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一、标准概述
ASTM D4378-20《Standard Practice for In-Service Monitoring of Mineral Turbine Oils for Steam, Gas, and Combined Cycle Turbines》，第一版发布于1984年，上一版为ASTM D4378-13。
相关标准有：GB/T 14541-2017《电厂用矿物涡轮机油维护管理导则》、GB/T 7596-2008《电厂运行中汽轮机油质量标准》、ASTMD6224-09 《电厂辅助设备润滑油在用监测的标准规程》。
长期以来，发电行业一直认为涡轮机油的在役监测是确保涡轮长期无故障运行的必要手段。用于发电的两种主要类型的固定式涡轮机是蒸汽涡轮机和燃气涡轮机；涡轮机可以作为单独的涡轮机，也可以配置为联合循环涡轮机。联合循环涡轮机有两种类型：第一种连接燃气轮机和蒸汽轮机，具有单独的润滑回路，第二种将蒸汽和燃气轮机安装在同一轴上，并具有共同的润滑回路。润滑要求非常相似，但有重要的区别，燃气轮机油受到明显较高的局部热点温度和水污染的可能性较小。汽轮机油通常可以使用很多年。在一些汽轮机中，已获得了长达20年的使用寿命。相比之下，燃气轮机油的使用寿命较短，根据操作条件的严重程度，可达2-5年。燃气轮机的优点之一是能够快速响应发电调度要求。因此，越来越多的现代燃气轮机被用于峰值负载或循环负载(频繁的机组停止和启动)，使润滑油处于可变条件(非常高到环境温度)，这给润滑油增加了额外的压力。这种做法的目的是通过对服役中的润滑油进行有意义的取样和测试，来帮助用户验证润滑油在整个生命周期中的状态。实施这一做法是为了收集数据和监测显示润滑油退化迹象的趋势，并确保所监测的工厂设备的安全、可靠和具有成本效益的运行。
二、范围
这一做法涵盖了有效监测在蒸汽和燃气轮机中使用的矿物透平油的要求，作为单独或联合循环涡轮机，用于发电。这种做法包括取样和测试计划，以验证润滑油在整个生命周期中的状态，并通过确保所需的改进，使润滑油的当前状态达到可接受的目标。本规范不适用于辅助设备润滑剂的状态监测；建议参考适当的做法(见做法ASTM D6224)。
三、意义和用途
这种做法的目的是帮助用户，特别是电厂操作人员，保持涡轮所有部件的有效润滑，防止出现与油降解和污染有关的问题。本实践中提到的各种试验参数的值纯粹是指示性的。事实上，要对结果进行正确的解释，需要考虑设备类型、操作工作量、润滑油回路设计、补油水平等诸多因素。
四、技术要求和方法
4.1 涡轮机油的性能
大多数透平油由高精炼石蜡矿物油与氧化和防锈剂复合而成。根据需要的性能水平，还可以添加少量的其他添加剂，如金属钝化剂、降凝剂、极压添加剂和泡沫抑制剂。透平油的主要功能是为轴承和齿轮提供润滑和冷却。在一些设备设计中，它们还可以作为调节液压油。
新型透平油应具有良好的抗氧化性，抑制油泥和清漆沉积，并提供足够的防锈性、水分离性和无发泡性能。然而，这些油在涡轮润滑系统中使用期间不能保持不变，因为润滑油会经历热和氧化应力，这些应力会降低油的基础组分，并逐渐耗尽油的添加剂。在不损害系统安全或效率的情况下，可以容忍某些恶化。良好的监测程序是必要的，以确定何时石油性质发生了足够大的变化，以证明可以在很少或没有损害生产计划的情况下实施纠正措施。
4.2 影响使用寿命的操作因素
影响汽轮机润滑油使用寿命的因素有：(1)系统的类型和设计，(2)系统启动时的条件，(3)原油质量，(4)系统运行条件，(5)污染，(6)补油率，(7)处理和储存。
- 系统的类型和设计大多数现代涡轮润滑系统在设计上是相似的，特别是对于较大的机组。对于润滑，通常的做法是直接从主油泵加压给油。系统的其余部分由储油器、油冷却器、过滤器、管道和额外的净化或过滤设备或它们的组合组成。杂项控制和指示设备完成系统。
- 系统启动状态：
- 润滑系统的各个部件通常在系统安装之前送到现场。现场储存的时间长短和为保持预期沾油表面的完整性而采取的方法将决定在这一期间引入的污染总量、使用前清洗和冲洗任务的规模以及污染物的有害影响。关于蒸汽、燃气和水电涡轮润滑系统的清洗、冲洗和净化的指导意见在指南ASTM D6439中提供，也可以寻求设备/润滑剂供应商或其他行业专家。
- 涡轮机油系统启动前的污染通常包括防腐剂、油漆、铁锈颗粒和施工过程中遇到的各种固体，包括灰尘和污垢、破布、瓶子和罐子。它们对汽轮机油系统的影响是明显的。
- 为保证汽轮机的润滑和控制系统的可靠运行，可能需要持续净化以保持在使用中的油在可接受的颗粒清洁度水平和水含量水平。在操作系统中，重点是去除污染物，这些污染物可能是由于正常的油降解或在操作过程中进入，以及在操作过程中发生的故障或检修过程中引入的污染物，或两者兼有。
- 原油质量：
- 使用高品质的油是潜在的长使用寿命的最好保证。符合公认标准的油通常是可用的，至少满足涡轮机制造商应使用的要求。仔细的油料储存，包括标记和旋转润滑剂容器，是确保正确使用和防止降解的物理，化学和清洁要求的润滑油整个储存和分配。
- 最好从油品供应商那里获得典型的试验数据。在收到第一次油品后，应采集一个油样以确认典型测试数据并作为基线。这一基线应作为润滑剂的物理和化学性质的起点，并作为今后与使用过的石油资料进行比较的起点。这是最重要的！新油的推荐试验见本规程的附表(见表1和表2)。
- 当将新的涡轮机油与不同的成分混合时，应事先进行检查，以确保不会因不兼容性而损失预期的性能(参见润滑剂供应商规范)。这些应该包括功能测试和不溶物形成的检查。这种相容性测试的指南可以参考实践ASTM D7155，用于评估涡轮润滑油混合物的相容性。
- 系统运行条件
- 在给定的涡轮系统中，影响给定润滑油预期使用寿命的最重要因素是系统内的运行条件。空气(氧气)、较高的工作温度、金属和水(水分)在一定程度上总是存在于这些油系统中。这些元素促进油的降解，因此必须加以记录。
- 大多数汽轮机油系统都配有油冷却器来控制温度。在许多情况下，散装油的温度保持得很低，低于60℃(140华氏度)，以至于可能出现水汽凝结。然而，即使在低体积油温的情况下，也可能存在局部热点，如在轴承、气封和油门控制机制中，会导致油降解，最终导致系统油出现变质迹象。
- 在燃气轮机和蒸汽轮机中存在的较高温度条件下，油的氧化可以通过热氧化裂化加速，导致粘稠树脂的产生和沉积，特别是在起始点。
- 污染
- 透平油的污染往往是影响机油使用寿命的最重要因素。由于油降解和湿气凝结或泄漏，系统外部和内部都会产生污染。在启动或后续维护阶段开发一个清洁的透平油系统是至关重要的。一旦达到，外部污染的危险较小，但应加以防范。引入不同类型的油可能会被污染，这些油是错误的类型或与系统油不兼容。在添加之前，应咨询润滑油供应商或涡轮机制造商，或两者都咨询(见实践ASTM D7155)。
- 外部污染可以通过轴承密封和通风口进入系统。内部污染物总是会产生。这些产品包括水、污垢、飞灰、磨损颗粒和不溶性颗粒油降解产品。无论污染源是什么，都必须通过定期监测油液状况和使用过滤器、离心机等净化设备来处理污染。这些物质可以通过过滤器、离心机、聚结器和真空脱水器等净化设备去除。系统油的污染是一个有效的理由，以更换油或冲洗单位，或两者，以恢复系统清洁度。
- 换油率
- 系统中添加油的数量和频率对系统充油寿命的决定起着非常重要的作用。换油的比例从每年5%以下到极端情况下高达30%不等。在补油率相对于油降解率较高的涡轮中，可以补偿降解的程度，预期可以延长油的使用寿命。在涡轮中，油的成分很低(低于5%)，可以得到更真实的油降解情况。然而，这种系统应该仔细观察，因为石油的寿命几乎完全取决于它原来的质量。在美国，平均每年换油量在7%到10%左右。
- 处理和存储
- 处理和转存方法必须保证润滑油的质量和清洁度符合设备要求的规范。油必须正确标记，以确保正确的选择和使用。必须考虑适当的库存周转和储存方法，以防止在储存和分配期间润滑剂的物理和化学特性可能退化。
- 对于一个给定的涡轮机，上述所有的运行因素的组合决定了它的严重性级别。每个单元都是不同的，必须确定每个系统的平衡运行条件，以确定其严重程度；还可以根据OEM操作维护规范设置严重级别。涡轮系统越严酷，给定的油的使用寿命越短。附录X1给出了一个确定涡轮机严重程度的有用方法。
表1 新油的最小取样和检验测试时间表
表2 新加注油最少抽样及检验测试时间表
4.3 取样
- 通则：当从储油罐或运行中的设备中提取油样时，重要的是提取的油样具有代表性，并从指定的位置提取，以监测润滑油的性能。正确和一致的采样技术是实现这一点的关键。正确取样技术和样品处理技术的推荐指南是指南D8112的一部分。用户应编写标准操作程序，以确保样品的采集始终符合良好的维护规范。除了指南D8112方法外，还应考虑以下建议：微生物检测－为了进行微生物检测而采样时，请参阅规范D7464，以获得关于样品采集和处理的指南。
- 样本标记－样品瓶应该贴上适当的标签，以便追踪特定设备的历史。设备必须唯一标识。标签应适当包括以下信息：
- 客户名称；
- 地点，公司名称；
- 位置(单元号、油箱号、隔间号等)；
- 涡轮序列号(或其他ID)；
- 涡轮服务时间；
- 油品服务时间；
- 取样日期；
- 系统工作温度和采油点温度；
- 油品名称(润滑油编号)；
- 采样点编号；
- 净化系统的类型(过滤器/离心机等)；
- 自上次取样以来的补油量。
- 新交付的油品取样：
- 新润滑油的样品需要提供润滑油的物理和化学性质的基线。此外，所采集的样本应具有被检查的油品的代表性，但应取自最能表明被碎片和水严重污染的地点，即油桶底部或油罐舱底部上方。
- 当货物装在桶里时，按照惯例D4057对其进行取样。
- 对于散装货物，请在每个油罐车舱内取样。如果这些样品没有碎片和水，则可以将这些样品结合起来进行后续的实验室分析。
- 在产品被怀疑不均匀的情况下，取样更多的桶。在怀疑污染的地方，除了对每一桶进行取样外，别无其他选择。
- 从油罐车交货时，除了个别油罐车舱室取样外，最好从柔性管道的出口或至少从油罐车底部阀门歧管处进一步取样。这种进一步的取样是必要的，因为罐内的物质可能会被留在底部阀门歧管中的残余物质所污染。这种情况尤其可能发生在不同的产品被放在不同的隔间中运送，或者之前不同的产品被运送到其他地点，但随后没有进行充分的清洁和冲洗。
- 底部样品必须由管或小偷取样器(例如，培根炸弹)收集。这些采样器允许收集容器底部的沉淀物，而不会由于刮擦容器衬里或内壁而造成虚假污染。
- 在冲洗管线后，在保持良好流量的情况下，从柔性管道或罐体底部阀门歧管的出口取样品。
- 样品保存及油样分析－一般建议将油样立即运至油品分析实验室，最好在取样后的合理时间内进行分析。如果油样储存时间过长，可能会导致样品不具有代表性。
- 如样本须保留较长时间，应与油品分析化验所达成协议，作出特别安排，以确保样本的完整性不受影响。特殊的安排可能包括将油样储存在环境温度较低的暗琥珀色玻璃瓶中，因为油样在容器/瓶中储存的时间越长，氧化产物就会越多。
- 将样品储存在远离强光和尽可能接近室温的地方。
4.4 新油交货时的检验
- 经验表明，有必要对进口涡轮机油的抽样、检查和验收程序进行标准化。负责抽样和测试的人员必须有必要的经验和技能，并且在任何时候都要一丝不苟地注意细节，以避免错误的结果。
- 同样重要的是，所有进厂的油料都要有充分的监控，以防止不正确或被污染的材料被输送。应注意交货集装箱的清洁度；如果容器外部很脏，则容器内部可能有颗粒污染。当润滑剂与脏污或维护不善的设备接触时，颗粒污染也会成为一个问题。
- 对来料的抽样应按照适当的抽样程序进行。
- 所有的样品都应立即进行外观检查。
- 新油的测试时间表包括在本方法中(见表1和表2)。对于桶，在油投入使用之前，应完成对散装样品的测试。个别样品应保留，直到大样品合格为止。
- 对于罐车交付，罐车卸货前要完成的附加测试只能从接受非指定产品所涉及的风险来判断，即，如果后续测试表明有必要，在投入使用之前，是否可以轻松收回和纠正费用。
4.5 汽轮机油在使用中变质
4.5.1 透平油如何降解
无论初始质量如何，在涡轮润滑系统中使用润滑油时，润滑油会经历热和氧化应力、泡沫控制丧失、油的抗乳化性差和磨损保护功能丧失，这些都会降低油的化学成分。为了避免这些降解问题，通过使用优质基础油和混合添加剂的组合，开发出具有强大能力的润滑油，以控制氧化过程、磨损降解和其他降解机制。对于透平油来说，高质量的产品有很长一段时间的成功的现场运行是很常见的，所以多年来，油可以像新的一样。润滑油的劣化是由下列一个或多个过程引起的：
- 氧化降解-这是由大气中的氧引起的化学变化的结果，并通过连锁反应进行。
- 热/氧化降解-当油遇到热点或静电放电，或涡轮机中的微型柴油时，就会发生这种降解。在高温下的热降解过程中，碳氢化合物可能形成不稳定和不溶性的化合物。这些不稳定的化合物很容易被氧化，也容易聚合形成树脂和油泥。
- 系统内有积水-积聚的水会促进油的降解、添加剂的消耗、腐蚀、润滑膜厚度的减少和微生物的生长。建议在没有游离水或乳化水的情况下操作。
- 添加剂消耗-这可能导致更快的氧化和过早生锈。
- 大量的污染物-系统内部(腐蚀和磨损产品)或外部(飞灰、灰尘和流体)产生的污染物会导致润滑和磨损问题。
4.5.2 必须保留的油的特性：
在确定持续使用的系统油的状态时，在使用的油的最重要的特性是：(1)粘度，(2)氧化稳定性储备，(3)不含油泥/清漆，(4)不含磨料污染，(5)防腐蚀，(6)抗乳化，(7)空气释放，(8)不含水污染。(见表3)。
- 粘度-粘度是汽轮机油最重要的特性，流体动力润滑条件下的油膜厚度与润滑油的粘度特性密切相关。大多数商用透平油的粘度是根据ISO(国际标准组织)粘度分类系统进行分类的。油的粘度等级分为ISOVG32、VG46、VG68和VG100，在40℃时分别为32 cSt、46 cSt、68 cSt和100 cSt，在100 F时分别为165 SUS、240 SUS、350 SUS和515 SUS(分级ASTM D2422)。检查使用过的透平油粘度的主要目的是确定使用的油是否正确，并检测污染情况。使用过的透平油由于降解很少出现明显的粘度变化。有时，由于乳状液受到水的污染，粘度会增加。通常用于粘度测定的方法是试验方法ASTM D445或ASTM D7042。
- 氧化抑制剂-抗氧化剂浓度的监测对于控制工业润滑油的氧化和剩余使用寿命具有重要意义。一些测量酚(或胺)抗氧化剂浓度的方法包括红外光谱法(包括傅里叶变换红外)和伏安法。当建立这些技术之一，它是明智的咨询润滑剂供应商谁有工作知识的抗氧化剂使用在透平油配方。
- 傅里叶变换红外光谱(FTIR)-是一种精细的红外光谱方法，可用于监测混合到油中的原始抗氧化剂的有效性变化。它也可以用来监测氧化产物的变化，随着石油降解。每一种油都会产生一个独特的光谱，必须建立一个基线才能从这种技术中获益。每一种抗氧化剂都是一种特定的化学物质，并将吸收特定波长的红外光和吸收性；有些抗氧化剂可能不能被红外光谱检测到。(测试方法D2668可用于抗氧化剂，如果波长和吸收率已知，且润滑剂除2,6-二丁基-对甲酚或2,6-二丁基-苯酚外不含抗氧化剂。)
- 伏安法-是一种电化学测试技术，可用于测定初级抗氧化剂添加剂。该技术通过一个三电极传感系统应用一个电压斜坡，并测量当施加的电压等于抗氧化剂的氧化电位时的电流流动。所产生的伏安峰的电位有助于识别抗氧化剂，所产生的峰的高度与抗氧化剂的浓度成正比。抗氧化剂如酚类(按照测试方法D6810和ASTM D6971)、胺类和ZDDP可测定。产品类型基线必须可用来作为报告变更的比较。
- 氧化稳定性储备
- 氧化稳定性是新型透平机油的重要性能之一。传统上，这是由测试方法ASTM D943和测试方法ASTM D2272来测量的，测试方法D2272作为一种辅助(快速)方法，用于跟踪服务中油况的变化。在使用过程中，氧化稳定性会逐渐下降，系统中金属(铁和铜)的催化作用以及抗氧化剂的耗尽会加剧氧化性能的恶化。后者是由于添加剂的正常作用(在化学上，它在控制氧化过程中起止链作用)或挥发作用的结果。随着氧化稳定性储备的减少，产生了酸性化合物，这些化合物又经过进一步的反应，形成更复杂的化合物。这些过程的最终产物是不溶性污泥和上漆。虽然只有一小部分油通过这种方式转化，但会形成足够多的油泥和油漆，在系统的关键区域沉淀，导致过滤器堵塞，干扰轴承和运动部件的适当润滑和冷却。
- 检测严重氧化降解的测试方法是酸值(测试方法ASTM D664和ASTM D974)。涡轮机油中使用的大多数防锈剂是酸性的，有助于新油的酸值。如果酸值高于新油的值，则表明系统中存在酸性氧化产物、微生物生长，或酸性物质污染的可能性较小。酸值的准确测定是非常重要的。然而，该测试不测量氧化稳定性储备，这是由测试方法D2272更好的确定。后一个测试包含在推荐的测试时间表中(参见表1和表2)。
- 自由从污泥/清漆
- 由于在涡轮机油制造中使用的高精炼润滑油基础油的性质，它们是非常差的污泥/清漆溶剂。这就是为什么必须仔细监测石油的氧化稳定性储备的主要原因。只允许相对较小程度的氧化，否则在轴承座、密封件、齿轮和活塞上有相当大的油泥/清漆沉积的风险。
- 可以测量涡轮机油中作为不溶性软污染物(有色体)的油泥/清漆的数量(试验方法ASTM D7843)。已经在系统内铺设的污泥/清漆将不包括在这样的测定中。然而，其他的测试可以在油泥/清漆形成之前就表明油的质量正在恶化。
- 过滤和离心有助于去除油泥/清漆，因为它是形成的，但不能保护系统，如果让油变质太久之前换油。
- 清洁度/颗粒污染度
- 在涡轮机油系统中发现的最有害的固体污染物是在系统建造和安装或打开进行维护和修理时遗留下来的。强调了对新的或修理过的涡轮机系统进行适当的清洗和冲洗的需要。除了这些类型的污染物，固体很少有机会进入润滑油系统，尽管在灰尘非常多的地区，机组可能在室外，一些固体可以通过安装或操作不当的通风孔进入。
- 在运行期间，设备开始积累大量的颗粒物。有些可能通过添加的补充油进入系统。在轴承轴密封处，粉煤灰可能与空气一起吸入。其他污染物可能是磨蚀降解和腐蚀产物发展的系统。无论来源是什么，都不能容忍油中存在磨蚀性固体，因为它们会造成轴承和轴颈的划痕和损坏，并导致控制机制故障和卡死。这些必须用过滤器或离心机或两种方法去除。当补液量较低，各种过滤器和净化器运行令人满意时，磨蚀性固体一般会在造成任何损害之前被清除。在一个适当维护的系统中，微粒水平是没有问题的。系统油的清洁度可通过重量法(实践方法F311或方法ASTM F312)或颗粒计数法(试验方法D7647)来测定，后者通常通过电子颗粒计数器来测定。清洁度等级可以用诸如ISO 4406这样的分类系统来表示。使用一个数字代码来表示每毫升油中大于4μm、6μm和14μm的颗粒数。ISO 4406使用整数值来表示粒子的范围，粒子的上限随每个连续数字的增加而增加一倍。所需的清洁度等级有时由设备制造商或用户指定。如果制造商没有指定洁净度等级，通常认为在ISO 16/14/11至18/16/13范围内的洁净度是令人满意的。
- 防锈性：
- 润滑油提供的防锈保护对涡轮系统是非常重要的。在流体流动的区域、被静态水滴覆盖的表面和偶尔被润滑剂溅到的区域都需要保护。新油通常含有防锈剂添加剂，必须满足测试要求，如测试方法ASTM D665《液相锈蚀》。在使用中，这种添加剂可以通过以下方式消耗：(1)发挥其应有的作用，(2)用水去除，(3)吸附在磨损颗粒和其他固体碎屑上，或(4)与污染物发生化学反应。在碱水或污水进入系统的特殊情况下，添加剂的去除会更快。试验方法D665程序A(蒸馏水锈蚀试验)足以确定陆基涡轮机的令人满意的防锈剂水平。对于海洋使用，建议采用试验方法D665程序B(海水锈蚀试验)。
- 虽然防锈是最重要的腐蚀倾向，但也可能存在由活性硫或强酸引起的其他类型的腐蚀。一般来说，这些因素对涡轮机来说意义不大，因为在这方面，新油必须满足非常严格的要求，而旧油通常在形成腐蚀击穿产品之前就被丢弃了。如果使用过的油不能继续满足铜带腐蚀的新油标准(见测试方法ASTM D130《铜片腐蚀》)，污染是最可能的因素。
- 水分离性：
- 水可以进入汽轮机系统由于油冷却器泄漏，正常呼吸和压盖密封蒸汽。水通过与金属作用催化氧化而对透平油产生不利影响。它还会消耗对水敏感的油添加剂，如某些类型的涡轮机油防锈剂，并会导致生锈和腐蚀，还会促进微生物生长。在燃气轮机中，在正常运行过程中会排出少量的水。在汽轮机中，通常情况下，如果油的状况良好，水会沉淀到储油罐的底部，在那里它应该被排掉作为一个常规操作程序。净化系统也将帮助去除水。不幸的是，如果汽轮机油的水分离性能较差(测试方法ASTM D1401)，大量的水将留在系统中并产生问题。除了对油和添加剂的化学影响外，对油的润滑性能也会产生不利影响；含有大量水的油不能保持充分的润滑。因此，润滑剂流向轴承不应包含大量的自由或分散的水。关于什么程度的水是有害的，有相当大的意见分歧，但0.1%通常被认为是重要的。
- 如果油是清澈和明亮的，溶解水的数量存在的意义不大。在室温下，大多数涡轮机油在含有100ppm的水的情况下仍然是清澈的。
4.5.3 其它特性：
使用过的透平油还有许多其他可以测量的特性，但被认为意义不大。这些问题讨论如下：
- 颜色－新的涡轮机油通常是浅色的。一些透平油在阳光或U/V灯下会变黑。这是正常的。深色会在服役中发生，但在服役多年后，这种变化通常是缓慢的。因此，经常检查颜色对于快速的现场测试是有用的。一个显著的颜色变化将表明，不寻常的和迅速的变暗可能是污染或过度降解的直接结果。要找出原因，必须进行更详细的检查。试验方法ASTM D1500是定义润滑剂颜色的标准方法。颜色变暗本身并不是引起警报的原因(除非有额外的测试支持)。
- 闪点－透平油，像大多数润滑剂一样，必须有闪点远高于最低适用安全要求。但是，燃点对于确定废油的降解程度意义不大，因为正常降解对燃点的影响不大。它是有用的检测污染的低沸点溶剂。常用的方法是测试方法ASTM D92(克利夫兰公开口杯)。
- 发泡特性－泡沫特性用ASTM D892测试方法进行测量，该方法显示了油的泡沫倾向和泡沫产生后的稳定性。此试验可用于排除设备中的油发泡问题。增加一些发泡趋势随着时间的推移会发生由于油的表面张力的变化造成正常的石油降解微量污染和发泡的增加趋势往往是观察和可能不是担忧(见表3)。系统的发泡问题有三个可能的起源。
- 机械的：系统设计可以对润滑剂的发泡趋势产生重大影响。
- 抗泡沫添加剂损耗：消泡剂可以机械去除(由于精细过滤、离心、机械剪切或吸附)，因为它们是分散的，不溶于油中。必须谨慎，不要过量使用额外的消泡剂，因为这可能会对油的空气释放特性产生有害影响。
- 污染：应设法识别并清除污染物。在不能充分做到这一点的情况下，可以通过添加消泡剂来纠正。
- 空气释放性能：在诸如轴承、联轴器、齿轮、泵和回油路等设备中，润滑油与空气的搅拌可能会在油中产生细小的气泡分散。如果在储油器中的停留时间过短，使气泡上升到油面，则空气和油的混合物将在润滑油系统中循环。这可能导致无法维持油压(特别是使用离心泵)，轴承和齿轮上的油膜不完整，以及液压系统性能差或故障。在试验方法ASTM D3427中，油中含气减少到0.2%所需的时间被记录为气泡分离时间。
- 元素分析：发射光谱可以用来分析在旧润滑油中发现的元素。这种分析通常限于溶解的材料或小于约8μｍ的颗粒(见实践ASTM D5185)。发现的元素来自磨损碎片、添加剂和污染。
- 金属部件上的一些磨损可以认为是正常的(尽管不是理想的)。大量的金属污染物通常意味着严重的机器故障。由于不同的机器部件是由不同的金属制成的，所以特定金属的存在表明哪些部件正在磨损。当对一台机器进行多次取样(或对同一类型的多台机器进行测试)时，就会进行评估，以确定金属浓度是否超出正常范围。如果设备上的金属浓度以异常高的速度增加或超出正常范围，则表明该设备可能存在问题。当没有历史数据可用时，就有可能对某一特定磨损金属及其浓度没有给予足够的重要性。
- 某些元素被发现作为润滑油添加剂，也可以分析，以确保适当的添加剂存在，并没有其他无机添加剂表明交叉污染已发生。应对未使用的油进行分析，以便为将来的比较建立基线。
- 油中的污染物(如污垢和水)可以携带整个机器，造成严重的磨损或腐蚀。污垢的存在可以通过硅(或铝)的存在来检测。淡水和处理过的水的无机成分可以用元素分析来检测。例如：钙来自未经处理的水，钠和镁来自海水，钾、钠或硼来自冷却水。(见表4)。
4.5.4 微生物污染
如果受到水的污染，在使用和储存的油中就会发生微生物的生长。这些微生物可以在系统低处积聚的水和悬浮在油中的水滴中生长。它们以基础油和添加剂为食并降解，加速氧化和水解过程。由微生物形成的黏液(生物团)可以堵塞过滤器，油管和系统的孔。微生物产生的酸导致酸值的增加，并可能导致严重的系统腐蚀。油脂配方可以提供微生物生长所必需的所有营养物质，尽管有时营养物质还需要被污染的水来补充。微生物生长通常只在温度低于50℃时发生，因此，在中低温系统或长时间的系统停机或油库中，微生物生长主要是一个风险。
- 根据所采用的方法，颗粒计数和酸值测试可能会突出油系统中微生物污染的可能性。可能需要进行微生物试验的进一步研究。如果温度有利于微生物生长，如果存在已知的水积累问题，建议进行常规微生物检测。
- 目前还没有指定的微生物测试方法。所采用的微生物学方法应适用于测试粘性的、非水样。试验方法D7687和D7978已被证明适用于油田或实验室的油品测试；这两种方法都指定用于测试燃料和相关的污染水，虽然它们可以用来测试油，但这超出了它们各自的范围。
- D7687测量样品中细胞-三磷酸腺苷(ATP)的浓度。ATP是所有活细胞的组成部分，包括细菌和真菌。因此，细胞atp的存在是总代谢活性微生物污染的指标。试验方法D7687可用于使用燃料程序描述的油类。
- 测试方法D7978测量以细菌、真菌或其孢子或其组合形式存在的可培养的、可活的需氧微生物含量。试验方法D7978可用于使用所描述的重质和残余燃料测试程序的油。
- 测试方法D7978测量以细菌、真菌或其孢子或其组合形式存在的可培养的、可活的需氧微生物含量。试验方法D7978可用于使用所描述的重质和残余燃料测试程序的油。
4.6 监测方案
- 一个良好的监测计划是基于四个因素：(1)获得有代表性的样本，并在适当的时间间隔进行测试；(2)测试数据的记录、趋势和解释；(3)行动步骤；并(4)确保维修跟踪。
- 应用ASTM标准的趋势(指南D7669)和评估限值(指南D7720)是长期流体状态监测的一个可取的方法。
- 油样的取样和测试的例行监测时间表应根据涡轮机使用的危急程度和严重程度为每个设施量身定制。表1(用于汽轮机)和表2(用于燃气轮机)中的时间表是典型的，只能作为参考。请参阅OEM(原始设备制造商)说明或其他法规指南的润滑剂测试要求。除了表1和表2中的测试外，还应检查和识别(如果可能的话)在油中发现的或从系统中除去的任何沉积物。
- 测试数据的记录、趋势分析和解释：保持测试结果和组成的准确记录非常重要。图形表示法被高度推荐用于关键参数，如酸值、氧化抑制剂、磨损粒子浓度、磨损金属和RPVOT。通过这种方式，不寻常的趋势变得明显，并更好地估计剩余的使用寿命。对测试数据的解释应考虑到一些因素，如油的添加(补充或更换油)，可能的油的混合，新安装的部件，以及最近的系统检查。表5-表7中提供了各种润滑油类型的警告级别指南。油供应商指南或原始设备制造商(OEM)指南，或两者同时替代表5-表7。这些警告级别也应该与趋势信息一起考虑。
- 操作步骤：监控程序的主要目的是保证设备长期无故障运行。这只有在必要时采取迅速和适当的行动步骤才能实现。这些行动步骤必须基于对测试结果的正确解释(见表5-表7)，通常是在一段时间内收集的。纠正措施一般不应根据一个测试结果采取，因为它可能是不正确的，由于不良的采样或错误的测试。在继续之前，建议重新取样和重新检测。油供应商或原设备制造商建议的操作，或两者都建议的操作，将取代表5-表7中的操作。
- 维护跟进：当对油品监测程序中的设备进行维护时，所进行的工作和发现的问题应记录在案，并提供给负责解释油品测试数据的人员。通过这种方式，测试数据解释可以(1)确保执行了推荐的维护，(2)提出更好的建议，(3)更好地了解测试数据如何与设备问题相关联。
4.7 污泥和沉积物
在涡轮系统的任何部分，油泥或沉积物的积累都是值得关注的问题。在停电期间，应该对系统的所有可接触部件进行检查，特别是水库、转动齿轮、调节阀等。清漆通常是由油氧化和降解形成的软污染物沉积在各种表面上的结果。当这些沉积物在关键部件上形成时，可能会发生损坏，甚至包括设备故障。应采集沉积物样品进行分析。在操作过程中，应注意离心或过滤过程中除去的任何异常数量的固体。对任何沉积物的初步检查都很简单。为此，用石油溶剂从挤压瓶中洗出少量的沉淀物。干燥后，可以用一块小磁铁来分离含铁物质。用一个简单的10倍袖珍放大镜检查常常有助于确定碎片的性质和来源。如有必要，可将沉积物送往设备齐全的实验室进行全面鉴定。如果在系统中发现大量油泥或清漆，由油氧化引起，应采取措施对系统进行清洗并更换装油。如果沉积物主要是由诸如飞灰或其他碎片之类的污染物组成，则必须采取适当的措施来补救原因。
4.8 测试清单
- 蒸汽(表5)和燃气(表6)和单轴联合循环(表7)涡轮机矿物油
- 下面的测试时间表主要是基于大多数电站实验室可以运行的测试。一个重要的例外是，在需要外部实验室或石油供应商协助的情况下，RPVOT可能决定剩余的使用寿命。
- 新油应在收到时进行取样和测试，以符合质量要求。在安装新充注油时，无论是初始充注油还是更换充注油，在循环24小时后，应取大约4升(1加仑)的样品。这是一个最重要的样本，因为它被用作与以后测试数据比较的基线。样品应保存至少12个月。新油(收到的)和24小时样品的质量有显著差异，应进行调查。抽样检查有时是必要的。系统中的污染物和油的降解残留物会对新油的潜在使用寿命产生不利影响。最初计划的目的，汽轮机12个月，燃气轮机4个月到6个月，是为了确定服务的严重程度。为此，需要相当频繁的抽样和测试。在这一初始阶段发生的降解量可以作为建立未来采样频率的指南。
- 正常的测试计划是为通常期望较长的使用寿命的系统。现时的历史或首六个月至十二个月的更换测试结果，通常足以决定是否适用正常的时间表。最后，随着测试结果表明油正在降解，可能接近其使用寿命，应增加采样频率。
附录一：严重程度因子计算
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