоторые из этих масел содержат присадки. Их температура застывания находится в пределах от -50 до -60 °С. И, наконец, эти масла должны отвечать всем требованиям военных и гражданских спецификаций на масла для авиационных двигателей. Смазочные масла для турбин самолетов в некоторых случаях могут также применяться для смазки вертолетных, судовых, стационарных и индустриальных турбин. Применяются также авиационные турбинные масла, содержащие специальные нафтеновые базовые масла (ISO VG 15-32) с хорошими низкотемпературными характеристиками.

Рис. 5 Газовая турбина компании « General Elektrik» отправляется заказчику.

Заключение.
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 системах регулирования турбоагрегатов, а также в циркуляционных и гидравлических системах различных промышленных механизмов.Несмотря на различия в условиях применения автомобильные и авиационные бензины характеризуются в основном общими показателями качества, определяющими их физико-химические и эксплуатационные свойства.
Турбинные масла должны обладать хорошей стабильностью против окисления, не выделять при длительной работе осадков, не образовывать стойкой эмульсии с водой, которая может проникать в смазочную систему при эксплуатации, защищать поверхность стальных деталей от коррозионного воздействия. Перечисленные эксплуатационные свойства достигаются использованием высококачественных нефтей, применением глубокой очистки при переработке и введением композиций присадок, улучшающих антиокислительные, деэмульгирующие, антикоррозионные, а в некоторых случаях противоизносные свойства масел.
Согласно правилам технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации (РД 34.20.501-95 РАО "ЕЭС России") нефтяное турбинное масло в паровых турбинах, питательных электро- и турбонасосах должно удовлетворять следующим нормам: кислотное число не более 0,3 мг КОН/г; отсутствие воды, видимого шлама и механических примесей; отсутствие растворенного шлама; показатели масла после окисления по методу ГОСТ 981-75: кислотное число не более 0,8 мг КОН/г, массовая доля осадка не более 0,15 %.
В то же время согласно инструкции по эксплуатации нефтяных турбинных масел (РД 34.43.102-96 РАО "ЕЭС России"), применя
и т.д.................

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:

На эксплуатируемом объекте основными взрывопожароопасными, вредными и токсичными веществами являются: газ, этилмеркаптан (одорант), метанол.

Обслуживающий персонал, работая на действующем объекте, должен знать состав, основные свойства газов и его соединений. Действие вредных веществ, применяемых в производстве, на организм человека зависит от токсических свойств вещества, его концентрации и продолжительности воздействия. Профессиональные отравления и заболевания возможны только в том случае, если концентрация токсичного вещества в воздухе рабочей зоны превышает определенный предел.

Таблица 6 - Сведения об опасных веществах на объектах ООО "Газпром трансгаз Чайковский"

№Наименование опасного веществаКласс опасностиХарактер воздействия на человека1Газ природный (свыше 90% -метан) 4Природный газ относится к воспламеняющимся газам (приложение 2 к ФЗ-116 от 21.07.97) Главные опасности для человека связаны: с возможной утечкой и воспламенением газа с последующим воздействием тепловой радиации на людей; с высоким давлением газа в трубопроводах и сосудах, при разгерметизации которых возможно осколочное поражение людей; с удушьем при 15-16%-м снижении содержания кислорода в воздухе, вытесненного газом.2Масло турбинное Тп-22с4Масло турбинное относится к горючим жидкостям, используемым в технологическом процессе (приложение 2 к ФЗ-116 от 21.07.97). Главные опасности связаны: с возможной утечкой и воспламенением масла с последующим развитием пожара и воздействием тепловой радиации на людей; c возможностью попадания масла на кожу, в глаза, что вызывает их раздражение.3Одорант природного газа, поступающего в систему коммунального распределения после ГРС (этилмеркаптан)2Одорант относится к токсичным веществам (приложение 2 к ФЗ-116 от 21.07.97). В зависимости от количества воздействующего на человека одоранта и индивидуальных особенностей организма возможны: головная боль, тошнота, судороги, паралич, остановка дыхания, смерть4Метанол (средство предотвращения гидратообразования)3Метанол относится к токсичным веществам (приложение 2 к ФЗ-116 от 21.07.97). 5-10 гр. приема метанола внутрь вызывает тяжелое отравление, сопровождающееся головной болью, головокружением, тошнотой, болью в желудке, общей слабостью, мельканием в глазах или потерей зрения в тяжелых случаях. 30 г является смертельной дозой

Природный газ - бесцветная смесь легких природных газов, легче воздуха, не обладает ощутимым запахом (для придания запаха добавляют одорант). Пределы взрываемости 5,0... 15,0 % объемных. ПДК в воздухе производственных помещений 0,7 % объемных, в пересчете на углеводороды 300 мг/м3. Температура самовоспламенения 650°С.

При больших концентрациях (более 10 %) действует удушающе, так как возникает кислородная недостаточность, в результате повышения концентрации газа (метана) до уровня не ниже 12 % переносится без заметного действия, до 14 % приводит к легкому физиологическому расстройству, до 16 % вызывает тяжелое физиологическое действие, до 20 % - уже смертельно опасное удушье.

Этилмеркаптан (одорант) - употребляются для придания запаха газам, транспортируемым по магистральному газопроводу, даже в небольших концентрациях вызывают головную боль и тошноту, а в высоких концентрациях действуют на организм подобно сероводороду в значительной концентрации токсичен, действует на центральную нервную систему, вызывая судороги, паралич и смерть.. ПДК этилмеркаптана в воздухе рабочей зоны 1 мг/м3.

Одорант легко испаряется и горит. Отравление возможно при вдыхании паров, всасывании через кожу. По своей токсичности он напоминает сероводород.

Концентрация паров этилмеркаптана 0,3 мг/м3 - является предельной. Пары этилмеркаптана в определенной смеси с воздухом образует взрывчатую смесь. Пределы взрываемости 2,8 - 18,2%.

Метан - в чистом виде не токсичен, но при содержании его в воздухе 20 % и более наблюдается явление удушья, потеря сознания и смерть. Предельные углеводороды с увеличением молекулярного веса проявляют больше токсичных свойств. Так пропан вызывает головокружение при двухминутном пребывании в атмосфере, содержащей 10 % пропана. ПДК (предельно допустимая концентрация) равна 300 мг/м3.

Этилмеркаптан взаимодействует с железом и его окислами, образуя склонные к самовозгоранию меркантиды железа (пирофорные соединения).

Чтобы обеспечить безопасные условия для выполнения различных видов строительно-монтажных работ и исключить травматизм, рабочие и инженерно - технический персонал обязаны хорошо знать и соблюдать основные правила техники безопасности.

В связи с этим, рабочие и инженерно - технический персонал, занятые на строительстве или ремонте трубопроводов, проходят обучение по своей специальности и правилам техники безопасности. Проверку знаний оформляют соответствующими документами согласно действующим отраслевым положениям о порядке проверки знаний правил, норм и инструкций по охране труда.

До начала работ по ремонту газопроводов организация, эксплуатирующая газопровод, обязана:

дать письменное разрешение на производство работ по ремонту газопровода;

очистить полость газопровода от конденсата и отложений;

выявить и обозначить места утечки газа;

отключить газопровод от действующей магистрали;

выявить и обозначить места залегания газопровода на глубине менее 40 см;

обеспечить связью ремонтно-строительные участки с диспетчерской, ближайшей компрессорной станцией, ближайшим домом обходчика и другими необходимыми пунктами;

обеспечить техническую и пожарную безопасность при ремонтных работах.

После отключения и снятия давления в газопроводе производятся планировочные и вскрышные работы.

Вскрытие газопровода производят вскрышным экскаватором с соблюдением следующих условий безопасности:

вскрытие газопровода необходимо вести на 15-20 см ниже нижней образующей, что облегчает строповку трубы при ее подъеме из траншеи;

запрещается производство других работ и нахождение людей в зоне действия рабочего органа вскрышного экскаватора.

Расположение механизмов и других машин около траншеи должно быть за призмой обрушения грунта.

Огневые работы на газопроводе следует производить в соответствии с требованиями Типовой инструкции по безопасному ведению огневых работ на газовых объектах Мингазпрома СССР, 1988.

К электросварочным работам допускаются электросварщики, прошедшие установленную аттестацию и имеющие соответствующие удостоверения. При работе с очистной машиной необходимо следить за тем, чтобы на ней был установлен пенный или углекислый огнетушитель.

Нефтяные синтетические смазочные масла и смазочно-охлаждающие жидкости или смеси (СОЖ) широко применяются в промышленности (и механических, кузнечнопрессовых и других цехах для смазки и охлаждения трущихся металлических частей).

Нефтяные масла - высокомолекулярные вязкие жидкости желтовато-коричневого цвета. Основными компонентами нефтяных масел являются алифатические, ароматические и нафтеновые углеводороды с примесью их кислородных, сернистых и азотистых производных. Для получения специальных технических свойств в нефтяные масла часто вводятся различный присадки, например полиизобутилен, соединения железа, меди, хлора, серы, фосфора и др.

Большинство синтетических смазочных масел (турбинные, автотракторные, компрессорные, моторные, индустриальные и др.) получается путем полимеризации олефинов, например этилена, пропилена.

В состав СОЖ входят минеральные масла и эмульгаторы из натриевых солей нафтеновых кислот (асидол). Выпускаются эмульсии и пасты. Основой СОЖ служит эмульсолы - коллоидные растворы мыла и органических кислот в минеральных маслах, дающие с водой или спиртом устойчивые эмульсии.

В процессе работы станков смазочные масла и СОЖ нагреваются (до 500-700°С), и в воздух рабочей зоны выделяются туманы масел, пары углеводородов, альдегидом, окись углерода и другие токсические вещества.

Токсическое действие смазочных масел может проявиться главным образом при чистом попадании масла на открытые участки тела, при длительной работе в одежде, пропитанной маслом, а также при вдыхании тумана. Токсичность смазочных масел усиливается с повышением температуры кипения масляных фракций, с повышением их кислотности, и увеличением в их составе количества ароматических углеводородов, смол и сернистых соединении.

Масло и охлаждающие смеси в виде аэрозолей (ПДК для масляного аэрозоля - 5 мг/м3) могут оказывать резорбтивное действие, попадая в организм через органы дыхания, а также поражать последние. При этом наибольшую потенциальную опасность представляют смазочные масла, содержащие в своем составе летучие углеводороды (бензин, бензол и др.) или сернистые соединения.

Острое отравление

Описаны острые отравления при чистке цистерн из-под нефтяных масел, а также аэрозолем охлаждающих масел у работавших в помещении при высокой температуре. Симптомы отравления были сходными с наблюдающимися при остром .

Хроническое отравление

У рабочих механических (токари, фрезеровщики, шлифовщики) и других цехов при контакте с СОЖ часто наблюдаются хронические гипертрофические, реже - атрофические риниты, фарингиты, тонзиллиты, бронхиты. Возможно развитие пневмосклероза. Характерны вегетативно-сосудистые расстройства с преимущественным нарушением периферического кровообращения по типу ангиоспастического синдрома, напоминающего синдром Рейно, и вегетативного полиневрита. Имеются сведения о возможности развития липоидной пневмонии и опухолей дыхательных путей у лиц, длительно вдыхающих аэрозоли, и пары различных нефтяных масел. В большинстве случаев липоидная пневмония протекает бессимптомно.

Нефтяные масла и охлаждающие смеси оказывают на кожу обезжиривающее действие и способствуют закупорке ее пор. Это приводит к возникновению различных кожных заболеваний (дерматиты, экземы, фолликулиты, масляные угри); возможно развитие сенсибилизации к химическим агентам, используемым в качестве присадок

Некоторые масла могут вызывать кератодермии, бородавчатые разрастания, папилломы, кожный рак.

Длительный контакт с парами минеральных масел и эмульсий может способствовать заболеванию раком легких и бронхов, а также мочевого пузыря.

Могут иметь место повреждения кожных покровов (особенно кистей рук) смазочными маслами, попадающими под кожу во время испытания под большим давлением маслопроводов, дизелей и пр. При этом масло пробивает кожу и вызывает развитие отека в подкожной ткани. Резкие боли и отек держатся 8-10 дней.

У лиц, контактирующих с нефтяным гудроном, наблюдаются фотодерматозы и заболевания типа меланоза: пигментация кожи открытых и подвергающихся трению частей тела, усиленное фолликулярное ороговение, атрофия; явления типа меланоза Риля (темно-красные и бурые пятна, местами сливающиеся), фолликулярные кератозы на руках, туловище и по краю волосистой части головы встречаются среди работающих с масляными аэрозолями.

Лечение синдромальное.

Экспертиза трудоспособности

В зависимости от характера заболевания, наличия аллергического компонента, стойкости заболевания и его рецидивов - временное или постоянное отстранение от работы.

Профилактика

Важное значение для профилактики кожных заболеваний имеет уход за кожей до и после работы, правильное использование защитных паст и отмывочных средств. Рекомендуются различные защитные гидрофильные мази и пасты, пленкообразующие гидрофильные пасты, гидрофобные мази и пасты, пленки, силиконовый крем.

В целях уменьшения ощелачивания кожи при работе с СОЖ рекомендуется обмывать руки слабым раствором соляной кислоты во время перерывов в работе. После окончания смены - мытье рук водой и смазывание кожу мазями (крем с витаминами А, Е и т.п.). Для удаления масляных и других загрязнений применяются так называемые промышленные очистители. Соблюдение мер личной гигиены (мытье в душе, частая смена спецодежды и т. д.). Профилактика и лечение микротравм.

При работе в атмосфере, загрязненной большими концентрациями аэрозоля или паров смазочных масел, необходимо пользоваться противогазами.

Не следует допускать к работе лиц, страдающих любыми заболеваниями кожи.