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电厂化学之电力(diànlì)用油资料第一页，共93页。第一节电力用油的化学(huàxué)组成电力用油的化学(huàxué)组成电力用油的炼制电力用油的质量 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 上海电力(diànlì)学院第二页，共93页。电力(diànlì)用油的化学组成电力系统中所采用的绝缘油、汽轮机油等主要是由天然石油炼制而成。石油是一种粘稠油状的可燃性液体矿物。颜色(yánsè)多为黑色、褐色或暗绿色、偶有黄色等。石油是由碳和氢组成的各种烃类及其氧化物、氮化合物、树脂、沥青等组成的极为复杂的一种混合物。石油是由许多种元素组成的，碳氢含量最高，二者约占96%~99%.还有少量的硫、氧、氮，微量的金属元素（铁、镍、铜、铅、钒、镁、钾、钙、锰）以及微量的非金属元素（磷、硅、氯）等。国内外几种石油的主要元素组成见表1上海电力(diànlì)学院第三页，共93页。表1石油中主要(zhǔyào)元素成分产地碳氢硫氮氧大港大庆胜利伊朗85.6585.4785.3185.4012.3612.2112.9012.800.120.110.901.060.230.270.240.740.241.26石油中的烃类主要有烷烃、环烷烃和芳香烃等。烷烃——分子中含有1-4个碳原子的烷烃为气态；含5-15个碳原子的烷烃为液态，是石油的主要成分；含16个碳原子以上的烷烃为固态，悬浮在石油中.烷烃有较好的化学安定性，高闪点和其它(qítā)优越的性质。CnH2n+2上海电力(diànlì)学院第四页，共93页。环烷烃——也是石油的主要成分(chéngfèn)，它的结构比较复杂，有单环、双环和多环，并带有烷基侧链，它具有较高抗爆性，低凝点及较好的润滑性，会使制得的油品有良好的热安定性和化学安定性，是电力用油的主要理想成分(chéngfèn)之一。石油中含有75%-83%的环烷烃称为环烷基石油,是炼制绝缘油的最好原油。如环已烷C6H12芳香烃——最简单的芳香烃是苯(C6H6)，所有的润滑油成分(chéngfèn)中都含有芳香烃.芳香烃比环烷烃化学性质活泼，其活性完全由侧链的数量和大小决定。上海电力(diànlì)学院第五页，共93页。电力用油是来自高沸点的润滑油馏分，其分子中碳原子数相应增多，平均分子量增大，一般在300~500左右。电力用油组成的结构特点是：饱和(bǎohé)烃的含量最多，约占60%以上，其次为芳香烃，约占30%以上，而且具有混合结构的烃有所增加。上海电力(diànlì)学院第六页，共93页。电力(diànlì)用油的炼制以生产燃料和润滑油为目的的炼油厂里，通常是先将原油进行常压、减压蒸馏，依次分离为汽油、煤油、柴油、重柴油，轻质、中质和重质润滑油等各种沸点(fèidiǎn)不同的馏分。上述过程属于物理过程，原油中烃类化合物在结构上没有发生变化称为一次加工。以一次加工得到的各种馏分为原料，按产品质量的要求，分别进行加工，可生产不同品种、规格的燃料和润滑油等石油产品。在加工过程中有化学反应发生，且原料中的烃类化合物在结构上也发生变化，称为二次加工。上海电力(diànlì)学院第七页，共93页。电力用油的加工程序从油田开采出来的原油加工成电力用油的工艺过程，主要(zhǔyào)包括润滑油馏分的制取、馏分油的精制、电力用油的调合等三个工序。上海电力(diànlì)学院第八页，共93页。(1)馏分油的制取原油经过沉降、脱盐、脱水后，在进行常压和减压蒸馏，把石油分馏成若干个馏分。又按一定的沸点范围(fànwéi)把各馏分归纳为汽油馏分、煤油馏分、柴油馏分、润滑油馏分四个部分。常用的是常压与减压蒸馏上海电力(diànlì)学院第九页，共93页。常压蒸馏常压蒸馏是根据组成原油的各类烃分子沸点的不同，利用加热炉、分馏塔等设备将原油进行多次的部分汽化和部分冷凝，使汽液两相进行充分的热量与质量交换(jiāohuàn)，以达到分离的目的，从而制得汽油、煤油、柴油等馏分。上海电力(diànlì)学院第十页，共93页。一般35℃-200℃的馏分为直馏汽油馏分；175℃-300℃的馏分为煤油馏分;200℃-350℃的馏分为柴油馏分;350℃以上的馏分为润滑油或裂化原料。在较低温度范围内便能蒸馏出来的石油组分称为轻馏分;在较高温度范围内才能蒸馏出的组分称为重馏分。直馏馏分主要(zhǔyào)是由烷烃与环烷烃组成，一般不含饱和烃，所以直馏产品性质安定，不易氧化变质，易于长期储存。上海电力(diànlì)学院第十一页，共93页。减压蒸馏常压蒸馏所得到的渣油是炼制润滑油的原料由于它是350℃以上(yǐshàng)的高沸点馏分，如果还用常压蒸馏来进行分离，加热温度就得高达350℃以上(yǐshàng)，在这样的高温下，会起烃分子的裂化。为了既能进行蒸馏分离又不致使烃分子裂化，就需采用减压蒸馏。上海电力(diànlì)学院第十二页，共93页。减压蒸馏是利用降低压力可以降低液体沸点的原理.将常压渣油在减压塔内进行分馏。减压塔的真空度是靠二至三级蒸汽喷射泵抽空而致，塔顶的真空度控制在93.3kPa左右。从减压塔侧线可以引出各种(ɡèzhǒnɡ)润滑油馏分或催化裂化的原料。塔底的重油叫减压渣油，可作为焦化和制取浙青的原料或作为锅炉燃料。上海电力(diànlì)学院第十三页，共93页。(2)馏分油的精制变压器油、汽轮机油等电力用油，与一般工业润滑油的来源相同，皆是从润滑油馏分精制而成。精制的目的：去掉油中的有害成分，如不饱和的化合物，环烷酸、硫化合物、氮化合物、树脂(shùzhī)、沥青及一此高分子的烃类。得到半成品或称基础油；常用的精制方法有：硫酸精制、溶剂精制、加氢精制、脱蜡、白土补充精制等。下表2是精制后的成分上海电力(diànlì)学院第十四页，共93页。表2石油(shíyóu)润滑油馏分脱蜡后的烃类组成(m%)样品序号沸点范围(℃)饱和烃单环芳烃双环芳烃多环芳烃1#350-50072.910.08.68.52#350-50061.215.111.212.5上海电力(diànlì)学院第十五页，共93页。酸碱精制用浓硫酸与油中的不良成分(chéngfèn)发生反应，生成酸渣，经沉淀后与油分离。此时，油呈酸性，再用白土和碱(也有不用碱的)处理，就可得到酸值小，安定性好的油品。上海电力(diànlì)学院第十六页，共93页。溶剂精制在一定的温度条件下，利用(lìyòng)溶剂的活性极性分子，溶解润滑油中的一些非理想成分(多环短侧链的芳烃和环烷烃、胶质、浙青质及硫、氮、氧化合物等)，将它们分离出来，从而改善油品的粘温性能，降低残碳值与酸值，提高油品的安定性。将分离物蒸出溶剂后，便获得抽出油，抽出油可作调合车轴油等的原料。常用的溶剂有糠醛、酚、丙烷等。上海电力(diànlì)学院第十七页，共93页。加氢精制在高温、高压和有催化剂存在的条件下，向被精制油中通入氢气，使氢与油中的非烃化合物和不饱和烃等发生化学反应(fǎnyìng)，从而将它们除去和转变为饱和烃的精制工艺，称为加氢精制。这是一种较好的精制方法，可简化精制工序，提高油品的产率。加氢精制将逐步取代部分传统的精制工艺。上海电力(diànlì)学院第十八页，共93页。白土精制白土是一种含氧化硅和氧化铝的天然陶土，用盐酸处理后，活性大增。它不仅吸附能力强，且选择性好，当与油料充分混合后，即将油中胶质、浙青质、酸渣、残余溶剂等吸附在微孔表面上，过滤后即可得精制油。这种方法作为酸碱精制或溶剂精制的一个补充，可进一步提高油品的安定性并改善油品色泽。此法工艺简单、设备投资少，但劳动条件(tiáojiàn)差，生产效率低.且污染环境。上海电力(diànlì)学院第十九页，共93页。脱蜡精制脱蜡是在常温下呈固体状态的烃，蜡虽说(suīshuō)不是有害物质，但它是不理想分，因为在常温条件下在油中呈溶解状态的蜡在较低温度下会从油中析出，温度越低，析出量越多。为了改善油的低温流动性，在生产润滑油、柴油和喷气燃料的过程中，通常都要进行脱蜡。脱蜡的方法主要有:①冷冻脱蜡。将含蜡油冷却至希望的脱蜡油凝点以下5℃~10℃，使油中石蜡结晶析出，通过加压或离心作用予以分离后，便得脱蜡油。②尿素脱蜡。尿素和油中的长链烷烃及带有短分支侧链的长链烷烃相互作用，形成络合物从油中分离出来。采用这种方法脱蜡可获得凝点很低的油品。③溶剂脱蜡。用溶剂将原料油稀释，使油的粘度降低，然后分离油和蜡。常用的溶剂有酮类和苯系物的混合。④分子筛脱蜡。分子筛是人工合成的泡沸石，它是一种多孔的吸附剂，具有特殊的孔道结构，仅能吸附正构烷烃分子，从而达到脱蜡的目的。上海电力(diànlì)学院第二十页，共93页。(3)电力用油的调合调和是生产电力用油的最后一道工序。该工序根据不同型号的油品在粘度、凝点等性能的不同要求，将精制后的几种润滑油基础油馏分，按不同的配比泵入调合罐，然后再根据要求加入各种添加剂(如抗氧剂等)充分混合均匀进行调合。经检验(jiǎnyàn)合格即可得到商品电力用油(成品油)。上海电力(diànlì)学院第二十一页，共93页。加适当(shìdàng)添加剂以便达到各用户应用的要求。如加抗氧化剂(T501)、防锈剂(T746)、粘度调节剂(聚异丁烯等)、降凝剂(长链烷基萘及其缩合物)、抗泡沫添加剂(甲基硅油)等。T501:2、6二叔丁基对甲酚;T746:十二烯基丁二酸.上海电力(diànlì)学院第二十二页，共93页。各种(ɡèzhǒnɡ)烃类对电力用油性质的影响和其他物质一样，电力用油的物理、化学性质取决于它的化学组成和结构，而油品的性质应满足其使用中的性能要求。不同烃类对油品性质的影响见表3。液态烷烃、环烷烃，少环长侧链的环烷烃或芳香烃等是电力用油的理想组分；高分子正构烷烃，多环短侧链的环烷烃或芳香烃，不饱和烃及非烃化合物等是电力用油的非理想组分。电力用油的分类电力用油的分类见表4。上海电力(diànlì)学院第二十三页，共93页。表3不同(bùtónɡ)烃类对油品性质的影响烃类密度闪点粘度粘温性低温流动性化学安定性抗氧化性烷烃正构小低最好(液态)差(高分子)好异构高好差(分支多)环烷烃少环中中好(长侧链)好好多环差(短侧链)差(多侧链)芳香烃少环大高好(长侧链)中好多环差(短侧链)差(长侧链)上海电力(diànlì)学院第二十四页，共93页。表4电力(diànlì)用油的分类类别组别牌号代号名称符号电气用油(D)变压器油B10号变压器油25号变压器油45号变压器油DB-10DB-25DB-45断路器油U电缆油L38kv电缆油66kv电缆油110kv电缆油DL-38DL-66DL-110润滑油(H)汽轮机油U20号汽轮机油30号汽轮机油45号汽轮机油55号汽轮机油HU-20HU-30HU-45HU-55上海电力(diànlì)学院第二十五页，共93页。电力(diànlì)用油的质量标准油品的质量标准油品的质量标准，即各种油品的主要物理、化学性质的规格指标。一般可分为国家标准、部颁标准、行业标准(或专业标准)、企业标准等。国家标准用“GB”来表示。对于油品的质量标准或各项指标的标准试验方法，通常可用代号(dàihào)、顺序号、批准(或修订)的年代号(dàihào)来表示。例如，国产新变压器油的质量标准为：GB——2536——90年代号(dàihào)(1990年修订)顺序号(国家标准编号)国家标准代号(dàihào)上海电力(diànlì)学院第二十六页，共93页。电力用油的质量标准我国制定(zhìdìng)的国产新变压器油的质量标准见表5。超高压变压器油(新油)的质量标准为SH0040-91。汽轮机油(新油)的质量标准为GB2537-81。断路器油(新油)的质量标准为SH0351-92。上海电力(diànlì)学院第二十七页，共93页。表5变压器油上海电力(diànlì)学院第二十八页，共93页。第二节电力(diànlì)用油的性质、使用性能油品的密度油品的粘度和粘温性油品的倾点、凝点和低温流动性油品的闪点、燃点和自燃点油品的抗乳化性能和破乳化度油品酸值、水分和水溶性酸或碱油品中的机械杂质(zázhì)、游离碳和灰分油品的氧化安定性油品的绝缘强度和击穿电压上海电力(diànlì)学院第二十九页，共93页。油品的密度(mìdù)油品的密度是指该油品单位体积的质量。其单位为kg/m3，常用单位为g/cm3、g/mL或kg/L。由于温度(wēndù)对油品的密度影响很大，所以在使用中应标明温度(wēndù)。油品在t℃时的密度用来表示。油品的密度与其化学组成密切相关。对同碳数烃类，芳香烃的密度最大，环烷烃次之，烷烃最小。非烃化合物的密度也较大。当油中混入水分、机械杂质或油品劣化时，其密度将比新油大。上海电力(diànlì)学院第三十页，共93页。油品密度(mìdù)的测定及应用我国测定油品密度(mìdù)的方法主要有两种：密度(mìdù)计法和比重瓶法。密度(mìdù)计法测定装置简便、快速，易于操作，广泛地用于实验室和现场的质量监控。比重瓶法精密度(mìdù)较高，通常用于油品化学组成的全分析、油品性能的改进及新油品的研制。上海电力(diànlì)学院第三十一页，共93页。油品的粘度(zhāndù)和粘温性油品粘度的含义与其他真实(zhēnshí)液体相同，即油品的流动速度不仅取决于油品所受的外力，还取决于油品分子之间因摩擦而产生的内部阻力，这种内部阻力的量度称为粘度。显然，粘稠油品粘度较大。(1)粘度的表示方法①动力粘度：面积各为1cm2并相距1cm的两层液体作相对运动时，所产生的内摩擦力称为动力粘度(厘泊)。上海电力(diànlì)学院第三十二页，共93页。②运动粘度：表示液体在重力作用下流动时内部阻力的量度(liángdù)。其值为相同温度下，液体的动力粘度与密度之比。即式中：——油品在t℃时的运动粘度，cm2/s；——油品在t℃时的动力粘度，g/cm·s；——油品在t℃时的密度，g/cm3。上海电力(diànlì)学院第三十三页，共93页。③条件粘度：在石油产品中，还常遇到一些条件粘度指标。它们是在 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 温度下，规定的仪器中，使一定体积的油品流出，以其流出时间或其流出时间与同体积水流出时间之比作为(zuòwéi)粘度值。具体的条件粘度有恩氏粘度、雷氏粘度、赛氏粘度三种。目前，运动粘度为世界各国普遍使用，国际上一般用运动粘度对油品进行校核、仲裁检验。上海电力(diànlì)学院第三十四页，共93页。(2)油品的粘温性及其表示方法(fāngfǎ)：温度对油品的粘度影响较大。温度升高时，油品的粘度减小；反之，则粘度增大；油品粘度随温度变化的这种性质，通常称为“粘温性”。目前，衡量油品粘温性的表示方法(fāngfǎ)主要有以下两种：①粘度指数VI：这是目前世界各国通用的表示粘温性的指标。粘度指数VI越大，标明粘温性越好。石油的粘度指数计算公式为：上海电力(diànlì)学院第三十五页，共93页。式中：VI——石油的粘度(zhāndù)指数；U——油样在37.8℃时的粘度(zhāndù)，mm2/s；L——差基准油在37.8℃时的粘度(zhāndù)，mm2/s；H——好基准油在37.8℃时的粘度(zhāndù)，mm2/s。②粘度(zhāndù)比：即油品在50℃的粘度(zhāndù)与100℃时粘度(zhāndù)的比值。比值越小，则该油品粘温性越好。上海电力(diànlì)学院第三十六页，共93页。为了增加油品的粘度和改善(gǎishàn)油品的粘温性，可向油品中添加少量粘度指数改进剂。目前我国比较常用的粘度指数改进剂是聚甲基丙烯酸酯和聚异丁烯。上海电力(diànlì)学院第三十七页，共93页。油品的倾点、凝点和低温(dīwēn)流动性倾点、凝点都是用来表示石油产品低温流动性能的指标。随着温度的降低，油品逐渐变得粘稠，其流动性必然变差。当温度降低到一定程度时，油品可失去正常的流动性。这将对油品的使用有很大影响。倾点和凝点(1)倾点指石油在规定的条件(tiáojiàn)下冷却时，能够流动的最低温度，以℃表示。(2)凝点指石油在规定条件(tiáojiàn)下冷却到液面不移动时的最高温度。表6是几种石油凝点和含蜡量的关系。上海电力(diànlì)学院第三十八页，共93页。表6几种石油(shíyóu)凝点和含蜡量关系油品凝点的高低与含蜡量有直接关系(guānxì)。油品含蜡量越高，凝点越高。油品的凝点越低，则其低温流动性就越好。油品在低温下失去流动性的原因油品在低温下失去流动的影响因素较为复杂，主要有以下两种情况。含蜡量%28.611.838.32.04凝点℃2414－9－50上海电力(diànlì)学院第三十九页，共93页。(1)结构凝固(主要原因)：对于含蜡较多的油品，随温度的降低，其中正构烷烃等高熔点烃类以片状或针状结晶析出，逐渐长大，并进而连接(liánjiē)形成立体网状晶体结构，把此时尚处于液态的油包在其中，形成凝胶体，从而使整个油品失去流动性，这就是所谓结构凝固。(2)粘温凝固：对于含蜡很少的油品，当温度降低时虽然尚未有结晶析出，但由于其分子中环状结构较多，在低温下其粘度大幅度增加，直至过于粘滞形成凝胶体而丧失流动性，即称为粘温凝固。上海电力(diànlì)学院第四十页，共93页。降凝剂的应用为改善绝缘油的低温流动性，降低其凝点，使油品能在低温下正常运行，除了油品在炼制过程中脱蜡外，还可采用往油品中添加降凝剂的方法(fāngfǎ)。通常只要在油品中加入0.1~1%的降凝剂，就可以使凝点降低10~20℃左右，从而使油品能够在低温下正常使用。常用的降凝剂有三种：烷基萘(T801)、聚甲基丙烯酸酯(T602)、和聚α-烯烃(T803)。上海电力(diànlì)学院第四十一页，共93页。油品的闪点、燃点(rándiǎn)和自燃点(rándiǎn)石油产品可作为燃料，一般液态油品又是极易着火的物质。因此，研究它们与燃烧、爆炸有关(yǒuguān)的性质，即闪点、燃点和自燃点，对油品贮运和使用的安全都有着重要意义。油品的闪点闪点是指油品在规定的条件下，加热到其油蒸气和空气的混和气与火焰接触发生瞬间闪火时的最低油温。油品的燃点和自燃点油品达到闪点后，继续加热将继续闪火，直至外界引火后，火焰燃烧并至少持续燃烧5秒钟时的最低温度称为油品的燃点。上海电力(diànlì)学院第四十二页，共93页。若达到闪点后，继续加热油品，不用外界引火，因温度较高，油品会剧烈(jùliè)氧化而产生火焰自行燃烧的最低油温，称为油品的自燃点。油品闪点的测定与应用闪点的测定方法可分为开口杯法和闭口杯法。采用哪种方法，主要取决于油品的性质及使用条件。油品的危险等级油品的危险等级也是根据闪点来划分的。闪点在45℃以下为易燃品，45℃以上为可燃品。在贮运和使用中，严禁将油品加热到它的闪点，加热的最高温度一般应低于闪点20~30℃。上海电力(diànlì)学院第四十三页，共93页。油品的抗乳化(rǔhuà)性能和破乳化(rǔhuà)度油品的抗乳化性能抗乳化性能一般指油品本身抵抗油水(yóushui)乳化液形成的能力。抗乳化能力的大小，通常以油水(yóushui)乳化液分层的快慢——破乳化度来表示。破乳化度是评价汽轮机油抗乳化性能的质量指标，又称破乳化时间。乳化液的形成一种液体在另一种不相溶的液体中被分散成细小粒子，称作乳化。上海电力(diànlì)学院第四十四页，共93页。例如，油和水是不相溶的，但加入某种表面活性剂，使一方分散(fēnsàn)于另一方中，则形成乳化液。这种表面活性剂被称为乳化剂。油与水的乳化液可分为两种：一种是以水为连续相，油为分散(fēnsàn)相，称为水包油型乳化液(O/W)；另一种是以油为连续相，水为分散(fēnsàn)相，称为油包水型乳化液(W/O)。乳化剂能降低油水间界面张力，先使油水成为容易混和的状态，再加以机械搅拌作用，形成乳化状态。油-水乳化液的分类见图6。上海电力(diànlì)学院第四十五页，共93页。图1油-水乳化液的分类(fēnlèi)上海电力(diànlì)学院第四十六页，共93页。形成乳化液的主要条件是：(1)必须有两种互不相溶的液体；(2)两种混合液体中应有乳化剂存在；(3)要有形成乳化液的能量，如循环流动、搅拌等。乳化较严重的汽轮机油将造成许多危害。如破坏有的正常润滑作用，增大部件的摩擦，造成局部过热，严重时会损坏机件。乳化液的稳定性乳化液的稳定性主要取决于水相分散程度、乳化液保护膜的强度、形成乳化液的时间、油品的粘度(zhāndù)和温度等几个因素。上海电力(diànlì)学院第四十七页，共93页。汽轮机油的破乳化方法破乳化方法可主要概括为物理方法和化学(huàxué)方法两种。(1)物理方法加热沉降、离心分离、机械过滤和高压脱水等方法均能起到破坏汽轮机油乳化液的作用，达到油、水分离的目的。(2)化学(huàxué)方法主要是在乳化的汽轮机油中加入适当的破乳化剂，可减弱或破坏乳化膜的稳定性，促进油水分离，达到破乳化的目的。上海电力(diànlì)学院第四十八页，共93页。油品酸值、水分(shuǐfèn)和水溶性酸或碱油品的酸值中和1g油中含有的酸性组分所需要的氢氧化钾毫克数，称为油品的酸值。油的酸值包括可溶于水和非水溶剂的酸性组分，如无机酸、有机酸(羧酸、环烷酸等)。这些酸性物质能腐蚀设备(shèbèi)和有关部件，危害较大。因此，酸值是保证设备(shèbèi)不受腐蚀的重要指标之一。油中的水分油中的水分有三种存在形态：溶解态、乳化态和游离态。上海电力(diànlì)学院第四十九页，共93页。水分混入油中，会使油发生乳化，对汽轮机的润滑和调速都会产生不良影响；致使油的绝缘强度大大降低，直接威胁设备的正常运行；还会使酸值增大，加速金属设备的腐蚀。因此，防止水分进入油系统是十分重要的。油中的水溶性酸或碱油中的水溶性酸或碱是指能溶于水中的无机酸或碱以及低分子有机酸和碱性化合物等。这些组分(zǔfèn)主要来自油品中的氧化和外界的污染。水溶性酸或碱会腐蚀设备，影响设备的安全经济运行和使用寿命。新油中应不含水溶性酸或碱。上海电力(diànlì)学院第五十页，共93页。油品中的机械(jīxiè)杂质、游离碳和灰分油品中的机械杂质油中的机械杂质主要指灰尘、砂、碳粒、金属物和纤维质等。机械杂质会磨损设备和机件，降低油的破乳化性能，降低油的绝缘强度和冷却散热作用等。油品中的游离碳油在较高温度的作用下，因氧化分解作用而产生的固体碳，称为游离碳。这些碳粒会吸附水，加速油的乳化，破坏(pòhuài)设备绝缘性能，甚至造成事故。上海电力(diànlì)学院第五十一页，共93页。油品中的灰分在规定条件下，一定量的石油完全燃烧后所残留的固体残渣，称为油品的灰分。新油中的灰分主要是在有的加工过程中所残存下来的白土微细颗粒、金属有机物等。对新油检测灰分，可以判断(pànduàn)油品的炼制质量。运行中的电力用油，由于腐蚀产物、氧化产物、金属磨损等原因，所含的各种杂质增多，故灰分含量也会增加。测定运行油中的灰分，可判断(pànduàn)油品的劣化程度。上海电力(diànlì)学院第五十二页，共93页。油品的氧化(yǎnghuà)安定性油品的氧化和氧化安定性油品在贮存、运输(yùnshū)和使用过程中，不可避免地会发生不同程度的氧化。油品的氧化安定性是指在一定的实验条件下，油品抵抗氧化作用的能力。油品烃类的氧化产物及其危害油品烃类的氧化产物按其性质归纳为三类：(1)酸性产物：羧酸、羟基酸、酚类和沥青质酸等。(2)中性产物：过氧化物、醇、醛、酮、酯、胶质、沥青质等。上海电力(diànlì)学院第五十三页，共93页。(3)水和挥发性产物：油品氧化生成微量的水，以及CO、CO2、低沸点烃、低分子酸等以挥发性气态产物。油品氧化产物的危害：腐蚀设备及有关部件，缩短其使用寿命；降低绝缘油和有关设备的电气性能，重者可造成严重的设备和人身事故；增大油品粘度，使油品失去良好的散热、润滑和调速等作用(zuòyòng)；是机械消耗功率增大；降低汽轮机油的抗乳化性能，加快固体绝缘 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 老化等。因此，防止运行中油品的氧化，及时除去其氧化产物是非常重要的。上海电力(diànlì)学院第五十四页，共93页。油品的抗氧化添加剂能改善油品抗氧化能力的试剂，称为抗氧化添加剂，简称抗氧化剂。一般对抗氧化剂的要求是抗氧化能力强，不与油起化学反应，油溶性好，不溶于水，对设备(shèbèi)无腐蚀性，而且在油使用的温度范围内不发生分解、不蒸发等。目前，抗氧化剂可分为酚型、芳胺型和硫磷型抗氧化剂等三类。上海电力(diànlì)学院第五十五页，共93页。油品的绝缘强度(qiángdù)和击穿电压绝缘强度是绝缘油在高压(gāoyā)电场下所具有的重要电气特性指标。把绝缘油放在装有一对电极的油杯中，两极加上电压。当电压增大到一定数值时，电流突然增大并产生火花，这一现象即为绝缘油的击穿。这是绝缘油失去了绝缘能力，变为导体。击穿时的电压称为“击穿电压”，此时的电场强度称为绝缘油的“绝缘强度”。在均匀电场中，绝缘强度和击穿电压有几下关系：上海电力(diànlì)学院第五十六页，共93页。式中：E——绝缘油的绝缘强度kv/m；V——绝缘油的击穿电压kv；d——平板电极间的距离m。从上式可知，d值一定，V越大，则E也越大，表明绝缘油的绝缘性能越好。通常(tōngcháng)用击穿电压来表示绝缘油的绝缘性能。一般新绝缘油的击穿电压在45kv以上。上海电力(diànlì)学院第五十七页，共93页。活性硫：活性硫包括元素硫、硫化氢、低级硫醇（如CH2SH）、二氧化硫、三氧化硫、磺酸和酸性硫酸酯等。将磨好的铜片放入石油中,在一定的温度下经一定时间后取出洗净与标准色板对比,确定腐蚀等级.5．苛性钠试验：是指苛性钠抽出物酸化试验的简称（又称钠试验），是检查新油和再生油内，由于碱处理后，洗涤不干净而残存的环烷酸及其皂类的一种定性试验。油品中如含有上述杂质(zázhì)，当油品与同体积的苛性钠溶液，在一温度下混合时，油中的环烷酸与碱起化学反应生成盐，溶于碱液中，其反应如下：上海电力(diànlì)学院第五十八页，共93页。当滴入浓盐酸酸化时，又变成难溶于水的环烷酸等物质。含量少就不会混浊.含量大使溶液(róngyè)呈混浊现象。油就不合格.说明碱洗不彻底.上海电力(diànlì)学院第五十九页，共93页。油的析气性是指油品在高电场作用(zuòyòng)下，烃分子发生物理化学变化时，吸收气体或放出气体的特性。对于芳香烃在高压电场作用(zuòyòng)下是吸收气体的，而烷烃和环烷烃是放出气体的。上海电力(diànlì)学院第六十页，共93页。五、电力用油的分析取样，各用油设备(shèbèi)中油的取样应按规程执行。取样容器：一般用500-1000mL的磨口塞玻璃瓶。取样部位:运行中的汽轮机油、抗燃油正常监督是从冷油器取样，检查水分杂质从油箱底部取样；也可从流动的油管中接取。运行中的变压器取油样一般是在下部取样阀取样。在异常情况下也可在上部气体继电器的放气嘴取样；油罐中取样应从污染最严重的油罐底部取样。从整批油中的取样，与桶数量有关。其关系见表7。油的桶数/桶12-56-2021-5051-100101-200201-400400取样的桶数/桶12347101520表7一批油样中取样(qǔyàng)的桶数上海电力(diànlì)学院第六十一页，共93页。油的分析1．石油密度的测定GB1884用密度计法测定.把密度计垂直放入油中并让其稳定(wěndìng)，待其温度达到衡定后，读取密度计的数字，并记下石油的温度，密度用ρt表示.由于密度与温度有关.因此实验温度下测得的密度要换算到ρ20℃.换算公式为：ρ20℃=ρt+△ρρ20℃——20℃时的密度，g/cm3;ρt——t℃时的密度，g/cm3;△ρ——t℃时的密度的修正值，g/cm3。上海电力(diànlì)学院第六十二页，共93页。2．运动粘度的测定GB265在恒定的温度下，测定一定体积的液体在重力下流过一个标定好的玻璃毛细管粘度计的时间（s），此时间与粘度计的常数之乘积，即为该温度下被测液体的运动粘度。用νt表示，mm2/s运动粘度νt按下式计算：νt=c·τt式中,c为粘度计常数，mm2/s2；τt为试样的平均(píngjūn)流动时间，s；。上海电力(diànlì)学院第六十三页，共93页。3．闪点t和燃点tc的测定GB267石油在连续搅拌下用很缓慢的恒定速率加热。在规定的温度间隔内同时中断搅拌的情况下，将一小火焰引入石油上方，火焰引起试样上的蒸汽闪火时的最低温度作为闪点。同时记录大气压力。闪点测出后，继续以对石油缓慢加热，用点火器对火焰点火，若石油蒸汽立即着火并能继续燃烧不少于5s，此时(cǐshí)立即读出温度作为燃点。结果计算大气压力低于99.3kPa(745mmHg)时，闪点应按下式修正:t0=t+△t上海电力(diànlì)学院第六十四页，共93页。式中：t0——相当于101.3kPa时的闪点，℃；t——试验时的大气压力下测得的闪点，℃；△t——是校正值，℃。当大气压力在540-760mmHg范围内，校正值△t可按下式计算：△t=（0.00015×t+0.028）(101.3-p1)×7.5△t=（0.00015×t+0.028）(760-p)式中，p1,p——分别表示试验条件下的大气压力，kPa，mmHg；t——试验条件下的温度，℃；0.00015和0.028为经验常数(chángshù)。7.5压力由mmHg换算成kPa的换算系数燃点的校正同上。上海电力(diànlì)学院第六十五页，共93页。4．凝点和倾点GB510凝点的测定:石油在规定的试管中,冷却到预期的温度(wēndù)时,将试管倾斜45o经过1min,观察液面是否流动,液面不流动的最高温度(wēndù)即为凝点.倾点的测定:石油经预热后,在规定(guīdìng)的速度下,冷却,每隔3min,检查一次试油的流动性,观察石油能流动的最低温度,即为倾点.凝点和倾点相当于纯物质的凝固点和熔点.对于纯物质来说在一定外压下,是同一温度.而油是混合物,在一定外压下,在冷却过程中,不可能在同一温度下凝固.而是在一定温度范围内凝固或熔化(rónghuà).一般相差1℃-5℃上海电力学院第六十六页，共93页。凝点和倾点都是表示,油品低温流动性的指标,只是测定方法稍有不同.当然(dāngrán)结果也不同,约有1℃—5℃的差别.(能流动,已有固相了,不能流动也还有液相).变压器油的牌号是根据(gēnjù)凝点的高低来划分的,如10号、25号、45号变压器油就是指凝点为-10℃、-25℃、-45℃.5．油中水分的测定(cèdìng)GB7600当油中有水时，碘被二氧化硫还原，在砒啶和甲醇存在下，生成氢碘酸吡啶和甲基硫酸氢吡啶，反应式为：上海电力学院第六十七页，共93页。根据法拉弟电解定律(dìnglǜ)，通电1F的电量，1mol(I－)被还原。就有1mol(H+)被氧化,或有1mol(1/2H2O)参与了反应。根据等物质量规则有n(1/2H2O)=n(1/2I2)=n(I－)油中水的含量（%）的计算公式：式中，W为试样中水的含量，%；Q为试验中所需的电量，C；F为法拉弟常数，96500C/mol氢碘酸吡啶在电解过程中可形成碘.产生的碘又与石油中的水反应生成氢碘酸，直至全部水反应完毕为止。电极(diànjí)反应如下：第六十八页，共93页。6..苯胺点的测定GB262将规定体积的苯胺和试样置于试管中，并用机械搅拌使其混合，然后加热直至两相互相溶解(róngjiě)成为单一相溶液所需的最低温度，称为苯胺点，以℃表示.油品中各种烃类的苯胺点是不同的，其高低顺序是：芳香烃<环烷烃<烷烃，因此在测得油品苯胺点的高低后，可判断油品中含那种烃类较多。7.油品的体积电阻率(电导率的倒数)GB5654在两电极间单位(dānwèi)体积的油品内电阻的大小,通常以ρV表示.式中,ρV.为体积(tǐjī)电阻率,Ω.cm;d为电极常数,cm;R为测出的油品的电阻,Ω.通常是恒定的电压下测定两电极间单位体积的油品中的欧姆电阻R,再依下式计算电阻率ρV.第六十九页，共93页。8.油对水的界面张力的测定GB6541将一个铂丝平面圆环,从水一油界面向上(xiàngshàng)拉脱,测定其所需的力,在计算界面张觅时,所测得的力要用一个经验测量系数进行修正,此系数取决于所用的力,油和水的密度及圆环的直径.油的界面张力可了解油的净化程度及老化深度.界面(jièmiàn)张力δ按下式计算:δ=MF式中,M---膜破裂(pòliè)时该度盘读数,M-mN/m;F---系数,按下式计算.式中,ρ0、ρ1----分别为水和石油在25℃时的密度,g/cm3;r0---铂丝的平均半径,cm;r1---铂丝的半径,cm.上海电力学院第七十页，共93页。7.油品析气性的测定在试验条件下,油品用高纯氢饱和,当受到强度足以引起在油气交界中放电的电场作用下油本身表现出吸收或放出(fànɡchū)气体的能力.油品的析气性G(μL/min)按下式计算;G=(B60-B10)×103/50式中,B10-----通电10min时记录的量气管液面毫升(háoshēnɡ)数,mL;B60-----通电60min时记录的量气管液面毫升(háoshēnɡ)数,mL50------计算析气倾向所用的试验时间,min若G为正值,表示(biǎoshì)油品放气,G为负值,表示(biǎoshì)吸气.上海电力学院第七十一页，共93页。常见(chánɡjiàn)的电力用油（气）1．汽轮机油——又称透平油，在汽轮机运行中起润滑、冷却、调速作用，同时还有防锈、防尘、密封等作用。2．变压器油——又称矿物绝缘油，是电力系统变压器、互感器套管(tàoɡuǎn)等使用的良好液体绝缘介质。常用变压器油为10号、25号、45号上海电力(diànlì)学院第七十二页，共93页。3．六氟化硫(SF6)是一种气体绝缘介质,它具有不燃的恃性，并具有良好的绝缘性能和灭弧性能，最先被用于断路器中，后扩大到变压器、电缆等各种电气设备中。六氟化硫是一种无色、无味、无毒的气体，化学性能稳定，在常温下不与其它物质(wùzhì)产生化学反应。它的密度比空气重5.1倍。但它的临界温度较高（45℃）即只有在45℃及以上才能保持气态。上海电力(diànlì)学院第七十三页，共93页。对电力用油有如下要求：要有良好的抗氧化安定性和抗热安定性;抗乳化性能、抗泡沫性能；有良好的润滑性能、适当的粘度、还应有良好的电气性能（击穿电压(diànyā)、介损角，体积电阻,析气性等）和抗燃性能。上海电力(diànlì)学院第七十四页，共93页。第四节电力用油的维护(wéihù)与监督变压器油的作用(zuòyòng)运行变压器油的维护运行变压器油的监督汽轮机油的作用(zuòyòng)运行汽轮机油的维护运行汽轮机油的监督上海电力(diànlì)学院第七十五页，共93页。变压器油的作用(zuòyòng)油浸式电力变压器的构造油浸式电力变压器是一种大容量变压器，广泛(guǎngfàn)用于电力系统的输电和配电。它主要由铁芯、线圈、油箱、油枕、绝缘套管、保护装置和冷却系统组成。油浸式电力变压器的主体结构见图2。变压器油的绝缘、冷却散热作用(1)变压器油的绝缘作用：油浸式变压器油箱内的油，可以使各层线圈、线圈与接地的铁芯和油箱之间有着可靠的绝缘。上海电力(diànlì)学院第七十六页，共93页。变压器油还能保护绝缘漆、棉纱、绝缘纸等固体绝缘材料不与空气接触，防止其老化而易被击穿。(2)变压器油的冷却散热作用变压器在运行中，由于铁芯和线圈产生的铁损和铜损会转化为热能，使变压器各部分温度(wēndù)升高。为了防止温升，就要及时散热。变压器内所产生的热量，正是依靠变压器油的热传导和对流而达到了冷却散热的目的。上海电力(diànlì)学院第七十七页，共93页。图2油浸式变压器上海电力(diànlì)学院第七十八页，共93页。图3变压器防爆(fánɡbào)管和储油柜上海电力(diànlì)学院第七十九页，共93页。运行(yùnxíng)变压器油的维护变压器油在运行中有很多维护措施，这里重点介绍几种防止运行油老化的措施。呼吸器及密封式储油柜(1)呼吸器呼吸器通常与储油柜配合使用。呼吸器底部常装有油封(充氮保护油封箱)其装置如图5-4所示。(2)密封式储油柜它不同于一般的储油柜，在其内部装有橡胶质的密封件，使油和空气隔离，以防外界水分和空气进入而导致有的受潮(shòucháo)与氧化。上海电力(diànlì)学院第八十页，共93页。图5-4油封箱式充氮保护(bǎohù)上海电力(diànlì)学院第八十一页，共93页。净油器——油连续再生装置净油器是利用吸附剂对油进行连续再生的一种装置。我国规定，对1000KVA以上的变压器一般应装有净油器。温差(wēnchā)循环净油器(即热虹吸过滤器)是各界各国广泛采用的一种净油装置。其构造如图5-5所示。变压器安装温差(wēnchā)循环净油器是去除水分和酸性组分的有效措施。上海电力(diànlì)学院第八十二页，共93页。图5-5温差循环(xúnhuán)净油器构造上海电力(diànlì)学院第八十三页，共93页。添加抗氧化剂在运行变压器油中，添加抗氧化剂，是一种(yīzhǒnɡ)有效的维护措施。真空净化新变压器油注入设备前，必须用真空滤油机进行过滤净化处理，使油在高真空和适当温度下雾化，以脱除油中的气体、微量水和其他杂质。这种净化处理适用范围很广，不仅能满足一般电气设备用油的净化需要，而且对高电压、大容量电气设备用油的净化效果尤其显著。上海电力(diànlì)学院第八十四页，共93页。运行(yùnxíng)变压器油的监督为了保证(bǎozhèng)变压器能安全可靠的运行，运行值班人员(电气人员和化学人员)应密切配合，按GB7598-87《运行变压器油质量标准》、《运行变压器油的常规检验周期和检验项目》进行检测，并对变压器油和有关部位进行外部检查和监视。上海电力(diànlì)学院第八十五页，共93页。汽轮机油的作用(zuòyòng)汽轮机供油系统正常(zhèngcháng)运行时，汽轮机的用油是由主油泵供给的。汽轮机的主油泵有容积式油泵和离心式油泵两种。目前多采用离心式主油泵供油系统。图5-6为离心式主油泵供油系统图。汽轮机油的调速、润滑和冷却散热作用(1)汽轮机油的调速作用：运行的汽轮机油是一种液压工质，能够传递压力，通过操纵调速系统的各部件，对汽轮机的运行起到了调速作用。上海电力(diànlì)学院第八十六页，共93页。图5-6离心式主油泵(yóubèng)供油系统上海电力(diànlì)学院第八十七页，共93页。(2)汽轮机油的润滑作用：在机械设备中，两个相互接触而又发生相对运动的部件称为摩擦件。若其间不加润滑剂，则摩擦件之间就会发生干摩擦。使用润滑油后，能使运动中的摩擦件之间形成一定厚度的油膜，使运动机件表面不直接接触，即以润滑油膜的内摩擦代替了机件之间的干摩擦。油在其间起到了良好的润滑作用。(3)汽轮机油的冷却散热作用：汽轮机组在高温高速条件下运行，会产生大量的热量。汽轮机油在轴承中循环流动(liúdòng)时，能把这些热量带出，达到冷却散热作用。上海电力(diànlì)学院第八十八页，共93页。运行(yùnxíng)汽轮机油的维护运行汽轮机油的维护措施主要包括以下几个方面：(1)添加抗氧化剂(2)添加防锈剂(3)油连续再生(zàishēng)装置(净油器)(4)滤油器(5)检查、清洗油系统(6)防止运行油的乳化(7)离心式滤油机和压力式滤油机离心式、压力式滤油机串联使用如图5-7所示。上海电力(diànlì)学院第八十九页，共93页。图5-7离心式、压力(yālì)式滤油机串联使用上海电力(diànlì)学院第九十页，共93页。运行(yùnxíng)汽轮机油的监督运行汽轮机油应按GB7596-87《电厂用运行中变压器油质量标准》、《运行变压器油的常规检验周期和检验项目》中规定的检测项目、检验周期进行全面的检测。同时，化学和汽机的运行人员还应注意监视油的外观、颜色、沉淀、乳化、油温、油压、冷油器水温等；还应掌握吸附剂、添加剂的使用情况，是否需要补加(bǔjiā)；有无漏水、漏汽、检测项目超值等情况。对上述情况及油质检验数据，汽机操作或油质化验人员均应及时、认真做好记录。上海电力(diànlì)学院第九十一页，共93页。复习思考题1.电力用油有何要求?2.油中的烃类主要指哪三类?3.汽轮机油、变压器油在运行中各起什么作用?4.简要解释下列基本概念闪点(shǎndiǎn)和燃点;凝点和倾点第九十二页，共93页。此课件下载可自行编辑(biānjí)修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢第九十三页，共93页。