Ferrybridge электростанция внедряет FTIR для быстрого, точного тестирования влаги в смазке

В высокоценных электростанциях целостность смазочных масел первостепенна для эффективной и затратоэффективной операции. Избыточная вода в масле может смыть существенные антиоксиданты, ускорить окисление и деградировать производительность. Исторически титрования Карла Фишера (KF) были бенчмарком для измерения водного содержания, однако этот метод времязатратен, реагентно-тяжел и может быть менее надежным под определенными условиями. Три года назад Ferrybridge заменила KF на фурье-преобразование инфракрасной (FTIR) спектроскопию, достигая более быстрых, чистых и равноценно точных оценок влаги.

Мониторинг смазки на Ferrybridge
Ferrybridge C Power Station — 2000-МВт угольная и биомассная ко-огневая станция в Вест-Йоркшире, Англия. Ее четыре массивных паровых турбины и первичные кормовые насосы генерируют энергию для 2 млн домов — около 4% ежедневного электричества UK. Каждый вал турбины, простирающийся более 170 футов и весящий тысячи тонн, поддерживается 12 подшипниками, полагающимися на минеральное масло. Это масло также действует как контрольная жидкость для турбинных регуляторов и паровых клапанов приема, делая его состояние критическим. Поскольку уровни влаги флуктуируют с окружением и нагрузкой, операторам нужны немедленные, надежные данные.

Измерение воды в смазочных жидкостях через FTIR анализ
На Ferrybridge мы используем анализатор iPAL FTIR от A2 Technologies, парный с передаточной ячейкой TumblIR (Рисунок 1). Оператор наносит одну каплю чистого, использованного масла на нижнее окно TumblIR; карданно-крепленное окно затем создает точный 100-мкм зазор для анализа. Предварительно откалиброванный метод автоматически собирает, обрабатывает и сообщает данные. Система iPAL может обнаруживать воду до 200 ppm без подготовки пробы, и протокол сурфактанта A2 расширяет это до 65 ppm.

Рисунок 1. Анализатор iPAL FTIR A2 Technologies в операции на Ferrybridge.

Сравнительные тесты между iPAL и KF подтвердили сильную корреляцию, с FTIR доставляющим более быстрыми повторными измерениями — критически важными для трендового мониторинга. Поскольку результаты KF могут быть смещены объемом пробы и нерастворимостью масла-воды, оба метода повторяются, но скорость FTIR делает рутинный пробоотбор практичным. Со временем мы в основном отказались от KF в пользу FTIR.

Когда влага превышает спецификации, корректирующие меры принимаются: (1) корректировка давления паровой прокладки турбины при более низких нагрузках, и (2) развертывание механических сепараторов для удаления воды из основного масляного танка. Система iPAL также отслеживает эффективность этих вмешательств.

Преимущества FTIR для мониторинга смазки

• Скорость
  • Время измерения: 3-5 минут от пробы к результату.
  • Уровень влаги не влияет на время анализа — в отличие от KF, где высоковлажные пробы могут занимать 5-30 минут.
• Нет реагентов
  • Требуется только капля масла.
  • Устраняет дорогие, токсичные реагенты (йод, диоксид серы, метанол, пиридин или имидазол), используемые в KF.
• Простота использования
  • Полностью автоматизированный протокол позволяет менее квалифицированному персоналу получать точные результаты.
  • KF требует квалифицированных техников и обширного обслуживания.
• Быстрое обучение
  • Стандартный метод iPAL обучает техников за минуты.
  • KF требует полуденного обучения для безопасного обращения с реагентами и ухода за оборудованием.
• Аналитическая точность
  • FTIR соответствует или превосходит KF, особенно на высоких уровнях влаги.
  • Обнаружение до 200 ppm (или 65 ppm с сурфактантом). Никакой предобработки не нужно.
• Мульти-аналитная способность
  • Помимо воды, iPAL оценивает истощение добавок, состояние окисления и масло-в-वоде для сброса.
• Реальное время, на месте результаты
  • Немедленные данные позволяют мгновенные корректирующие действия, обходя задержки от внезапных лаб.
• Валидация лабовых результатов
  • На месте FTIR данные подтверждают, или оспаривают, внезапные лабовые результаты, обеспечивая уверенность в мониторинге.

Заключение
Проактивная, на месте программа мониторинга смазки Ferrybridge теперь опирается на анализатор iPAL FTIR. Ее быстрый, реагент-свободный и высокоточный измерения воды — в паре с мульти-аналитными возможностями — усиливает операторов для поддержания качества масла в реальном времени, повышая надежность и продлевая срок службы оборудования. Успех на Ferrybridge движет более широкое принятие FTIR по нашему портфелю.

Рисунок 2. Ferrybridge C Power Station