Турбинные масла: специфика применения
К смазочным материалам для паровых турбин предъявляются особые требования, ведь им приходится работать в буквальном смысле слова в экстремальных условиях. Температура пара в таких турбинах достигает 560 °С, давление – 130-240 атмосфер. Поэтому только тщательно подобранные базовые масла, содержащие специальные присадки, могут удовлетворять этим строгим требованиям к смазочным материалам для паровых и газовых турбин.
Паровые турбины представляют собой двигатели с вращающимися элементами, которые превращают энергию пара в механическую работу в одну или несколько ступеней. Паровая турбина обычно связана с приводной машиной, чаще всего через коробку передач.
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.
Требования к турбинным маслам
Требования 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 коробок 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.
Наряду с этими механико-динамическими требованиями турбинные масла должны обладать следующими физико-химическими характеристиками:
- стойкостью к старению при длительной эксплуатации;
- гидролитической стабильностью (особенно если применяются присадки);
- антикоррозийными свойствами даже в присутствии воды/пара, конденсата;
- надежным водоотделением (паров и выделением конденсированной воды);
- быстрым деаэрированием — низким вспениванием;
- хорошей фильтруемостью и высокой степенью чистоты.
Турбинные масла, загрязненные в процессе эксплуатации, могут очищаться с использованием физических и физико-химических методов.