油品的氧化安定性

2016-06-15  来自: 鹤壁市瑞普仪器仪表有限公司 浏览次数:843

油品的氧化安定性是电力用油蕞重要的化学性能之一。因汽轮机油和变压器油等在使用和贮运中,几乎不可避免地会被氧化,并产生极为复杂的氧化产物。这些氧化产物若不及时除去,将严重损害油品的物理、化学性质和使用性能,缩短其使用寿命;也可直接影响用油设备的安全、经济运行和使用年限。因而在使用中减缓或防止油品的氧化是电力系统油务工作者的重要任务。

一、油品的氧化及氧化机理 

因油在使用和贮存过程中,不可避免地会与空气中的氧接触,在一定的条件下,油与氧接触就会发生化学反应,而产生一些新的氧化产物,这些氧化产物在油中会促使油质变坏。通常称油与氧的化学反应为氧化(或老化、劣化)。油品抵抗氧化作用的能力,称为油的氧化安定性。影响油氧化安定性的因素主要有温度条件、氧化时间、油的化学组成、金属及其他物质的催化作用等。

由于矿物油是由许多不同结构的烃类组成的混合物,其氧化过程是十分复杂的。油的氧化过程一般可分为几个时期,开始时期即所谓“诱导期”(或称“感应期”),新油温度不高时有之。在此时期内,油吸收少量的氧,氧化非常缓慢,油中生成的氧化产物也极少,这是因为油品内含有天然的抗氧剂,阻止其氧化的原故。但如果温度升高(且在催化剂的影响下),诱导期便会迅速减短。

油品氧化的诱导期过后,便是油氧化的发展期,油内渐渐地开始生成稳定的氧化产物,如分子量较低的有机酸、水和某些过氧化物。氧化过程在不断地进行并加剧,所有的氧化产物都可溶于油和水,并且有较强烈的腐蚀作用。如果再继续氧化,便生成固体聚合物和缩合物,它们在油中达到饱和状态厅,便从油中沉淀出来,即通常称之为油泥沉淀物。

在油品氧化的第三期,或称迟滞期,这时油的氧化反应受到一定的阻碍,由树脂氧化生成的某些具有酚的特性的氧化物,开始发生阻止氧化过程的负催化作用。在这个时期内氧化速度减慢、氧化产物也比前期减少。

二、油品氧化产物的危害性

绝大多数氧化产物对油品和设备都有较大的危害: 

(1)腐蚀设备的有关部件,缩短其使用寿命,影响设备的安全、经济运行。 

(2)降低绝缘油和电气设备的电气性能,严重者,有可能造成重大的设备和人身事故。 (3)油泥、沉淀等氧化产物可增大油品的粘度,堵塞油路,有损于油的冷却散热、润滑和调速作用。 

(4)部分氧化产物可降低汽轮机油的抗乳化性能,严重者可造成调速器的失灵,烧毁轴承等重大事故。 

此外,氧化产物会加速油品自身的氧化和固体绝缘材料的老化。因此在运行中防止油品的氧化、及时除去其氧化产物是十分重要的。

三、影响油品氧化的因素

油品氧化除受本身化学组成的影响外,还受以下外界因素的影响: 

1.温度 

温度是影响油品氧化的重要因素之一。温度对油品的氧化速度、氧化方向和产物皆有不同程度的影响。 

(1)对氧化速度的影响:油品的氧化速度随温度升高而加快。许多实验证明,在室温以下,油品氧化极缓慢;若超过室温,温度继续升高时,其氧化速度将加快;超过50~60℃后其氧化速度大为增加。

(2)对氧化产物的影响:随油品氧化温度的升高其中间产物——醇、醛、酮等可进一步发生氧化、缩合、聚合等反应,从而加速二次氧化产物——胶质、沥青质等沉淀物的生成。

(3)对氧化曲线的影响:同一油品在温度较低时,为自动抑制型氧化;温度较高时,为自动催化型氧化。 

由上述可知,升高油温是加速油品氧化的重要因素。因此,应尽量保持油品在低温下使用,以减缓油品的氧化。



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