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    油品的氧化安定性

    2016-06-15  來自: 鶴壁市瑞普儀器儀表有限公司 瀏覽次數:648

    油品的氧化安定性是電力用油最重要的化學性能之一。因汽輪機油和變壓器油等在使用和貯運中,幾乎不可避免地會被氧化,并產生極為復雜的氧化產物。這些氧化產物若不及時除去,將嚴重損害油品的物理、化學性質和使用性能,縮短其使用壽命;也可直接影響用油設備的安全、經濟運行和使用年限。因而在使用中減緩或防止油品的氧化是電力系統油務工作者的重要任務。

    一、油品的氧化及氧化機理 

    因油在使用和貯存過程中,不可避免地會與空氣中的氧接觸,在一定的條件下,油與氧接觸就會發生化學反應,而產生一些新的氧化產物,這些氧化產物在油中會促使油質變壞。通常稱油與氧的化學反應為氧化(或老化、劣化)。油品抵抗氧化作用的能力,稱為油的氧化安定性。影響油氧化安定性的因素主要有溫度條件、氧化時間、油的化學組成、金屬及其他物質的催化作用等。

    由于礦物油是由許多不同結構的烴類組成的混合物,其氧化過程是十分復雜的。油的氧化過程一般可分為幾個時期,開始時期即所謂“誘導期”(或稱“感應期”),新油溫度不高時有之。在此時期內,油吸收少量的氧,氧化非常緩慢,油中生成的氧化產物也極少,這是因為油品內含有天然的抗氧劑,阻止其氧化的原故。但如果溫度升高(且在催化劑的影響下),誘導期便會迅速減短。

    油品氧化的誘導期過后,便是油氧化的發展期,油內漸漸地開始生成穩定的氧化產物,如分子量較低的有機酸、水和某些過氧化物。氧化過程在不斷地進行并加劇,所有的氧化產物都可溶于油和水,并且有較強烈的腐蝕作用。如果再繼續氧化,便生成固體聚合物和縮合物,它們在油中達到飽和狀態廳,便從油中沉淀出來,即通常稱之為油泥沉淀物。

    在油品氧化的第三期,或稱遲滯期,這時油的氧化反應受到一定的阻礙,由樹脂氧化生成的某些具有酚的特性的氧化物,開始發生阻止氧化過程的負催化作用。在這個時期內氧化速度減慢、氧化產物也比前期減少。

    二、油品氧化產物的危害性

    絕大多數氧化產物對油品和設備都有較大的危害: 

    (1)腐蝕設備的有關部件,縮短其使用壽命,影響設備的安全、經濟運行。 

    (2)降低絕緣油和電氣設備的電氣性能,嚴重者,有可能造成重大的設備和人身事故。 (3)油泥、沉淀等氧化產物可增大油品的粘度,堵塞油路,有損于油的冷卻散熱、潤滑和調速作用。 

    (4)部分氧化產物可降低汽輪機油的抗乳化性能,嚴重者可造成調速器的失靈,燒毀軸承等重大事故。 

    此外,氧化產物會加速油品自身的氧化和固體絕緣材料的老化。因此在運行中防止油品的氧化、及時除去其氧化產物是十分重要的。

    三、影響油品氧化的因素

    油品氧化除受本身化學組成的影響外,還受以下外界因素的影響: 

    1.溫度 

    溫度是影響油品氧化的重要因素之一。溫度對油品的氧化速度、氧化方向和產物皆有不同程度的影響。 

    (1)對氧化速度的影響:油品的氧化速度隨溫度升高而加快。許多實驗證明,在室溫以下,油品氧化極緩慢;若超過室溫,溫度繼續升高時,其氧化速度將加快;超過50~60℃后其氧化速度大為增加。

    (2)對氧化產物的影響:隨油品氧化溫度的升高其中間產物——醇、醛、酮等可進一步發生氧化、縮合、聚合等反應,從而加速二次氧化產物——膠質、瀝青質等沉淀物的生成。

    (3)對氧化曲線的影響:同一油品在溫度較低時,為自動抑制型氧化;溫度較高時,為自動催化型氧化。 

    由上述可知,升高油溫是加速油品氧化的重要因素。因此,應盡量保持油品在低溫下使用,以減緩油品的氧化。



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