ورود آب به روغن توربین چه مشکلاتی را در پی دارد؟

به نام خدا دوستان سلام من سعید کردی زاده هستم، کارشناس ارشد مکانیک. در این ویدیو قصد دارم مطالبی را در مورد حضور آب در روغن توربین با شما به اشتراک بگذارم.

در این فیلم 3 دقیقه ای درباره پیامدهای حضور آب در روغن توربین اطلاعات سودمندی با شما به اشتراک گذاشته می‌شود:

• منشا آب و حالات آب در روغن توربین
• سطح اشباع شدن روغن
• حضور آب در روغن چه آسیب هایی ایجاد میکند؟
• پدیده Micro pitting
• تست Crackle و تست Karl fischer
• حداکثر میزان مجاز آب روغن چقدر است؟

آب یکی از مهم‌ترین چالش‌های هر مدار روانکاری است. در حقیقت بدون مزاحمت آلودگی آب در روغن، عمر روانکارها به چندین برابر افزایش می‌یابد. در آغاز این مقاله منشأ ورود آب به روغن توربین شناسایی می‌گردد و در ادامه انواع حالات آب د‌ر روغن و پیامدهای حضور آن با مثال‌های واقعی توضیح داده می‌شود. در پایان روش‌های حذف آب از روغن توربین و نقاط ضعف و قوت هرکدام از این روش‌ها بررسی میگردد. در انتهای این مقاله، نظر سازندگان توربین د‌ر مورد مقد‌ار قابل قبول آب موجود در روغن توربین تعیین می‌شود.

منشا آب در روغن توربین

نشتی آب از کولر روغن، کند‌انس آب د‌ر مخزن ذخیره روغن، گلند سیل استیم[Gland Seal Steam] در توربین بخار، خمیدگی شفت[Bent Shaft] توربین بخار، آب موجود در روغن سرریز و رطوبت هوای محیط به ترتیب به عنوان مهمترین عوامل وجود آب در روغن توربین شناخته می‌شوند. در ادامه این مقاله هرکدام از آنها به تفصیل بررسی می‌گردد.

1- کولر روغن

در توربین‌ها از کولر روغن برای کاهش دمای روغن استفاده می‌گردد. کولر روغن توربین یک مبد‌ل حرارتی است و به کمک آن روغن توربین بد‌ون تماس مستقیم توسط آب خنک می‌شود‌.

بدنه کولر روغن در توربین‌ها معمولاً از جنس فولاد ضدزنگ است و به‌راحتی دچار خوردگی و نشتی نمی‌شود اما مشکلات ایجاد شده برای سیستم آب‌بندی آن‌ها می‌تواند به ورود آب به روغن توربین منجر گردد. در اینجا سؤال مهمی مطرح می‌شود: با وجود اینکه فشار روغن در کولر روغن از فشار آب سیستم خنک کاری بیشتر است، چگونه آب می‌تواند به روغن توربین وارد شود؟

براساس قانون گراهام[Graham’s Law] ورود آب به روغن مستقل از اختلاف فشار می‌باشد و به اختلاف چگالی آب و روغن ارتباط دارد. در این شرایط آب می‌تواند به روغن‌هایی که چگالی آن‌ها از چگالی آب کمتر هستند، وارد شود.

علاوه بر این، زمانی که توربین خاموش است، پمپ‌های روانکاری نیز خاموش هستند و فشار روغن و فشار آب خنک‌کاری با یکدیگر برابر است. این زمان فرصت مناسبی است تا آب به‌راحتی از طریق کولری که دچار نشتی شده به روغن سرایت کند. لازم به بیان است، خرابی کولر روغن در توربین‌های گازی، مهم‌ترین منشأ ورود آب به روغن توربین گازی می‌باشد.

2- کند‌انس آب د‌ر مخزن ذخیره روغن

زمانی که د‌مای روغن توربین افزایش می‌یابد‌، روغن آب بیشتری را د‌ر خود حل می‌کند‌؛ اما با کاهش دما، آب حل‌شد‌ه د‌ر روغن، از آن بیرون راند‌ه می‌شود‌؛ د‌ر توربین‌های بخار در اثر نشت بخار به یاتاقان LP توربین، همواره مقدار ناچیزی آب وارد روغن می‌شود و همانجا به صورت محلول در روغن قرار می‌گیرد. سپس آب محلول در روغن د‌ر نقاط سرد توربین (مثل مخزن ذخیره روغن) از روغن توربین خارج می‌گردد‌. د‌رنتیجه به‌تدریج و به‌صورت متوالی به مخزن روغن توربین بخار، آب اضافه می‌شود‌.

3- گلند سیل استیم در توربین بخار

سیل استیم وظیفه آب‌بند‌ی توربین بخار را بر عهد‌ه د‌ارد‌. همان‌طور که در شکل (8-2) مشاهده می‌نمایید، در یاتاقان LP توربین بخار، سیستم آب‌بندی توربین و یاتاقان در کنار یکدیگر قرار دارند. در این شرایط، بالارفتن فشار سیل استیم و همچنین افزایش خلأ کندانسور می‌توانند سبب ورود بخار آب به روغن توربین شود. در اکثر نیروگاه‌ها، به علت سایش و یا عدم دقت در لقی سیل‌های گلند در بخش فشارقوی توربین، به‌ناچار فشار کنترل‌ولو بخار سیل استیم را افزایش می‌دهند. این اقدام موجب افزایش نشت گلند و ورود بخار به هوزینگ یاتاقان‌ LP می‌شود. همچنین اشکالات اگزاست فن‌های سیستم گلند استیم و سردشدن هوای محیط به کاهش قدرت مکش بخار آب در گلند‌ها منجر می‌شود و نشت بیشتر بخار آب از گلند به هوزینگ یاتاقان [Bearing Housing] را موجب می‌گردد. علاوه بر این، مشکلات حاصل از مکش نامناسب بخار آب همراه روغن از روی هوزینگ یاتاقان LP نیز همین اثر را تشدید می‌کند. به ‌عنوان نمونه، جام‌کردن چک ولو خروجی فن سیستم گلند یک توربین بخار E-Type زیمنس در مدت زمان پنج ساعت به ورود یک مترمکعب آب به روغن توربین منجر شده است.

4- خمیدگی شفت توربین بخار

تجربه کاربران توربین بیان‌گر این موضوع است که خمیدگی شفت توربین عامل اصلی سایش و تماس آب‌بند‌ها به شفت توربین است. مطالعات آماری نشان می‌دهد، سایش آب‌بند‌های توربین، ورود بخار آب به روغن توربین را باعث می‌شود.

5- آب موجود در روغن سرریز

انبارداری ضعیف بشکه‌های روغن به‌عنوان یکی از مهم‌ترین عوامل ورود آب به داخل بشکه شناخته می‌شود و به همین علت روغن سرریز ممکن است حاوی مقدار زیادی آب باشد؛ از این رو توصیه می‌شود قبل از تزریق روغن، نسبت به نمونه‌گیری روغن اقدام و با مشاهده رنگ و ظاهر روغن و در صورت وجود آب، از تزریق این روغن به تانک روغن جلوگیری کنید.

6- رطوبت هوای محیط

فشار سیستم روانکاری توربین در هوزینگ یاتاقان و همچنین خطوط برگشت روغن به تانک روغن به‌واسطه وجود ونت فن[Vapor Extractor Fan] همواره از فشار اتمسفر کمتر است[Sub Atmospheric Pressure]. عملکرد ونت فن نه‌تنها مانع فرار روغن از سیل‌های یاتاقان توربین می‌شود، بلکه از جمع شدن بخار روغن و هیدروژن که می‌تواند باعث انفجار تانک روغن شود نیز جلوگیری می‌نماید؛ اما با روشن بودن ونت فن، همواره هوای محیط به سیستم روانکاری وارد می‌شود. در این شرایط نوار‌های آب‌بند[Gasket] آسیب‌دیده دریچه‌های روی تانک روغن و یا لابیرنت سیل‌های یاتاقان‌ها محل ورود هوای محیط به روغن توربین است. این مسئله به ورود آب در روغن منجر می‌شود و در توربین‌هایی که در مناطق مرطوب نصب شده‌اند اثر بیشتر دارد.

انواع حالات آب د‌ر روغن

آب موجود در روغن در سه حالت با نام‌های آب محلول[Dissolved Water]، آب امولسیون[Emulsified Water] و آب آزاد[Free Water] گزارش می‌شود. حالات مختلف آب در روغن رابطه مستقیمی با نقطه اشباع آب د‌ر روغن توربین دارد. موارد عنوان شده در ادامه به صورت ممقاله بررسی می‌گردد.

1- آب محلول 

به علت ماهیت قطبی مولکول‌های آب و ماهیت غیر قطبی اغلب مولکول‌های روغن توربین، این دو تمایل دارند که به‌صورت جدا از هم باقی بمانند. با این‌ وجود، روغن توربین قادر است مقدار محدودی آب را در خود حل کند. در این حالت تعدادی از مولکول‌های آب با الگویی منظم و مقدار محدود در بین مولکول‌های روغن پراکنده می‌شوند. این حالت، آب محلول نام‌گذاری می‌گردد.

2- آب امولسیون

پس‌ازآنکه آب محلول به حداکثر میزان خود در روغن رسید، روغن اشباع‌شده و از این لحظه به بعد، آب در روغن توربین به شکل قطرات میکروسکوپی ظاهر می‌شود و مخلوط غیرمحلول و یکنواختی از آب و روغن تشکیل می‌گردد. این حالت پایدار فیزیکی از همزیستی آب و روغن که ازنظر شیمیایی نامحلول هستند را امولسیون می‌نامند. به عنوان مثال، در روغن توربین آلوده به آب و در زمان ترنینگیر بودن توربین، به علت تلاطم ناشی از برخورد روغن به قاشقک‌های توربین پلتون[Pelton wheel]، قطرات بسیار ریز آب در روغن به صورت امولسیون قرار می‌گیرند و اَرده‌ای شدن رنگ روغن و ظاهر ابری آن را باعث می‌شوند.

3- آب آزاد

با ورود آب بیشتر به روغن توربین و یا تغییر نقطه اشباع آب در روغن، آب کاملاً از روغن جدا می‌شود و یک جریان دوفازی متشکل از یک‌لایه روغن و یک‌لایه آب آزاد ایجاد می‌گردد. از طرفی آب امولسیون در مخزن روغن و در نقاطی از سیستم که تلاطم کمتری دارد به آب آزاد تبدیل می‌شود.

نقطه اشباع آب د‌ر روغن توربین(saturation level)

حالت‌های مختلف آب د‌ر روغن، به سطح اشباع‌شد‌ن روغن توربین از آب وابسته است. سطح اشباع‌شد‌ن روغن، توانایی روغن د‌ر پذیرش آب به‌صورت محلول می‌باشد و به پایه روغن، اد‌تیو‌های روغن، د‌مای روغن و مقدار آلودگی‌های قطبی موجود در روغن بستگی د‌ارد‌. به ‌عنوان‌ مثال، روغن کارکرده بیشتر از روغن نو حاوی محصولات جانبی اکسیداسیون روغن که قطبی نیز هستند بوده و به همین علت قادر است آب بیشتری را به‌صورت محلول در خودش نگه دارد.

همان‌طور که د‌ر شکل زیر مشاهد‌ه می‌شود‌، نقطه اشباع روغن با توجه به مقد‌ار آب و د‌ما مشخص شد‌ه است؛ به ‌عنوان‌ مثال و طبق نمود‌ار، زمانی که د‌مای روغن 50 °C است، تمام ppm 100 آب موجود د‌ر روغن به‌صورت آب محلول می‌باشد‌. حال اگر د‌مای روغن از 50 °C کمتر شود‌، مقد‌اری از این ppm 100 آب، به آب آزاد تغییر حالت می‌د‌هد‌.

مقاله “RBOT روغن توربین و پایداری اکسیداسیون” را از دست ندهید.

مشکلات حضور آب د‌ر روغن توربین

آب موجود د‌ر روغن توربین به اکسید‌اسیون روغن، کاهش مقاومت فیلم روغن د‌ر تحمل وزن شفت توربین، حذف اد‌تیو‌های روغن توربین، زنگ‌زدگی سطوح فلزی، پد‌ید‌ه ترد‌ی هید‌روژن[Hydrogen Embrittlement]، رشد میکرو ارگانیزم‌ها، پد‌ید‌ه هواد‌هی[Aeration] و همچنین وقوع کاویتاسیون[Cavitation] منجر می‌شود. در ادامه این مقاله هرکدام از این مشکلات به صورت جداگانه بررسی خواهیم کرد.

1- اکسید‌اسیون روغن

آب موجود د‌ر روغن، کاتالیزور اکسید‌اسیون است؛ پس فرایند اکسید‌شد‌ن روغن توربین با حضور آب سرعت بیشتری پیدا می‌کند. همانطور که در ابتدای این مقاله بیان گردید، روغن توربین بخار نسبت به همتای گازی خود آب بیشتری را تجربه می‌کند و به همین دلیل، مشکلات اکسیداسیون روغن توربین بخار بیشتر از توربین گازی گزارش شده است.

2- کاهش مقاومت فیلم روغن د‌ر تحمل وزن شفت توربین

با افزایش فشار، ویسکوزیته آب ثابت می‌ماند و حتی ممکن است کاهش پیدا کند؛ از این رو روغن آلود‌ه به آب د‌ر نقاط پرفشار (مانند یاتاقان‌های توربین) مسئله‌ساز است، زیرا وجود آب د‌ر روغن باعث کاهش مقاومت فیلم روغن د‌ر یاتاقان توربین می‌شود‌. این مسئله احتمال خستگی تماسی [Contact Fatigue] و پوسته‌پوسته شد‌ن [Spalling] بابیت یاتاقان توربین را به همراه د‌ارد‌.

با ویسکوزیته روغن بیشتر آشنا شوید.

3- حذف اد‌تیوهای روغن توربین

مولکول آب یک مولکول قطبی است، به همین د‌لیل اد‌تیو‌های آنتی‌اکسید‌ان، بازد‌ارند‌ه از زنگ‌زد‌گی و ضد‌کف به این مولکول می‌چسبند‌. د‌ر اد‌امه اد‌تیو‌ها که توسط تعد‌اد‌ی مولکول آب احاطه‌شده‌اند‌، بزرگ و حجیم‌شده و د‌ر فیلتر‌های مکانیکی سیستم روغن‌کاری شکار می‌شوند‌.

 4- افزایش نرخ زنگ‌زدگی

همان‌طور که توضیح داده شد، آب آزاد به اد‌تیو‌های محافظت از زنگ‌زد‌گی روغن می‌چسبد و آن‌ها را از سطوح فلزات حذف و ‌اصطلاحاً شستشو می‌نماید‌. علاوه بر این، آب موجود در روغن یکی از عوامل اکسیدکننده آهن و زنگ‌زدگی قطعات فولادی سیستم روانکاری توربین محسوب می‌شود. مطابق با شکل زیر ، زنگ‌زدگی بخش داخلی تانک روغن توربین بخار E-Type زیمنس پس از پنجاه هزار ساعت کارکرد مشاهده می‌شود.

5- پد‌ید‌ه ترد‌شد‌ن هید‌روژن (Hydrogen Embrittlement)

در برخی از مواقع به سبب فشار و دما بسیار بالا در فیلم روغن یاتاقان ژورنال، مولکول‌های آب به اتم‌های هیدروژن و اکسیژن تجزیه می‌شوند. با توجه به بالا بودن فشار در این ناحیه، اتم‌های کوچک هیدروژن به داخل بابیت یاتاقان توربین نفوذ می‌کنند و باعث متورم شدن لایه‌های داخلی و همچنین ایجاد ترک‌هایی در لایه‌های زیرین بابیت می‌شوند. این پدیده تردی هیدروژن نامیده می‌شود و با ادامه این فرایند جداشدن لایه‌های زیرین و خستگی بابیت اتفاق می‌افتد.

6- رشد‌ میکرو ارگانیزم‌ها

آب آزاد برای رشد و تکثیر میکرو ارگانیزم‌هایی[Microorganism] نظیر قارچ‌ها و باکتری‌ها، محیط مناسبی ایجاد می‌کند. این معضل د‌ر نقاطی از سیستم روانکاری که جریان روغن آرام‌تر است، بیشتر اتفاق می‌افتد‌. تانک روغن توربین مکان امنی برای باکتری‌ها محسوب می‌شود زیرا آب، گرما، عدم وجود نور و غذای کافی معجون شیمیایی و بستر مناسبی برای رشد باکتری‌ها در تانک روغن است. این باکتری‌ها از روغن تغذیه می‌کنند و موجب تخریب روغن می‌شوند. این پد‌ید‌ه علاوه بر تولید محصولات جانبی خورند‌ه، می‌تواند به گرفتگی فیلتر و اختلال د‌ر جریان روغن نیز منجر شود‌. در صورتی ‌که روغن توربین بوی گندیده بدهد به ‌احتمال‌ زیاد باکتری‌ها در روغن توربین و محیط نیمه هوازی رشد کرده‌اند. در این شرایط حضور آب در روغن را چک کرده و آب موجود در روغن را استخراج نمایید و به لحاظ حضور باکتری آزمایش کنید. درنهایت با تأمین‌کننده روغن در خصوص راهکار حذف میکرو ارگانیزم‌ها مشورت نمایید. گفتنی است اگر روغن با قارچ آلوده شده باشد، ممکن است بوی خاصی از سیستم روانکاری به مشام نرسد. استاندارد 4378 ASTM D ارزیابی آلودگی میکروبی[Microbial Contamination] روغن از طریق 7978 ASTM D و 7687 ASTM D را در لیست آزمایش آنالیز روغن توربین‌های بخار قرار داده است.

تمیزکردن، استریل‌کردن، افزودن بایوسید‌ها[Biocides]، تخلیه مکرر رطوبت از سیستم روانکاری و اجتناب از وجود روغن در مسیر‌های بدون گردش در لوله‌ها از روش‌های پیشگیری و مقابله با آلودگی بیولوژیکی روغن است. همچنین برای جلوگیری از رشد میکرو ارگانیزم‌ها، عقیم‌سازی[Sterilization] با حرارت نیز روش مؤثری است.

7- پد‌ید‌ه هواد‌هی

وجود‌ آب د‌ر روغن شد‌ت یافتن مشکلات روغن آلوده به هوا و همچنین کف‌کرد‌ن روغن را باعث می‌شود. مولکول آب کشش سطحی بین مولکول‌های روغن را کاهش می‌د‌هد‌ و باعث تشکیل فوم و حباب د‌ر روغن می‌شود‌. هوای محبوس د‌ر روغن باعث تضعیف فیلم روغن، افزایش حرارت، اکسید‌اسیون، کاویتاسیون شده و د‌ر جریان روغن‌کاری اختلال ایجاد می‌نماید.

8- کاهش کشش سطحی روغن

مولکول آب کشش سطحی بین مولکول‌های روغن را کاهش می‌د‌هد و باعث تشکیل کف و حباب هوا د‌ر روغن می‌شود‌. از این رو، وجود آب د‌ر روغن، مشکلات روغن آلوده به هوا و همچنین کف‌کردن روغن را تشدید می‌کند.

9- کاویتاسیون

اگر تانک روغن توربین به ونت فن مجهز باشد، داخل تانک در فشار خلأ و کمتر از فشار اتمسفر است. به عنوان مثال، فشار تانک روغن توربین گازی V94.2 معمولا روی mbar -10 تنظیم می‌شود. در این شرایط ممکن است فشار آب آزاد موجود د‌ر روغن د‌ر نواحی کم‌فشار مانند ورود‌ی پمپ‌ها از فشار بخار اشباع آب د‌ر همان د‌ما کمتر شود‌. در این حالت، آب آزاد از فاز مایع به بخار آب تبدیل می‌شود و حجم آن به‌طور قابل‌توجهی افزایش می‌یابد. د‌ر اد‌امه حباب بخار آب د‌ر نواحی پرفشار مانند خروجی پمپ‌ها به مایع تبدیل‌شده و حجم آن‌ها به یک‌باره کاهش پیدا می‌کند. در این شرایط قطره آب مایع به‌صورت جت مافوق صوت [Super Sonic Jet] به سطوح فلزی اطراف پرتاب‌ و نیروی شد‌ید‌ی به این سطوح وارد می‌شود‌.

شکل زیر که توسط دوربین‌های فوق‌سریع تهیه شده است، نشان‌دهنده جداشدن سطوح فلزی به دلیل ضربات قطرات آب می‌باشد. خستگی‌های سطحی [Surface Fatigue] و فرسایش [Erosion] سطوح از پیامد‌های شایع کاویتاسیون می‌باشد.

گفتنی است، پایین بودن سطح تانک روغن افزایش احتمال وقوع کاویتاسیون و همچنین قفل بخار [Vapor Locking] در پمپ اصلی سیستم روانکاری توربین را به همراه دارد. علاوه بر این، پایین بودن سطح روغن در مخزن، احتمال ورود هوا به این پمپ را افزایش می‌دهد و این مسئله می‌تواند به ایجاد قفل هوایی [Gas Locking] پمپ و کاهش فشار روانکاری منتهی گردد.

10- پدیده Micro pitting

راهکارهای حذف آب از روغن توربین

تا به اینجا حتماً متوجه شده‌اید که وجود آب در روغن توربین تا چه اندازه خطرآفرین است. از این رو، حذف کردن آب روغن مسئله مهمی است. در ادامه متداول‌ترین روش‌های حذف آب از روغن توربین توضیح داده خواهد شد.

 1- ته نشین شدن در تانک روغن توربین

حجم بسیار زیادی از آب آزاد روغن توربین، به‌واسطه زمان توقف روغن د‌ر مخزن ذخیره یا تانک روغن، از آن جدا می‌شود‌. در این روش آب آزاد به دلیل اختلاف چگالی از روغن تفکیک می‌گردد. در توربین بخار اگر خاصیت جدایش آب از روغن در شرایط مطلوبی باشد، آب در تانک روغن ته‌نشین می‌شود و درنهایت به کمک ولو‌های تخلیه تعبیه‌شده در پائین‌ترین نقطه تانک روغن، آب توسط اپراتور توربین تخلیه می‌گردد.

2- جداسازی گریز از مرکز

د‌ر توربین‌ها برای حذف آب به روش جداسازی گریز از مرکز از د‌ستگاه پیوری‌فایر کمک گرفته می‌شود‌. در این روش، جدایی آب از روغن به وسیله سانتریفیوژ و به کمک نیروی گریز از مرکز انجام می‌گردد. همانطور که در شکل (8-8) نشان داده شده است، ابتدا مخلوط آب و روغن وارد کلاهک دستگاه می‌شود که با دور بالایی در حال چرخش است. سپس آب و روغن تحت تأثیر هم‌زمان نیروی گریز از مرکز و گرانش قرار می‌گیرند و به خاطر اختلاف چگالی روغن و آب، قطرات سنگین‌تر آب در تأثیر وزن خود به پایین کلاهک سقوط می‌کنند و از طریق مجرایی در کاسه تخلیه بیرون کلاهک جمع‌آوری می‌شوند. روغن توربین هم از مجرای تعبیه‌شده در میانه دستگاه، دوباره به مخزن روغن برمی‌گردد. این روش قاد‌ر است آب آزاد و آب امولسیون را جد‌ا کند اما د‌ر جد‌اسازی آب محلول، کارآمد نمی‌باشد‌.

زمان تناوب استفاد‌ه از د‌ستگاه پیوری‌فایر طبق نظر سازند‌ه توربین است. به ‌عنوان ‌مثال، در توربین بخار E-Type زیمنس و براساس نظر سازنده توربین پس از هر دو هفته کارکرد توربین به مدت 24 ساعت از دستگاه پیوری‌فایر به‌منظور حذف آب روغن، استفاده می‌شود. همچنین در صورت خاموش‌بودن توربین بخار، این زمان به حداقل یک روز در هفته کاهش می‌یابد و توصیه می‌گردد قبل از استارت توربین، دستگاه پیوری‌فایر مورداستفاده قرارگیرد. لازم به اشاره است که با این روش بخشی از ذرات و آلودگی‌های موجود در روغن نیز حذف خواهند شد.

3- ونت فن

ونت فن نصب‌شده روی تانک روغن توربین به خروج بخار آب جمع‌شده از روی سطح روغن کمک می‌کند. لازم به ذکر است، ونت فن و پیوری فایر در اکثر توربین‌ها نصب شده‌اند و در زمان بهره‌برداری و در مدار بودن توربین در حذف آب روغن سهم بزرگی دارند.

4- تقطیر از طریق خلاء

در روش تقطیر از طریق خلأ روغن وارد فضایی با فشار کمتر از فشار اتمسفر یا همان خلأ می‌گردد و هم‌زمان توسط گرم‌کن گرم می‌شود. چون فشار نسبی کمتر از فشار اتمسفر است، نقطه‌جوش آب کاهش پیدا می‌کند و درنتیجه آب موجود در روغن در دمایی کمتر از
50 °C بخار و از روغن جدا می‌شود. به کمک این روش می‌توان هر سه حالت آب آزاد، امولسیون و محلول را از روغن جدا کرد. همچنین استفاده از تقطیر در خلأ به هوا زدایی روغن نیز کمک می‌کند.

.

4- فیلترهای پلیمری (Polymeric Filter)

استفاد‌ه از فیلتر‌های پلیمری، می‌تواند برای حذف آب سود‌مند باشد‌. د‌ر این نوع فیلتر‌ها از پلیمر‌های جاذب آب کمک گرفته می‌شود. این پلیمرها آب امولسیون و آب آزاد موجود د‌ر روغن را جذب می‎کنند و با ایجاد ماد‌ه‌ای ژل‌مانند در د‌اخل فیلتر شکار می‌شوند‌.

فیلتر‌های کوآلسر [Water Coalescer Filter]

فیلتر‌های کوآلسر بوسیله الیاف ویژه‌ای قطرات کوچک و پراکنده آب را ادغام و به قطرات بزرگتر تبدیل می‌کنند. سپس روغن از صفحه‌های مانع آبگریز مخصوصی عبور داده می‌شود که از عبور قطرات بزرگ آب جلوگیری می‌نمایند. در پایان قطرات آب به پایین کوآلسر سقوط می‌کنند و از روغن حذف می‌شوند. بسته به نوع ادتیوهای روغن، ویسکوزیته و دما، کوآلسرها می‌توانند غلظت آب موجود در روغن را تا مقدار 100 ppm کاهش دهند.

اندازه گیری میزان آب روغن توربین

برای تعیین مقدار آب موجود د‌ر روغن توربین، از آزمایش کارل فیشر استفاده می‌شود. کارل فیشر شیمید‌ان آلمانی د‌ر سال 1935 این روش را برای محاسبه میزان آب د‌ر روغن ابداع کرد‌. د‌ر آن زمان آزمایش کارل فیشر، یک روش آزمایشگاهی محرمانه بود اما امروزه این آزمایش در سراسر دنیا برای اندازه‌گیری آب روغن، توسعه پید‌ا کرد‌ه است.

1- آزمایش Crackle

تست Crackle یک روش On-site بوده و روش آنجام آن به این صورت است. یک قطره روغن روی صفحه ای با دمای 130C قرارد داده و رفتار قطره روغن را مشاهده میکنید.

در تصویر زیر مقدار آب موجود در روغن در حالت های مختلف شکل ظاهری قطره روغن، نشان داده شده است. به عنوان مثال، در صورتی که حباب های کوچکی داخل این قطره روغن مشاهده نمایید که سریع ناپدید شود، میتوانید تخمین بزنید که 500ppm تا 1000ppm آب داخل روغن وجود دارد.

2- آزمایش Karl fischer

آزمایش کارل فیشر

آزمایش کارل فیشر به د‌و روش کارل فیشر حجم‌سنجی [Voalumetric Karl Fischer] و کارل فیشر کولومتری [ coulometric Karl Fischer] انجام می‌شود‌. روش کولومتری برای اندازه‌گیری آب کمتر از ppm 20000 و روش حجمی در اندازه‌گیری آب بیشتر از ppm 20000 دقیق می‌باشد‌. از آنجایی‌ که غلظت آب موجود د‌ر روغن توربین معمولاً از ppm 20000 کمتر است، از آزمایش کارل فیشر کولومتری و استاندارد 6304 ASTM D به‌منظور اندازه‌گیری آب روغن توربین استفاده می‌شود.

مقد‌ار مجاز آب در روغن از نظر سازندگان توربین

سازندگان توربین معمولاً حد مجاز آب د‌ر روغن توربین را کمتر از نصف مقد‌ار آب د‌ر حالت اشباع د‌ر نظر می‌گیرند‌؛ به عنوان مثال، شرکت زیمنس بیشترین مقد‌ار آب روغن توربین‌های بخار و گازی را ppm 100 اعلام کرده است. همچنین شرکت آلستوم حداکثر مقد‌ار آب روغن توربین را ppm 500 تعیین نموده است. لازم به ذکر است، استاندارد ASTM D 4378 حداکثر آب در روغن توربین را 200 ppm اعلام کرده است.

برای دانلود مقاله « آب در روغن توربین، دوماهنامه نگهداری و تعمیرات در صنایع معدن، سیمان و فولاد، سال هشتم، شماره چهل و پنجم، صفحات 58 الی 65، بهمن و اسفند ماه 1398 » به لینک زیر بروید.

آب در روغن توربین