磷酸酯抗燃油.doc

一：磷酸酯合成基础油的性能
        磷酸酯分为正磷酸酯和亚磷酸酯两类，其中正磷酸酯又可分为伯、仲、叔磷酸酯，适于作合成油使用的主要是叔磷酸酯。 磷酸酯的性能如下：
        1）物理性能：磷酸酯的密度大致在0.90～1.25kg/cm3之间，挥发性通常低于相应粘度的矿物油，粘度随分子量的增大而增大，烷基芳基磷酸酯粘度适中，并有较好的粘温性能。
        2）难燃性：难燃性是磷酸酯最突出特性之一，在极高温度下磷酸酯也能燃烧，但它不传播火焰，着火后会很快自灭。
        3）润滑性：由于磷酸酯含有元素磷，是一种很好的润滑材料，可用作极压抗磨剂。
        4）水解稳定性：由于磷酸酯是有机醇或酚与无机磷酸反应的产物，故其水解稳定性不好。在一定条件下，磷酸酯可以水解，特别是油中的酸性物质会起到催化水解的作用。
        5）热氧化稳定性：磷酸酯的热稳定性和氧化稳定性取决于酯的化学结构。通常三芳基磷酸酯的允许使用温度范围为150～170℃，烷基芳基磷酸酯的允许使用温度范围为105～121℃。
        6）溶解性：磷酸酯对许多有机化合物具有极强的溶解能力，是一种很好的溶剂。
二：多元醇酯型难燃液压油与普通抗磨液压油的混用问题  
        多元醇酯型液压油（polyol ester，也称为脂肪酸酯型、HFDU型难燃液压油）是由高性能的合成酯与精选的添加剂调配而成，具有铁金属和非铁金属的防腐保护作用，优异的氧化安定作用。因其很高的自燃点，所以在航空、电力、钢铁冶金等特殊行业被应用，多元醇酯型液压油与液压系统材料有很好的相容性，能与大多数密封材料相容，特别是：丁腈橡胶，氟橡胶，聚四氟乙烯，硅橡胶，氨基甲酸酯（URETHANE）。但是下列密封件最好不要使用：氯丁橡胶（Neoprene），丁基橡胶（butyl），乙丙烯橡胶（EPR），低密度丁腈橡胶（Low nitrile Buna-N）。同时，因该种液压液很容易和矿油型液压油互换，且性能优异，有很好的生物可降解性等优点，尽管其价格是矿油型液压油的两倍以上，仍然被使用在许多对于阻燃和环保要求较高的场所。
        鉴于上述可能出现的两种液压油、液的互混事故，设备使用时主要考虑的因素是油液与密封件的相容性，以及油液是否还能起到抗燃效果。多元醇酯型难燃液压液通常与矿油型液压油应用的系统中的合成橡胶材料相容，就是说这些油品与橡胶相接触时不会出现问题。但是对制造商有特殊说明的特殊合成橡胶密封件和蛇管，需要注意。
        多元醇酯型难燃液压液与大多数的抗磨防锈液压油都能相容，但是，当原使用矿油型液压油的系统要转换到使用该种难燃液压液时，必须放掉矿油型液压油，再用所要选用的多元醇酯型难燃液压油清洗。为了保证充分的抗燃作用，95％的矿油型液压油应该被排放干净，以保证液压系统在高温场所使用时不会出现着火的危险，需要解释的是以矿物油为基础油的抗磨液压油在高温下会连续着火，而难燃液压油在极高温情况下也会冒烟，闪燃，但是火势不会蔓延。在进行更换时，应检查、更换破损的元件、垫片、密封件，同时液压油箱液位视窗和过滤元件应该清洗或更换。
三：酯类油 
        酯类油是综合性能较好，开发应用最早的一类合成润滑油，目前世界上的喷气发动机润滑油几乎全部是酯类油，根据分子中酯基的多少和位置，酯类油可分为双酯、多元醇酯和复酯。
        1）粘温特性：酯类油的粘温特性良好，粘度指数较高。加长酯分子的主链，粘度增大，粘度指数增高。主链长度相同时，带侧链的粘度较大，粘度指数较低；带芳基侧链的，粘度指数更低。双酯中常用的癸二酸酯、壬二酸酯的粘度指数均在150以上。
        2）低温性能：双酯中带支链醇的，通常具有较低的凝点。同一类型的酯，随着分子量的增加而低温粘度增加。
        3）高温性能：酯类油具有良好的高温性能。润滑油的闪点和蒸发度会影响油品在使用中的油耗，使用寿命和使用安全性。同一类型的酯，随着相对分子量的增加，闪点升高，蒸发度降低。
        4）氧化稳定性：酯类油的优点之一是抗氧化能力强，但也因其结构的不同而异，新戊基多元醇酯的氧化稳定性要优于双酯。
        5）润滑性：由于酯分子中的酯基具有极性，酯分子易吸收在摩擦表面上形成油膜，因而酯类油的润滑性一般优于同粘度的矿物油。
四：合成烃 
        合成烃油是由化学合成方法制备的烃类润滑油，具有矿物润滑油相似的性能，但又具有一些优于矿物油的特性，是仅次于聚醚产量的合成润滑油。用作润滑油基础油的合成烃主要是聚α—烯烃和烷基苯，其中以聚α—烯烃的产量及应用范围最广。
        聚α—烯烃的性能：由于聚α—烯烃的主要成分是长链的烷烃，具有比同粘度的矿物油更优异的粘温特性。聚α—烯烃具有良好的低温流动性，粘度指数也较高。对轻质的聚α—烯烃来说，它还比相应的矿物油具有较高的闪点和较低的挥发性。不足之处是它的抗磨性不如酯类物和矿物油，另外聚α—烯烃牵引系数较低，作为齿轮油使用时可使与润滑剂有关的牵引力减少，因而可节约动力。
五：氟油
        氟油是分子中含有氟元素的合成润滑油，通常是烷烃中的氢被氟或氟、氯取代而形成的氟碳化合物或氟氯碳化合物，较重要的有全氟烃、氟氯碳和全氟醚等。
        1）物理性能：全氟烃油是无色无味液体，它的密度为相应烃的2倍多，分子量大于相应烃的2.5～4倍，凝点较高。氟氯碳的轻、中馏分是无色液体，减压蒸馏所得重馏分是白色脂状物质。它的密度比全氟烃油稍小，凝点稍高，粘温性能比全氟烃油好。聚全氟丙醚油是无色液体，与全氟烃油和氟氯碳油相比，其凝点较低，粘温性能最好，聚全氟甲乙醚的凝点更低。
        2）化学稳定性：含氟油的最大特点是具有优异的化学稳定性，这是矿物油和其它合成油无法比拟的。
        3）润滑性：含氟润滑油的润滑性比一般矿物油好，用四球机测定其最大无卡咬负荷，氟氯碳油最高，全氟聚异丙醚次之，全氟烃居末。
六：硅油  
        作为合成硅油使用的主要是甲基硅油、乙基硅油、甲基苯基硅油和甲基氯苯基硅油等。
        1）粘温特性：硅油的粘温特性好，它的粘温变化曲线比矿物油平稳，粘温系数比较小。
        2）热稳定性和氧化稳定性：硅油在150℃下长期与空气接触不易变质，在200℃时与氧气接触时氧化作用也较慢，此时硅油的氧化安定性仍比矿物油、酯类油等为好。它的使用温度可达200℃，闪点在300℃以上，凝点在-50以下。
        3）粘压系数：硅油的粘压系数比较小，即粘度随压力的变化较小。改变其侧链的长短和性质可改变粘压系数的大小。
        4）润滑性；与其它合成润滑油相比，硅油的边界润滑性，特别是对钢—钢摩擦副的润滑性较差，又不易与矿物油相溶，这是限制硅油使用的因素之一。
七：磷酸酯抗燃液压油的主要性能指标
        粘度、酸值、水份、闪点（燃点）、氯含量、矿油含量、清油度、泡沫特性。
八：磷酸酯抗燃油特点
        抗燃性好，润滑性好，其润滑性能可与最好的矿油相比。这类油极性大，溶解能力强，对与之相适应的非金属材料要求高，最高使用温度135℃，最低-40℃，其组成主要是磷酸与阅甲酚和对甲酚等酚类反应生成的磷酸混合物，具有毒性，生产工艺复杂，成本高，进口价在80元/公斤以上，国内生产很少，主要用于30万KW以上火电厂的调速系统。

一、产品基本物化参数
产品名称：异丙苯基苯基磷酸酯 英文名称：REOFOS
分子式：C21H21O4P 分子量：368.37
形状：本品系淡黄色或无色液体，高闪点、无毒、无味、防霉、耐低温、耐光辐射，用良好的相溶性、增塑性、阻燃性。
执行标准：中华人民共和国化工行业标准HG/T2425-93

二、产品介绍
本品同英国CIBA-GEIGY（汽巴-嘉基）公司生产的REOFOS(三芳基磷酸酯)属同一产品。系目前世界上先进的一种兼阻燃、增塑效果为一体的阻燃增塑剂，较其它的磷酸酯及溴系增塑剂具有无毒、无味、耐光辐射、防霉、相溶而不易喷出，增塑性能好，阻燃效果优异等特性。

三、产品用途
本产品主要用作聚氯乙烯树脂及各种塑料、合成橡胶、高分子材料的阻燃增塑剂。
1、可用于生产国家煤炭部、化工部相关标准要求的一般难燃输送带，阻燃钢丝绳芯输送带、阻燃钢缆输送带，阻燃整芯PVC及PVG输送带。而制作出的PVC输送带表面无异物喷出，易于生产PVG输送带。
2、制造达到国际ISO、英国BS、德国DIN、日本JIS、美国USBM相关标准的难燃输送带、本品系首选使用的阻燃增塑剂。
3、煤矿井下所用电缆、安全置于首位，达到煤炭部实施的MT-368-95标准，而选用阻燃电缆的制造中，其增塑剂多使用本品。
4、作为常用的氯丁胶、丁晴胶等合成橡胶软化剂的本产品具有优越的性能，特别适用于工业用橡胶制品的难燃性。
5、聚氯乙烯使用本品作为增塑剂而制作的皮革、农用薄膜、地板等产品，具有质量优、使用寿命长的特点。
6、高科技在不断地发展。新型的电器、仪表家电、汽车、军工等配件使用的丙烯酸树脂、硝酸纤维素，主要使用本品作为增塑剂。
7、在制作玻璃钢蓬布、油漆、壁装材料、粘胶、胶合板制品加入本品可有效提高制品的着火点，而达到阻燃防火的效果。
8、在加工金属材料中，本品也可作为切削油、齿轮油、压延油、抗压添加剂。

四、使用注意事项
1、用户应按技术要求的指标对收到的产品进行检验，并按GB/T6680确定采样数。
2、用户对产品的检验方法必须与生产厂家一致，符合HG/T2425-93确定的试验方法。
3、用户使用本产品前，应根据自己的需要试验确定最佳使用量，以达到产品阻燃的目的。
4、运输、装卸产品时须小心轻放，避免破漏。
5、本品应在通风、干燥的库房中贮存，严禁爆晒。
6、在符合本标准贮运条件下，自生产之日起，贮存期1年。

项 目 指 标
优等品 一等品 合格品
外观(目测) 无色、浅黄色透明液体 浅黄色透明液体 透明液体
色度， APHA ≤ 50 100　 100
相对密度， 1.166~1.182 1.167~1.185
折光率，25℃ 1.550~1.555 1.550~1.555 —
粘度，PA·s×10-3 25℃ 53.5~63.0 45.0~63.0 45.0~80.0
闪点，℃ ≥ 220
酸值，mg KOH/g ≤ 0.1 0.4 0.6
加热减量，% ≤ 0.1 0.2 0.5

汽轮机高压抗燃油的运行管理及监督
   〔摘  要〕 介绍了汽轮机电液调节系统磷酸酯型抗燃油的基本理化性能和关键性指标以及对抗燃油的
运行管理要点，并从常用监督项目、人员培训、专业管理规程的编制以及控制设备制造质量等方面阐述了对抗燃油的监督管理。
   〔关键词〕 抗燃油; 理化性能;运行管理;监督管理
    随着电力工业的高速发展,高参数、大容量的机组越来越多,汽轮机的主汽门、调门及其执行机构的尺寸也相应增大。为了减小液压部件的尺寸,必须提高调节系统的工作压力,同时为了改善汽轮机调节系统的动态特性,降低甩负荷时的飞升转速，必须减小油动机的时间常数,因此调节系统工作压力也随之升高,为了保证机组的安全经济运行,调速系统的用油采用高压抗燃油。
1  抗燃油的性能
    抗燃油由磷酸酯组成,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/T1884-2000)。
    (2) 运动黏度:较润滑油大,40℃时一般为
28.8～44.3 ｍｍ2/ｓ(试验方法GB/T265-1998)。
    (3) 酸值:酸值≤0.08 mgKOH/g，酸值高会
加速磷酸酯抗燃油的水解,从而缩短抗燃油的寿命，故酸值越小越好(试验方法GB/T264-1991)。
    (4) 抗燃性:抗燃油的抗燃性可通过其自燃点来衡量,一般≥530℃，而且已燃着的抗燃油切断火源后会自动熄灭不再继续燃烧。
    (5) 挥发性:比汽油小。
    (6) 氯含量:氯的质量分数≤5×10-5。磷酸酯抗燃油对氯含量的要求很严格,因为氯离子超标会加速磷酸酯的降解,并导致伺服阀腐蚀(试验方法DL/T433-1992)。
    (7) 介电性能:主要以电阻率为代表，20℃时≥5.0×106 Ω·m，抗燃油电阻率降低会引起伺服阀的磨蚀,其机理是化学腐蚀到磨蚀的过程(试验方法DL/T421-1991)。
    (8) 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。
    (9) 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。
    (10) 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(2.5～3)×104 h,若投入连续再生装置,运行时间会更长。
    (11) 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。
    (12) 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。
2  抗燃油的运行管理
    因抗燃油的运行管理牵涉到多个部门和专业事关油液品质、滤油设备、日常维护和设备检修多方面问题,故领导重视,各级人员落实,职责分明是管理上必须抓好的。
    (1) 新抗燃油的验收需按设备制造商提供的抗
燃油标准实施,合格后入库存放,现场加油前应抽样检查,检修放油时应使用不锈钢桶，不可用镀锌铁桶以防添加剂与锌形成金属皂基堵塞过滤器。
    (2) 油系统大修时油箱及系统不宜用汽油及含
氯较高的溶剂清洗,可采用丙酮清洗和压缩空气吹扫，大修后充油前要用同性质的油进行循环冲洗，按设备制造商提供的标准检查合格后再正式进油。
    (3) 严格监视再生,定期检查油系统过滤器前后压差,如压差达到报警值时应及时更换滤芯以确保抗燃油的清洁。
    (4) 密封材料接触抗燃油后,其膨胀率应小于
15%,收缩率小于5%,因此选用的材料使用前应在抗燃油中浸泡168 h,若密封材料使用不当会引起材料膨胀过度或腐蚀,最终导致系统泄漏或系统中活动部件卡涩。
    (5) 测试抗燃油管系附近的热源温度,加强高、中压汽门的保温工作,防止热传导对抗燃油的影响。   
    (6) 抗燃油长期处于高温下运行,容易引起氧
化，因此抗燃油系统装有净化装置进行连续再生。抗燃油净化装置中装有硅藻土过滤器,通过吸收酸性物质和水分,使抗燃油保持低酸值,并使氯含量符合要求。通常吸附剂应3个月至半年更换1次。
    (7) 为防止抗燃油污染,可加入抗氧剂、抗腐蚀剂、消泡剂等添加剂,提高抗燃油的理化性能。运行中需加入添加剂时,应与抗燃油生产厂家协商。
3  抗燃油的监督
3.1  抗燃油常用监督项目
    (1) 监视卸载阀的承卸载时间比，发现承载时
间长、卸载时间短时应及时分析原因处理。
    (2) 定期检查高低压蓄能器的氮气压力。
    (3) 坚持油质定期化验制度，机组运行第1年应每月化验1次，第2年每2个月1次，第3年每4个月1次；油箱补油或取油样时所用的胶管或容器必须清洁，否则会影响系统油质和化验的准确性。
    (4) 采取有效措施杜绝油中进水，备用中的冷
油器不应有漏水现象，油箱顶部不应存积水，防止水经不严密的密封垫渗入油中；油站室内应保持空气相对干燥，必要时呼吸器加装空气除湿装置。
    (5) 每小时记录油箱油位和油温，每周投入再
生装置运行8 h，保持油质中性及合格的颗粒数。
    (6) 停机后尽量保持EH系统连续运行，如检修或更换部件后，要留有足够的时间滤油，保证启机时油质合格。
3.2  培训各级分管领导和专业人员
    做好抗燃油污染控制,提高油液清洁度最重要的是提高人员素质,所以有计划地对电厂各级分管领导和专业人员进行培训是首要任务。分管领导要认识高新技术和机电一体化设备的高要求和抗燃油污染对机组的危害性,树立抗燃油污染控制和油液高清洁度意识；专业技术人员要学习和掌握机电一体化、电液控制原理、元件结构、污染后失效形式、污染控制机理方法等知识,熟悉各专业污染控制技术规程；生产操作工人要了解抗燃油清洁的重要性，掌握运行巡视、设备检修时污染控制的要求。为配合做好培训工作,有关部门要组织编写或收集专业培训教材和资料。