探讨了温度、搅拌时间、破乳化剂、金属减活剂等因素对汽轮机油破乳化性能的影响。试验表明，随着温度的升高和搅拌时间的延长，汽轮机油的破乳化性能先增强后减弱；不同的破乳剂对油品破乳化性能的影响不同；对于同一种破乳化剂，随着浓度的增加，油品的破乳化时间先缩短后延长；金属减活剂油溶性羊毛脂在0.001%~0.02%范围内对汽轮机油的破乳化性能影响不大，但当含量超过0.03%，油品破乳化时间会显著增大，对油品的抗乳化性能有很大的影响。
汽轮机油在机组的运行过程中起着润滑、冷却散热、调速和密封等作用，其乳化会极大危害汽轮机组的安全运行。因此，有效防止运行汽轮机油的乳化和对破乳化值不合格的汽轮机油进行处理是急需解决的问题。为此，本文研究了温度、搅拌时问、破乳化剂、金属减活剂和防锈剂T746等因素对汽轮机油破乳化性能的影响，为防止运行汽轮机油的乳化以及选取合适的处理乳化汽轮机油的方法提供依据。
1 油样、试剂和仪器
试油1的破乳化时间为49.7min；试油2是将试油1经吸附剂接触法处理后得到的模拟基础油，其破乳化时间为7.1min。
破乳化剂选用6种：(A)聚氧乙烯聚氧丙烯基醚酚醛树脂；(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)二胺与环氧丙烷缩聚物；(E)壬基酚聚氧乙烯醚；(F)环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚物(聚醚)。金属减活剂为油溶性羊毛脂。防锈剂为十二烯基丁二酸。
试验主要仪器为SR-5型石油及合成液抗乳化测定仪。
2 试验方法
运行中汽轮机油破乳化度测定采用GB/T7605-1987《运行中汽轮机油破乳化度测定法》，即向洁净的测试量筒内依次装入40mL蒸馏水和40mL汽轮机油样，并将其置于已恒温至(54±1)℃的水浴中。
把搅拌桨垂直放人量筒内，并使桨端恰在量筒的5mL刻度处。待体系恒温20min后，启动搅拌机，固定转速1500r/min下搅拌5min后立即关停搅拌机，迅速提起搅拌桨，并用玻璃棒将附着在桨上的乳浊液刮回量筒中。仔细观察油、水分离情况，当油、水分界面的乳浊液层体积减小至3mL即为破乳化时间。破乳化时间越短，表示油品的抗乳化性能越好。
3 结果与讨论
a 温度
除改变测试恒温温度外，按GB/T7605-1987进行破乳化度试验，观察油水分层情况，结果见表1和图1。
由图1可见，随着温度的升高，汽轮机油的破乳化时间先降低后升高，原因是温度升高，油、水密度差增大，粘度变小，同时分子布朗运动加剧，有利于油水分离，使小水滴易于聚结成大水滴从油中分离出来，从而缩短了破乳化时间。但是，当温度超过60℃时，会破坏汽轮机油中破乳剂分子结构，导致破乳效果降低。参见表1，结合油水分层效果可知，温度为54℃时，该汽轮机油破乳化效果最好。
b 搅拌时间
除改变搅拌时间外，按GB/T7605-1987进行破乳化度试验，结果见表2。
从表2可以得出，随着搅拌时间的延长，试油的破乳化时间先降低后升高。搅拌5min破乳效果最好。搅拌有两个作用，一是将破乳剂更均匀地分散于油中；二是以外力破坏乳状膜，以便破乳剂更快地占据乳化剂在油-水界面的位置，完成乳化液的破乳。因此，搅拌时间不宜过长，而且搅拌强度不宜过高，否则影响破乳，使得破乳化时间延长且分层效果不好引。以上试验结果也佐证了国标所规定的破乳化度测试温度(54℃)及搅拌时间(5min)是正确的[6]。
c 破乳化剂
往1号试油中分别添加0.1%(以质量百分数计，下同)A、B、C、D、E、F等6种破乳化剂，按照GB 7605-1987测定法进行破乳化度测定，结果见表3。
由表3可以看出，6种破乳化剂对试验汽轮机油都有较好的破乳化效果，都能显著增强其破乳化性能，其中二胺与环氧丙烷缩聚物(破乳化剂D)效果最好。
破乳化剂种类不同，其结构就不同，不同类型的破乳剂对界面膜的界面张力降低程度不同，降低程度越大，其破乳时间越短，破乳化性能越好]。选用对试油破乳效果最好的破乳化剂D进行试验，按不同浓度将D加入试油中，考察破乳化剂浓度对试油的影响，结果见图2。
由图2可见，在一定范围内，随着破乳化剂D含量的增加，试油的破乳化时间缩短，但是破乳化剂含量增加到一定值后，破乳化时间反而延长，其油水分层效果也变差。顶替理论[8]认为，当破乳化剂加入到油水乳状液中以后，它的分子会将沥青、石蜡等天然表面活性剂物质顶替出来，在油水界面形成一层新的混合界面膜，这层膜的强度较低，因而使整个乳状液处于不稳定状态并最终达到破乳的目的。破乳剂在溶液中的浓度越高，则被替换出的天然表面活性剂分子越多，界面张力下降越大，破乳效果越好，乳状液越不容易形成。胶溶理论[9]认为，当活性剂在溶液中的浓度达到一定值以后，如果其浓度进一步增加，活性剂分子有逃离水中的趋势，以使整个体系的能量达到最低。此时，活性剂分子中的长链亲油基通过分子间相互作用力缔合在一起形成胶束，而胶束的存在增加了活性剂在油中的溶解度，从而破坏了油水界面的混合界面膜，使溶液界面张力又重新增加。结合这两种理论认为，当破乳化剂浓度开始增加时，顶替理论起主导作用，天然表面活性剂分子被逐渐顶替，溶液界面张力降低，乳状液稳定性被破坏；随着破乳化剂浓度的进一步增加，胶溶理论开始起主导作用，破乳化剂分子在油中的溶解量增加，被覆盖的天然活性剂形成的界面膜又逐渐裸露出来，随着溶液的界面张力值逐渐增加，乳状液稳定性开始增强。总之，随着破乳化剂浓度增加，乳状液先变得不稳定，破乳效果变好，不稳定性增加到一定程度后，再增加破乳剂的浓度，乳状液反而变得稳定，即破乳效果下降。
d 金属减活剂
金属减活剂能显著改善汽轮机油的氧化安定性和抑制铜腐蚀，在润滑油产品中得到了广泛的应用，其用量一般为0.001%~0.02%。多年来，电厂所用汽轮机油一般都添加T746防锈剂(加人量一般为0.02%~0.03%)，含有这种添加剂的油品防锈性能良好。所以，试验中将不同量的金属减活剂油溶性羊毛脂(简称羊毛脂)添加到试油2和试油3(试油3由试油2+0.03%的防锈剂T746组成)中，探讨金属减活剂羊毛脂对汽轮机油破乳化性能的影响，试验结果见图3。
分析图3可以得出，随着金属减活剂羊毛脂含量的增加，无论是否含有防锈添加剂T716，试油的破乳化时间都会增大。羊毛脂在一定含量范围(0.001%~0.02%)内对破乳化时间影响相对较小，但当其含量达到0.03%时，对油品的破乳化时间影响显著增大。金属减活剂羊毛脂与定量(0.03%)防锈剂T746复合后比仅仅加入金属减活剂对试油的破乳化时间影响稍大，前者破乳化时间稍有增加。
4 结论
(1)随着温度的升高和搅拌时问的延长，汽轮机油的破乳化性能先增强后减弱。
(2)不同破乳化剂对油品破乳化性能的影响不同。对于同一种破乳化剂，随着浓度的增加，破乳化时间先缩短后延长。因此，应通过试验确定破乳化剂的添加量。
(3)适量金属减活剂油溶性羊毛脂(0.001%~0.02%)对汽轮机油的破乳化性能影响不大，但当含量超过0.03%时，破乳化时间会显著增大，使油品的抗乳化性能急剧变差。因此，应严格控制金属减活剂的添加量。
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