Ferrybridge 电厂采用 FTIR 光谱法：快速精准检测润滑油水分

高价值电厂中，润滑油完整性关乎高效经济运行。油中过量水分会剥离关键抗氧剂、加速氧化、降解性能。历史上 Karl Fischer (KF) 滴定是测水基准，但该法耗时、耗试剂、特定条件下可靠性存疑。三年前，Ferrybridge 以傅里叶变换红外（FTIR）光谱法替代 KF，实现更快、更洁净、同等精度的水分检测。

Ferrybridge 润滑监测实践

Ferrybridge C 电厂位于英格兰西约克郡，2,000 MW 煤/生物质混燃机组，四台巨型汽轮机与主给水泵供电 200 万户——约占英国日发电量 4%。每台汽轮机轴长逾 170 英尺、重数千吨，依托 12 个轴承靠矿物油支撑。该油亦作汽轮机调速器与汽门控制液，状态至关紧要。因水分随环境与负荷波动，运营人员需即时可靠数据。

FTIR 分析测定润滑油水分

Ferrybridge 采用 A2 Technologies iPAL FTIR 分析仪配合 TumblIR 透射池（图 1）。操作员将单滴纯净用油滴于下 TumblIR 窗口；云台安装上窗形成精确 100 µm 光程。预校准方法自动采集、处理、报告数据。iPAL 免样品制备即可检测 200 ppm 水分；A2 表面活性剂协议将检出限延伸至 65 ppm。

 

 

图 1. A2 Technologies iPAL FTIR 分析仪在 Ferrybridge 运行现场。

iPAL 与 KF 对比测试显示强相关，FTIR 复测更快——对趋势监测至关重要。因 KF 结果受样品体积与油水不互溶偏倚，两法均重复，但 FTIR 速度优势使常规采样切实可行。久而久之，KF 已基本退役。

水分超标时采取纠正：(1) 低负荷下调汽轮机封汽蒸汽压力；(2) 部署机械分离器去除主油箱水分。iPAL 系统同步追踪干预成效。

FTIR 用于润滑监测的优势

• 速度
  • 测量耗时：取样到结果 3–5 分钟。
  • 水分含量不影响分析时长——KF 高水分样品可耗 5–30 分钟。
• 零试剂
  • 仅需一滴油。
  • 免除 KF 所需昂贵有毒试剂（碘、二氧化硫、甲醇、吡啶或咪唑）。
• 易用性
  • 全自动协议让低技能人员也能得准确结果。
  • KF 需熟练技师与大量维护。
• 快速培训
  • 标准 iPAL 方法几分钟培训上手。
  • KF 需半天培训掌握试剂安全操作与设备维护。
• 分析精度
  • FTIR 匹配或超越 KF，尤其在高水分段。
  • 免前处理检出 200 ppm（表活剂法 65 ppm）。
• 多组分能力
  • 除水外，iPAL 同步评估添加剂耗损、氧化程度、排放油中水含量。
• 实时现场结果
  • 即时数据支持即时纠偏，规避外送实验室延迟。
• 实验室结果交叉验证
  • 现场 FTIR 数据佐证或质疑外送结果，确保监测置信度。

结语

Ferrybridge 主动现场润滑监测现以 iPAL FTIR 分析仪为核心。其快速、零试剂、高精度水分测定——结合多组分能力——赋能运营人员实时维护油品质量，提升可靠性、延长设备寿命。Ferrybridge 成功推动 FTIR 在资产组合更广泛采纳。

图 2. Ferrybridge C 电厂

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