GB11120-2011《涡轮机油》国家标准解读

本文介绍了新修订的GB11120—2011《涡轮机油》标准与旧版GB11120—89《汽轮机油》标准的差异，并将GB11120—2011标准与国外相关标准进行广比较。修订后的GB11120—2011标准和ISO8068:2006标准及涡轮机OEM标准更趋于一致，能边好地满足电力行业的用油需求。GB11120—2011《涡轮机油》标准将于2012年6月1日开始执行。GB11120—2011《涡轮机油》国家标准解读我国汽轮机油新油质量标准经历了从GB2537—81《汽轮机油》(抗氧型）、SY1230—83《防锈汽轮机油》（抗氧防锈型）到GB11120—89《L-TSA汽轮机油》的发展过程。其中：◊GB11120—89《汽轮机油》标准中的一级品标准是参照采用ISO8068:1987《石油产品和润滑剂—石油基汽轮机油（ISO-L-TSA和ISO-L-TGA）—技术条件》制定的；◊GB11120—89《汽轮机油》标准中的优级品标准参照美孚DTE典型性能数据制定。◊GB11120—89《汽轮机油》标准的出台，对规范汽轮机油的生产和应用起到了很大作用。2006年，ISO8068:2006《润滑剂、工业用油及有关产品（L类）—涡轮机（T组）—涡轮机润滑油规格》发布。ISO8068:2006标准不仅扩大了油品品种，而且对L-TSA汽轮机油的指标也做了很大调整。我国自2008年开始组织非等效采用ISO8068—06标准，对GB11120标准进行修订，即2011年9月颁布的GB11120—2011《涡轮机油》标准。GB11120-2011《涡轮机油》增加了油品品种和性能要求，使其更能满足发电设备的使用需要。本文介绍了GB11120新、旧版标准的差异，为GB11120—2011《涡轮机油》新标准的实施作必要的准备。GB11120新旧版标准的差异标准名称由于GB11120—2011标准扩展了油品品种，同时包括了燃气轮机油和联合循环用油，而“汽轮机”不再适用。国际上，无论是燃气轮机还是蒸汽轮机，均为“turbineoil”，译名为“涡轮机油”。ISO8068:2006标准名称为：“Specificationforlubricantoilsforturbines”，因此采用“涡轮机油”作为新标准的名称，即GB11120—2011标准的名称改为“涡轮机油”。油品品种GB11120—2011标准在L—TSA品种的基础上，增加了L—TSE、L—TGA、L—TGE、L—TGSB和L—TGSE品种，其中：◊L-TSE是为了润滑齿轮系统而较L-TSA增加了极压性要求的汽轮机油。适用于蒸汽轮机。◊L-TGA为含有适当的抗氧剂和腐蚀抑制剂的精制矿物油型燃气轮机油。适用于燃气轮机。◊L-TGE是为润滑齿轮系统而较L-TGA增加了极压性要求的燃气轮机油。适用于燃气轮机。◊L-TGSB为含有适当的抗氧剂和腐蚀抑制剂的精制矿物油型燃汽轮机油，较L-TSA和L-TGA增加了耐高温氧化安定性和高温热稳定性。主要适用于共用润滑系统的燃气-蒸汽联合循环涡轮机。也可单独用于蒸汽轮机或燃气轮机。◊L-TGSE是具有极压性要求的耐高温氧化安定性和高温热稳定性的燃/汽轮机油。主要适用于共用润滑系统的燃气-蒸汽联合循环涡轮机。也可单独用于蒸汽轮机或燃气轮机。另外，对于L-TSA汽轮机油，GB11120—2011标准分成了A级和B级2个质量级别。其中：◊L-TSA汽轮机油A级基本按照GB11120—89标准中的L-TSA优级品和ISO8068:2006标准进行指标调整；◊L-TSA汽轮机油B级相当于GB11120—89标准中的一级品，同时增加一些ISO8068:2006标准中规定的技术要求，但均为报告，不做数值要求。在GB11120—2011标准中没有L-TSA汽轮机油合格品规格。标准内容修订增加了产品标记GB11120—89《汽轮机油》标准对产品标记没有要求，但GB11120—2011《涡轮机油》标准对产品标记做了明确规定，即涡轮机油产品标记为：“品种代号黏度等级产品名称标准号”。示例如下：◊L-TSA32汽轮机油（A级）GB11120;◊L-TGA32燃气轮机油GB11120;◊L-TGSB32燃/汽轮机油GB11120。增加了一般要求GB11120—2011标准对涡轮机油的外观和黏度指数改进剂的使用做了一般要求的规定：◊外观要求为“在室温可见光下，交货油品外观应清亮透明，不含任何可见颗粒物”；◊规定“涡轮机油不含黏度指数改进剂”。由此可以避免一些油品生产商采用一些质量较差的低黏度指数基础油并通过添加黏度指数改进剂来达到标准规定的黏度指数改进剂被剪切而导致油品黏度下降，降低了油膜厚度，导致轴承磨损，进而影响机组正常运行。增加了油品检验规则GB11120—2011标准规定了油品的检验规则，即将油品检验规则分为出厂检验和型式检验，并规定了检验项目。出厂批次检验项目包括：外观、色度、运动黏度、黏度指数、密度、闪点、酸值、水分、泡沫性、空气释放值、抗乳化性、铜片腐蚀、液相锈蚀、旋转氧弹和清洁度。在原材料、生产工艺没有发生可能影响产品质量的变化时，出厂周期检验项目包括：过滤性、承载能力和高温氧化安定性每年至少测定一次。指标要求变化GB11120—2011标准对L-TSA的性能要求做了较大调整，调整内容见表1。由表1可以看出，GB11120—2011标准比较大的修订在于增加了过滤性、清洁度、旋转氧弹和油泥指标：◊润滑油通过精细过滤器而不发生堵塞的能力称为过滤性。在现代涡轮机的润滑油循环系统中均装有如离心机、高级纸过滤器、纤维筒过滤器等过滤装置。如果在用润滑油受到污染，则会影响其过滤性，造成供油不足等危害。涡轮机油新油的过滤性好坏表征了油品的洁净度，特别是湿法过滤性更能反映涡轮机油中添加剂的水解稳定性以及是否被污染（如混入少量其他润滑油等）。污染对涡轮机油的过滤性会产生影响，特别是加水的湿法过滤性。◊清洁度指标也与润滑油的洁净度有关。影响润滑油清洁度的主要因素是颗粒污染物，包括外界杂质、氧化产物、水分等。润滑油中颗粒污染物多，容易堵塞过滤器；有些小颗粒污染物会进入摩擦副，引起磨损。如有些小颗粒进入调速系统，会造成调速系统卡涩，影响机组正常运行。在国内外涡轮机油运行油要求中，均对油液清洁度有严格的要求。因此修订的GB11120—2011标准也对涡轮机油新油规定了清洁度指标，以更好地适应当前涡轮机的用油要求。◊旋转氧弹是反映涡轮机油氧化安定性的一个重要指标。一般氧化安定性好的涡轮机油，其旋转氧弹值高。在涡轮机油运行油监控中，国内外标准多以旋转氧弹值下降到25%初始值作为监控值。因此旋转氧弹值不仅能反映新油的氧化安定性，还是运行油监控的一个重要参照值。◊油泥是油品氧化的产物，表征了油品的氧化安定性。在用润滑油中产生的油泥会造成过滤器堵塞，如油泥沉积在轴承上，会影响轴承散热，增加磨损。因此，现代涡轮机油要求的氧化安定性不仅是长的氧化安定性时间，还要求有更低的油泥析出趋势。表1GB11120—1989标准与GB11120—2011标准关于LSA汽轮机油的技术指标差异项目GB11120—1989标准GB11120—2011标准A级B级黏度等级324668100324668324668100黏度指数≥901）901）901）901）90909085858585闪点（开口）/℃≥180180195195186186195186186195195酸值/mgKOH/g≤无无无无水分（质量分数）/%无无无无泡沫性（倾向/稳定性）/(ml/ml)24℃≤450/0(优级品)/600/0(合格品)450/02）450/02）93℃≤100/050/02）100/02）后24℃≤450/0(优级品)/600/0(合格品)450/02）450/02）空气释放值（50℃）/min53）63）83）103）556568旋转氧弹/min报告4）报告4）过滤性干法/%≥85报告湿法报告报告1000h后总酸值/mgKOH/g0.3报告报告报告总酸值达2mgKOH/g的时间/h3000（优级品）2000（优级品）35003000250020002000150010002000（一级品）1500（一级品）1500（合格品）1000（合格品）1000h后总油泥200200200报告报告报告总氧化产物/%报告（优级品、一级品）沉积物/%/-(合格品)清洁度/级1815报告报告报告报告橡胶相容性与用户协商与用户协商注：1）对中间基原油生产的汽轮机油，L-TSA合格品黏度指数允许不低于70;一级品黏度指数允许不低于80。根据生产和使用实际，经与用户协商，可不受本标准限制：2）对于程序I、III,泡沬稳定性在300s时记录；对于程序II,泡沫稳定性在60s时记录；3）对_级品空气释放值，根据生产和使用实际，经与用户协商，可不受本标准限制；对合格品，则无要求；4）该数值对使用中油品监控是有用的。低于250min属不正常。GB11120—2011标准和国外标准的比较GB11120—2011标准主要参照了ISO8068:2006标准，但与之又有些不同，而是与一些国际涡轮机原始设备制造商（OEM）的标准，如阿尔斯通HTGD90117《燃气及蒸汽透平机组润滑及控制油规范》、TLV901304《涡轮机油》更趋于一致。GB11120—2011标准和OEM涡轮机油标准中的L-TSA汽轮机油的技术指标比较见表2。由表2可以看出：◊GB11120—2011标准的性能要求基本和ISO8068:2006标准相同，同时根据国内涡轮机油生产和使用的实际情况，提高了抗乳化性能要求，放宽了清洁度要求。◊与涡轮机油OEM规格相比，GB11120—2011标准在抗氧化安定性、油泥、铜片腐蚀、抗乳化等主要性能上要求更高，而OEM规格在空气释放性要求上比GB11120—2011标准要求高。GB11120—2011标准关于主要性能指标的修订将更有利于国产涡轮机油进入国际市场。结论☆GB11120—2011《涡轮机油》标准修订了标准名称，并扩展了油品品种，能更好地适应电力行业发展对不同油品的需求。☆GB11120—2011标准的修订，丰富了标准的内容，使涡轮机油生产商和用户可以从标准中了解更多信息。☆GB11120—2011标准在油品的性能要求上进行了较大调整，使其更适应现代涡轮机的使用要求，并且和国外标准更趋于一致。表2GB11120—2011标准和OEM涡轮机油标准中L-TSA汽轮机油技术指标比较项目GB11120-2011（L-TSA32A级）ISO8068:2006（L-TSA32）HTGD90117（VG32）TLV901304（VG32）黏度指数≥90≥90≥90闪点(开口)/℃≥186≥186≥200≥160酸值/mgKOH•g-1≤0.2≤0.2≤0.2≤0.2抗乳化（乳化层减少到3mL时间，≤15≤30≤30≤2054℃)/min铜片腐蚀（100℃，3h)/级≤1≤1≤2≤2水分（质量分数）/%≤0.02≤0.02液相锈蚀（合成海水）无锈无锈无锈无锈抗泡性（倾向/稳定性）/(mL/mL)程序I≤450/0≤450/0≤300/025℃泡沫倾向≤400s，消泡时间≤450s程序Il≤50/0≤50/0≤50/0程序III≤450/01）≤450/01）≤300/0空气释放值（50℃)/min≤5≤5≤4≤4旋转氧弹（150℃）/min报告报告≥300氧化安定性≥3500≥35002000h酸值≤1.0mgKOH/g≥2500酸值达2.0mgK〇H/g的时间/h氧化1000h后酸值/mgKOH•g-1≤0.3≤0.3氧化1000h后油泥/mg≤200≤200清洁度（ISO4406)—18/15—/17/14—18/15—/17/14过滤性（干法）/%Fl≥93Fll≥85≥85≥85过滤性（湿法）通过通过锌含量/mg•kg-1≤5注：1）对于I、III，泡沫稳定性在300s时记录；对于程序II，泡沫稳定性在60s时记录。