(中广核核电运营有限公司 广东省深圳市 518124)
摘要：核电站应急柴油发电机作为专设安全设施，其性能指标受到广泛的关注和管控。某核电机组遇到了燃油氧化安定性突然上升超出行业标准的问题，该问题是否影响应急柴油发电机的可用性，如何减缓甚至解决这一问题，都需要电站技术人员慎重考虑。本文阐述了针对这一指标超标的评估以及处理工艺，从而为其它机组遇到类似问题时提供参考。
关键词：应急柴油发电机；氧化安定性；评估及处理
0 引言
在评估、处理某核电站**机组（简称“**机组”，下同）应急柴油发电机燃油氧化安定性超标缺陷时，发现电站技术部门、油务部门对于该指标是否影响应急柴油发电机可用性存在认识上的空白，对于如何减缓甚至解决该类型问题，同样存在可提升的空间。在系统性地理解油品氧化安定性指标含义、测量方法，以及应急柴油发电机关键性能指标的基础上，我们综合业界现有技术、同行反馈信息，提出了核电站应急柴油发电机燃油氧化安定性超标的评估及处理工艺，并在**机组上进行实践，获得了良好的效果。
下文以**机组的处理过程为例，阐述这种工艺的具体内容及应用推广前景。
1**机组燃油氧化安定性超标的问题
1.1背景
2020年5月，**机组应急柴油发电机燃油罐定期取油样化验结果显示其氧化安定性超标（检测结果为3.3mg/100ml，国标要求≤2.5mg/100ml），油品其它指标无异常。
机组日常运行期间，按照半年一次的频度进行取样化验，反查近两年的检验记录，无异常。
1.2氧化安定性指标说明
液体燃料在运输、储存和使用过程中保持其性质不发生变化的性能称为液体燃料的安定性。液体燃料的安定性主要包括化学安定性、物理安定性和热安定性，通常所说的安定性多指化学安定性，是指燃料在储存、运输和使用过程中保持其化学性质不变的特性，又称为（抗）氧化安定性。
影响柴油安定性的因素可以分为两类：一类是由柴油本身的化学组成引起的不安定，属于内部因素；另一类是由储存过程中的温度、水分、微生物、金属离子等引起的，属于外部因素。存储时间越长，氧化安定性越差。
1.3氧化安定性超标的可能原因
结合氧化安定性指标的含义以及可能的影响因素，分析**机组应急柴油发电机燃油氧化安定性超标的可能原因有：
柴油本身抗氧化能力不足（可能性：较高）
支持证据：该机组该罐柴油在2017年进行全部更换，只使用了3年就出现了氧化安定性超标的问题，而电厂内其它机组其它罐柴油无类似问题。该罐柴油本身抗氧化能力不足的可能性较高。
反对证据：所有机组所有罐柴油都有定期化验，在此之前氧化安定性指标均无异常。
柴油中水分引起抗氧化剂损失及加速氧化可能（可能性：低）
支持证据：抗氧剂在水中具有一定的溶解度，加入的抗氧剂会被水溶解失效，而核实该柴油主油罐内定期排水过程确实有少量水排出。
反对证据：该燃油主油罐柴油化验报告中水分指标结果为“痕迹”，与其他机组相同，另外排出的水量最多为500ml，与主油罐312m³总量相比影响极其有限
柴油储存环境温度高引起氧化可能（可能性：低）
支持证据：环境温度升高，油品分子热运动加剧，生成的自由基数目增多，链式反应更容易进行，胶质更易生成。
反对证据：柴油主油罐均位于地下室内，温度为室温。此外其他同型号机组无该问题。
柴油回路铜材质引起催化氧化可能（可能性：极低）
支持证据：金属离子是柴油中不饱和烃氧化反应的高活性催化剂，经查阅资料，如果柴油储存于铜罐内48h，其氧化安定性会有明显升高。
反对证据：经核实**机组柴油储存、工作的回路无明显铜材质的部件。
综上所述，**机组应急柴油发电机燃油氧化安定性超标的可能原因是柴油本身抗氧化能力不足，从目前分析来看属于个例，不存在普遍性的问题。
1.4氧化安定性超标对核电站应急柴油发电机可用性的影响
评定柴油性能的主要指标
评定柴油性能的主要指标有：
十六烷值
十六烷值是评定柴油发火性能和燃烧性能的指标。柴油的发火性能好是指柴油的自燃温度低。自燃温度越低，滞燃期（从开始喷油到着火的时间，即着火落后后期）就越短，在滞燃期内形成的可燃混合气体就越少，着火后压力升高速度就较低，工作就比较柔和。
粘度
粘度是燃料的重要物理性能参数。它影响柴油的喷雾质量、燃烧的过滤性与流动性。粘度越高，喷雾的油粒就越大，使燃烧变坏。粘度过低，则增加喷油泵和喷油嘴偶件的漏油及磨损，因此柴油的粘度应适宜。
馏程
馏程表示柴油的蒸发性。柴油的馏分越轻（蒸馏出的温度越低），蒸发越快，有利于混合气体形成。重馏分蒸发慢，在高速柴油机中来不及蒸发就着火，容易冒黑烟。但馏分太轻也不好，因为蒸发性太好，在滞燃期形成的混合气体太多，着火后压力猛升，工作粗暴。
冷滤点
冷滤点表征着柴油机的低温流动性，这在一些寒冷地区（或者部分季节气温较低的地区），有着较为典型的代表意义。
从上面可以看出，评定柴油性能的主要指标，或者说评定应急柴油发电机可用性的主要指标并不包括氧化安定性。
那么，氧化安定性是否有可能间接影响柴油性能或应急柴油发电机可用性？
柴油氧化安定性差，氧化后形成的胶质物，将间接影响柴油机运行，可通过燃油过滤器差压来表征其氧化后形成胶质物程度。
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1.5氧化安定性超标的处理措施
根据上述的原因分析，氧化安定性超标是该罐柴油本身引起的，那么，最彻底、最稳妥的处理措施必然是针对柴油本身进行。
可能的处理措施有：
全部更换该罐柴油。
通过混油，部分置换以达到满足部分指标的要求。
由于全部更换该罐柴油所需要的油量较大，现场储存新油、报废旧油的条件暂不满足，经讨论，采取混油部分置换的方式处理。
外委油品化验单位进行混油试验，确定混油比例后，现场往该油罐加入部分检验合格的新油，启动油泵充分混合后重新取样化验，显示氧化安定性达标，最新指标数据为0.1mg/100ml。
2核电站应急柴油发电机燃油氧化安定性超标的评估及处理工艺
从**机组燃油氧化安定性超标问题的分析和处理上，我们研究了该类型问题的评估及处理工艺，如下：
柴油氧化定定性是表征柴油本身抗氧化能力的一项指标，类似于人体免疫力。氧化安定性超标，只是表征着该柴油抗氧化能力在下降，如果不及时处理，则受到氧化降级的可能性在增高。
但这并不意味着柴油已经发生氧化降级。
氧化安定性并不是柴油性能的主要指标，也并不是核电站应急柴油发电机可用性的主要指标。氧化安定性超标，对核电站应急柴油发电机的燃烧做功并没有影响。
而氧化安定性是否进一步发展恶化，最终影响核电站应急柴油发电机的燃烧做功性能，一方面可以持续监测氧化安定性，另一方面也可以监测柴油的其它指标（例如颗粒度、杂质含量、燃油过滤器差压等），从而实现柴油关键性能指标的预兆性监测。
通过上述评估，可以为核电站管理层提供合适精准的决策，为相应的处理准备提供充足有效的时间。
导致柴油氧化安定性超标的可能原因较多，需要逐一排查。从历史经验看，油品自身性能存在先天不足的可能性较高，对于这样的情况，可以通过混油部分置换来满足短期的改善需求，后续可在合适的窗口进行全部更换油品。
而对于其它可能的情况，则需要制定针对性的措施，例如降温、过滤降低水分、减少柴油储存和工作回路使用的铜材质部件等。
上述评估及处理工艺为其它电站（尤其是核电站）评估应急柴油发电机遇到燃油氧化安定性超标问题时提供了参考。
参考文献：
[1]夏志国.柴油氧化安定性超标的原因分析及对策[J].辽宁化工.2014.11
作者简介：李勤富（1983-09），男，汉族，广东省深圳市，现任职于中广核核电运营有限公司，工程师，大修中心转动机械分部项目队队长，工学学士，长期从事核电站转动机械检修工作。