探討了溫度、攪拌時間、破乳化劑、金屬減活劑等因素對汽輪機油破乳化性能的影響。試驗表明，隨著溫度的升高和攪拌時間的延長，汽輪機油的破乳化性能先增強后減弱；不同的破乳劑對油品破乳化性能的影響不同；對于同一種破乳化劑，隨著濃度的增加，油品的破乳化時間先縮短后延長；金屬減活劑油溶性羊毛脂在0.001%~0.02%范圍內對汽輪機油的破乳化性能影響不大，但當含量超過0.03%，油品破乳化時間會顯著增大，對油品的抗乳化性能有很大的影響。

汽輪機油在機組的運行過程中起著潤滑、冷卻散熱、調速和密封等作用，其乳化會極大危害汽輪機組的安全運行。因此，有效防止運行汽輪機油的乳化和對破乳化值不合格的汽輪機油進行處理是急需解決的問題。為此，本文研究了溫度、攪拌時問、破乳化劑、金屬減活劑和防銹劑T746等因素對汽輪機油破乳化性能的影響，為防止運行汽輪機油的乳化以及選取合適的處理乳化汽輪機油的方法提供依據。

1 油樣、試劑和儀器

試油1的破乳化時間為49.7min；試油2是將試油1經吸附劑接觸法處理后得到的模擬基礎油，其破乳化時間為7.1min。

破乳化劑選用6種：(A)聚氧乙烯聚氧丙烯基醚酚醛樹脂；(B)多元醇聚氧乙烯聚氧丙烯基醚；(C)多乙烯多胺聚氧乙烯聚氧丙烯基醚；(D)二胺與環氧丙烷縮聚物；(E)壬基酚聚氧乙烯醚；(F)環氧乙烷環氧丙烷嵌段共聚物(聚醚)。金屬減活劑為油溶性羊毛脂。防銹劑為十二烯基丁二酸。

試驗主要儀器為SR-5型石油及合成液抗乳化測定儀。

2 試驗方法

運行中汽輪機油破乳化度測定采用GB/T7605-1987《運行中汽輪機油破乳化度測定法》，即向潔凈的測試量筒內依次裝入40mL蒸餾水和40mL汽輪機油樣，并將其置于已恒溫至(54±1)℃的水浴中。

把攪拌槳垂直放人量筒內，并使槳端恰在量筒的5mL刻度處。待體系恒溫20min后，啟動攪拌機，固定轉速1500r/min下攪拌5min后立即關停攪拌機，迅速提起攪拌槳，并用玻璃棒將附著在槳上的乳濁液刮回量筒中。仔細觀察油、水分離情況，當油、水分界面的乳濁液層體積減小至3mL即為破乳化時間。破乳化時間越短，表示油品的抗乳化性能越好。

3 結果與討論

a 溫度

除改變測試恒溫溫度外，按GB/T7605-1987進行破乳化度試驗，觀察油水分層情況，結果見表1和圖1。

由圖1可見，隨著溫度的升高，汽輪機油的破乳化時間先降低后升高，原因是溫度升高，油、水密度差增大，粘度變小，同時分子布朗運動加劇，有利于油水分離，使小水滴易于聚結成大水滴從油中分離出來，從而縮短了破乳化時間。但是，當溫度超過60℃時，會破壞汽輪機油中破乳劑分子結構，導致破乳效果降低。參見表1，結合油水分層效果可知，溫度為54℃時，該汽輪機油破乳化效果最好。

b 攪拌時間

除改變攪拌時間外，按GB/T7605-1987進行破乳化度試驗，結果見表2。

從表2可以得出，隨著攪拌時間的延長，試油的破乳化時間先降低后升高。攪拌5min破乳效果最好。攪拌有兩個作用，一是將破乳劑更均勻地分散于油中；二是以外力破壞乳狀膜，以便破乳劑更快地占據乳化劑在油-水界面的位置，完成乳化液的破乳。因此，攪拌時間不宜過長，而且攪拌強度不宜過高，否則影響破乳，使得破乳化時間延長且分層效果不好引。以上試驗結果也佐證了國標所規定的破乳化度測試溫度(54℃)及攪拌時間(5min)是正確的[6]。

c 破乳化劑

往1號試油中分別添加0.1%(以質量百分數計，下同)A、B、C、D、E、F等6種破乳化劑，按照GB 7605-1987測定法進行破乳化度測定，結果見表3。

由表3可以看出，6種破乳化劑對試驗汽輪機油都有較好的破乳化效果，都能顯著增強其破乳化性能，其中二胺與環氧丙烷縮聚物(破乳化劑D)效果最好。

破乳化劑種類不同，其結構就不同，不同類型的破乳劑對界面膜的界面張力降低程度不同，降低程度越大，其破乳時間越短，破乳化性能越好]。選用對試油破乳效果最好的破乳化劑D進行試驗，按不同濃度將D加入試油中，考察破乳化劑濃度對試油的影響，結果見圖2。

由圖2可見，在一定范圍內，隨著破乳化劑D含量的增加，試油的破乳化時間縮短，但是破乳化劑含量增加到一定值后，破乳化時間反而延長，其油水分層效果也變差。頂替理論[8]認為，當破乳化劑加入到油水乳狀液中以后，它的分子會將瀝青、石蠟等天然表面活性劑物質頂替出來，在油水界面形成一層新的混合界面膜，這層膜的強度較低，因而使整個乳狀液處于不穩定狀態并最終達到破乳的目的。破乳劑在溶液中的濃度越高，則被替換出的天然表面活性劑分子越多，界面張力下降越大，破乳效果越好，乳狀液越不容易形成。膠溶理論[9]認為，當活性劑在溶液中的濃度達到一定值以后，如果其濃度進一步增加，活性劑分子有逃離水中的趨勢，以使整個體系的能量達到最低。此時，活性劑分子中的長鏈親油基通過分子間相互作用力締合在一起形成膠束，而膠束的存在增加了活性劑在油中的溶解度，從而破壞了油水界面的混合界面膜，使溶液界面張力又重新增加。結合這兩種理論認為，當破乳化劑濃度開始增加時，頂替理論起主導作用，天然表面活性劑分子被逐漸頂替，溶液界面張力降低，乳狀液穩定性被破壞；隨著破乳化劑濃度的進一步增加，膠溶理論開始起主導作用，破乳化劑分子在油中的溶解量增加，被覆蓋的天然活性劑形成的界面膜又逐漸裸露出來，隨著溶液的界面張力值逐漸增加，乳狀液穩定性開始增強?？傊?，隨著破乳化劑濃度增加，乳狀液先變得不穩定，破乳效果變好，不穩定性增加到一定程度后，再增加破乳劑的濃度，乳狀液反而變得穩定，即破乳效果下降。

d 金屬減活劑

金屬減活劑能顯著改善汽輪機油的氧化安定性和抑制銅腐蝕，在潤滑油產品中得到了廣泛的應用，其用量一般為0.001%~0.02%。多年來，電廠所用汽輪機油一般都添加T746防銹劑(加人量一般為0.02%~0.03%)，含有這種添加劑的油品防銹性能良好。所以，試驗中將不同量的金屬減活劑油溶性羊毛脂(簡稱羊毛脂)添加到試油2和試油3(試油3由試油2+0.03%的防銹劑T746組成)中，探討金屬減活劑羊毛脂對汽輪機油破乳化性能的影響，試驗結果見圖3。

分析圖3可以得出，隨著金屬減活劑羊毛脂含量的增加，無論是否含有防銹添加劑T716，試油的破乳化時間都會增大。羊毛脂在一定含量范圍(0.001%~0.02%)內對破乳化時間影響相對較小，但當其含量達到0.03%時，對油品的破乳化時間影響顯著增大。金屬減活劑羊毛脂與定量(0.03%)防銹劑T746復合后比僅僅加入金屬減活劑對試油的破乳化時間影響稍大，前者破乳化時間稍有增加。

4 結論

(1)隨著溫度的升高和攪拌時問的延長，汽輪機油的破乳化性能先增強后減弱。

(2)不同破乳化劑對油品破乳化性能的影響不同。對于同一種破乳化劑，隨著濃度的增加，破乳化時間先縮短后延長。因此，應通過試驗確定破乳化劑的添加量。

(3)適量金屬減活劑油溶性羊毛脂(0.001%~0.02%)對汽輪機油的破乳化性能影響不大，但當含量超過0.03%時，破乳化時間會顯著增大，使油品的抗乳化性能急劇變差。因此，應嚴格控制金屬減活劑的添加量。