三芳基磷酸酯抗燃油的主要性能指标及劣化分析.PDFVIP

三芳基磷酸酯抗燃油的主要性能指标及劣化分析 一、抗燃油的主要性能指标 汽轮机EH系统采用的抗燃油由磷酸酯组成学名三芳基磷酸酯抗燃液,外观透明、均 匀,新油略呈淡黄色,无沉淀物,挥发性低,抗磨性好,安定性好,物理性稳定,具体性能如 下: (1) 密度:三芳基磷酸酯抗燃油密度在 20℃时一般为 1.13～1.17 g/cm3。由于密度大, 因而有可能使管道中的污染物悬浮在液面而在系统中循环,造成某些部件堵塞与磨损； 如果系统进水,水会浮在液面上,使其排 除较为困难，引起系统锈蚀(试验方法 GB/T1884)。 2 (2) 运动黏度:较润滑油大,40℃时一般为39.1～52.9 ｍｍ/ｓ(试验方法GB/T265)。 (3) 酸值:酸值≤0.05 mgKOH/g，酸值高会加速磷酸酯抗燃油的水解,同时腐蚀 EH 系统 元件，从而缩短抗燃油和EH系统液压元件的寿命，故酸值越小越好(试验方法GB/T264)。 (4) 抗燃性:抗燃油的抗燃性可通过其闪点和自燃点来衡量,闪点≥240℃，燃点 ≥530℃，而且因其粘度较高因此失火后的不易蔓延。 (5) 氯含量:氯含量≤50-100 mg/Kg。EH 系统对氯含量的要求很严格,因为氯离子会与 油中的钙、镁等金属离子形成盐从而加速磷酸酯抗燃油的分解,并导致伺服阀腐蚀(试验 方法DL/T433)。 10 Ω·m，抗燃油电阻率降低会 (6) 介电性能:主要以电阻率为代表，20℃时≥1.0×10 引起伺服阀的磨蚀,其机理是化学腐蚀到磨蚀的过程(试验方法DL/T421)。 (7) 润滑性和抗磨性:磷酸酯本身就是很好的润滑材料,另外它具有优良的抗磨性能,它 在摩擦时对金属表面起化学抛光作用。 (8) 腐蚀性:磷酸酯的腐蚀性很小,但其热氧化分解产物和水解产物对某些金属有腐蚀 作用,特别是铜和铜合金。 (9) 抗氧化安定性:抗燃油具有良好的抗氧化安定性,不使用连续再生装置一般可运行 4 (2.5～3)×10 h,若投入连续再生装置,运行时间会更长。 (10) 脱气性和起泡沫性:磷酸酯的空气释放速度比汽轮机油小 1/2～1/3,常压下,油中 通常有约 10%的溶解空气,压力升高时,空气于油中的溶解度随压力而成比例增加,使之 进入泵的不溶解空气在很长的压力油管中溶解于油,但是节流时在很小的局部减压区段 内,空气又可能从油中释放出来,导致系统工作不稳定引起震动。油中有不溶解的空气还 会影响到泵的运转,同时会加速油的老化。回油管路的压力对泡沫的安全性和细微空气 泡从油中释放出来的速度有明显的影响,特别是脱气速度,如果采用空气分离器可以提 高脱气速度。 (11) 材料的相容性:一般来说,金属材料钢、铜、铝、镁、银、锌、镉和巴氏合金等能 适应磷酸酯抗燃油。对某些特殊的金属材料,需通过专门的试验后方可投入使用。 磷酸酯抗燃油对许多有机化合物和聚合材料有很强的溶解能力,对一般耐油橡胶有 溶胀作用,因此,对衬垫密封件有特殊要求,使用中应仔细选择。常用的耐油橡胶如丁腈 橡胶、氯丁橡胶和天然橡胶等弹性密封材料都不适应磷酸酯抗燃油,而丁基橡胶、乙丙 橡胶和氟化橡胶对抗燃液有良好的适应性；一般的石棉橡胶板、聚氯乙烯塑料和有机玻 璃不耐磷酸酯抗燃油,而聚乙烯、聚丙烯和聚四氟乙烯塑料等对磷酸酯抗燃油有良好的 适应性；环氧树脂、酚醛树脂或热固性树脂等高度交联的聚合物通常也能耐磷酸酯,而 氯乙烯、苯乙烯、硝化纤维树脂、油性涂料和沥青等不耐磷酸酯抗燃油；一些适用于普 通矿物基汽轮机油的聚合材件也不适应磷酸酯抗燃油，所以在选择调速系统密封材料时 应特别注意与磷酸酯的适应性问题。国外进口的抗燃油,都有一整套与其相适应的非金 属密封材料供其使用。 二、抗燃油的劣化分析 1）含水量对抗燃油的影响 EH 抗燃油是一种磷酸酯合成液，遇水会产生分解，其分解产物为酚和磷酸，生成 的磷酸反过来又成为抗燃油水解的催化剂（见表1及图1）。 EH系统在运行时基本上是处于封闭状态，为防止水分渗入在油箱顶部装有干燥剂， 一般情况下，水分的来源主要是吸收空气中的潮气如油箱密封不好、干燥剂失效、冷却 器漏水等原因。 表1 含水量对抗燃油的影响