0 引言

燃机控制油是燃机 DEH 系统运行的介质。控制油油品劣化主要表现有水分、颗粒度、电阻率、酸值、泡沫特性等各检测值超标，外观上油品发黑等异常。控制油箱属于厂家整套生产的模块，安装并经过调试后，常规外部检查不能发现其对油质的长期影响，成为较易忽视的因素。

1 控制油箱功用与结构

1.1 控制油箱功用

控制油箱主要功用有：储存系统循环所需的油液；发散系统工作时说产生的热量；释放经过循环后混在油液中的液体；为系统中各元件的安装提供位置 [1] 。油箱作为控制油主要容器，其应具备取出油液中的杂质和水分，保障油液主要监测参数如电阻率、酸值、泡沫特性等指标正常，提供给液压系统符合清洁度要求的油液，因此对油箱的设计、制造、使用和维护提供了较高的要求。

1.2 控制油箱结构

目前大型燃机联合循环机组，所使用的控制油箱均为分离式开式油箱，即油箱单独设置，与主机分开，减少油箱发热和液压源的振动对主机工作精度的影响 [2] 。油箱液面和大气相通，通常使用呼吸器作为通道。油箱呈长方体，其各侧面的接口，用于各种进出油管、热工测点、油位计、检修人孔门、排污口、放油口、油泵吸油口等接口布置。如图 1 GE公司 9F 机型配置 HPU-250 PR90 油箱内部布局图。油箱的容量，即油液表面高度为油箱 80%的油箱有效容积，根据液压系统的发热散热平衡的原则来计算。一般来说，大型燃机的油箱容积一般为 10-12 倍的液压泵额定流量。油箱的内部，设有高度略约为油液表面的 3/4 挡板，挡板底部一侧开有三角形槽孔，起到引导油流方向作用，可设置多道隔板并对称开槽。油箱整体一般为不锈钢材质，内壁一般涂以耐油防锈的涂料或进行磷化处理，因油液一般为磷酸酯油液或普通润滑油介质，所以各道接口，除焊接接口外，均根据油液介质特性使用相应的密封件。

2 油箱布局对油质的影响分析及对策

2.1 油箱内部油管布置

如图 1，液压泵进油管和系统回油管应布置远一些，管路之间要用隔板隔开，增加油液循环距离，使得系统回油管中的油液在油箱中充分流动，并在此过程中进行散热冷却、分散气泡、过滤等步骤。合理的油管布局会将回油管设置在测量元件分布较少的空间，位于隔板或隔板组的一侧，减少回油的扰动对测量元件的干扰。液压泵进油管入口处需安装粗过滤器，一是防止大的杂质进入油泵中损坏部件，二是在一定程度上消除液体中剩余的气泡，避免大量气泡进入泵部件中造成泵体运行中出现噪声、振动大等异常。粗过滤器和各个回油管管端应确保在油面zui低时仍旧处于油面下方，防止吸油时卷入空气或回油冲入油箱时搅动油面而混入气泡。粗过滤器和各回油管不宜紧贴油箱底部，避免回油流量大或仍有少量压力时，在油箱底部扰动，造成底部的水分和杂质翻涌，降低油质清洁度并且不利于过滤。一般规定，管端与箱底、箱壁间距应不小于 3 倍的管径，粗过滤器距离箱底应不小于20mm。粗过滤器端部使用螺纹与油泵进油口连接，应使用放松装置如弹簧垫片或限位挡圈，避免粗过滤器因长期吸入油液的振动而造成松脱。

2.2 油箱内部油管端部的处理

各个回油管管端应斜切 45°，以增大出油口截面积，减缓出口处油流速度，并将出口管斜切口面对附近箱壁，使得流速较大的油液流出时在箱壁上改变流向，进一步降低流速。当回油管排入的油量较大时，可采用使其出口端高出油面，并向一个倾斜角为 5°-15°的斜板排油，这样，油流将散开，减缓流速，排走油液中的空气。还可通过在油箱一角设置扩散室防止回油管达到同样目的，但因设置扩散室会增加油箱内部件，不利于制造，同时扩散室易形成油流死角，造成杂质积聚，相对较少采用。原则上，油管端部的处理方式目的是减小流速，降低油流对箱底的冲击扰动。

2.3 油箱顶部呼吸器的设置

油箱顶部呼吸器也称空气滤清器，一是防止油箱内出现负压，而引入洁净空气进行平衡，二是当油箱中出现微正压情况时，进行排气。油箱处于负压时吸入空气，空气经过呼吸器，应能消除空气中的水分，且对空气进行一定的过滤，防止空气中的灰尘进入油箱造成油质颗粒度下降。目前，市面上一般采用变色树脂或硅胶用于呼吸器内部滤材，此类呼吸器当变色后说明吸附水分已饱和，可放入烘箱内按要求进行再生，再生过程前后，可在其端部通入洁净压缩空气进行反吹，去除粘附在树脂颗粒上的杂质。呼吸器的通流量应至少为液压泵额定流量的两倍，以便在两台液压泵同时启动和运行时，满足油箱无负压情况发生。值得注意的，一是在运行中注意巡检树脂是否变色，及时再生更换，一般随季节变化，在湿度较大的雨季等应增加巡检频次。二是呼吸器与油箱连接端口一般使用密封圈槽，其密封圈应在每次再生后更换，防止因呼吸器密封圈老化造成水分和杂质进入油箱。

2.4 油箱各处密封的注意事项

油箱各处的密封多采用密封圈槽加密封圈形式，密封圈材质应符合液压油所需，密封圈的尺寸和压缩量应符合要求，不得随意替换造成密封不严密。油箱上各盖板、管口、接口处等均应妥善密封，即油箱weiyi与外部环境的通道只有顶部呼吸器一处。使用滤油机等外接设备时，宜采用螺纹接口并带密封圈槽形式，有效隔绝与外部环境接触防止二次污染。

2.5 油箱布置其他要求

油箱内回油集中部分及清污口附近宜设置一些磁性块或者磁棒，以去除油液中的铁屑和带磁性颗粒，磁性物质应在油箱内安装稳固，防止出现位移。在每次大修时进行油箱内部清洁时对磁性块或磁棒进行清理。另外，在非大修期间或无明显异常情况下不建议对油箱进行清理，因空气的杂质和水分均可存在于油箱空间，使得油质降低水平。为了易于散热和液压泵、蓄能器等其他附件布置紧凑，油箱一般离地至少在 200mm 以上，目前大型燃机的控制油箱一般离地 500mm 左右，这部分空间可以布置卧式蓄能器，或者在线循环装置，或者液压油泵等设备。箱底壁应适当倾斜，一般在 5°-10°之间，在zui低部位设置排污阀，以便排放污油和水分。

油箱一般采用 2.5-4mm 不锈钢板焊接而成，箱壁越薄，散热越快，但要根据油箱尺寸和存油量设计，满足刚度和结构稳定度要求。大尺寸的油箱一般会加焊角板或肋条等支撑件，增加油箱刚性，其材质应与油箱主材一致。

3 油箱内部布局不合理造成油质下降案例

3.1 油质下降的状态

截取某台机组控制油分析报告说明，见表 1 EH 油质分析报告 [3] 。从表中可以看出，油品电阻率和酸值处于超标状态。

机组抗燃油使用美国科聚亚 Reolube Turboflulid46SJ，在运行过程中，化学人员对油品进行取样分析，发现控制油油品颜色逐月变深，从zui初淡黄透明液体，zui后呈深褐色甚至黑色不透明液体。从油品颜色上可判定油质存在劣化现象。

3.2 油箱放油检查

控制油供油装置由油箱、油泵、滤油器、溢流阀、冷油器、油加热器、蓄能器、空气滤清器、液位计、温度传感器、磁性过滤器、滤油小车等及必备的监视仪表组成。在机组检修时段，通过对油箱放油，查明油箱内部情况，如图 2 油箱内部布置图。系统回油管和三根溢流管路位于挡板一侧，挡板一角开有三角形槽孔。由于系统回油管流量较大，而槽孔靠近系统回油管和液压泵进油管，易造成回油管油流未经充分冷却消泡等处理，即进入液压泵进油管，造成油质降低。

3.3 油箱内部局部改造

靠近油泵吸油口的槽孔，技术人员判断该设计将带来油箱内部油流的“短路”，控制油系统的整体循环倍率因此处的槽孔失去意义，造成局部油循环倍率高，应增加油液循环距离，并使汽泡分离。zui简便的做法为在现有的三角形槽孔对面位置开相应槽孔，原槽孔用隔板封堵。经观察，改造后取得实际效果，电阻率上升，酸值下降，油样颜色发黑速度减缓。

4 结论

控制油油品变色发黑、电阻率及酸值超标等油质劣化现象是控制油系统中应当避免的现象，在机组实际使用中，这些异常往往是zui容易发生的。系统及管路的过热点检查及油箱密封件等处造成水分进入，是技术人员采取的较常规检查方式。在此基础上仍旧无法消除上述异常，应从油箱内部布置是否合理角度出发，寻找并消除异常发生的诱因。

 

 

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