【毎日一題】化学工学原理283：水素の純度低下（1月3日）

水素ガスには空気が含まれており、シールパッキンから水素側に油が漏れ出したり、シールオイルタンクで長期間にわたってオイルを補充または排出することで、水素ガス中に水蒸気が含まれる。

1. 空気側のシールオイルと水素側のシールオイルは2つの独立したシステムであるため、空気側のシールオイルは発電機のベアリング潤滑用オイルから供給され、その戻り油は発電機のベアリング潤滑用オイルの戻り油と混ざってメインオイルタンクに戻る。一方、水素側のシールオイルシステムには別途オイルタンクが設けられており、水素側のシールオイルタンクへの補充油は空気側から供給され、排出油も空気側のオイルシステムに戻される。理論的には、2つの油システムは独立している必要があり、運転中には空気側と水素側の油が互いに混ざり合うことが許されず、これによって空気側の油が水素側の油質を汚染するのを防ぐ。しかし、実際の運用においては、連絡扉からの漏れや配管の不適切な配置によって流体の抵抗に差が生じたり、バランスバルブや圧力差バルブの設計品質が悪かったり、油中の不純物が原因でこれらのバルブがスムーズに動作しなかったり固着したりすること、シールパッキンの隙間が基準を超えて大きくなったり、水素圧力の変動が大きいためにバランスバルブや圧力差バルブの調整が困難になったりするなどの理由により、空気側と水素側で油が混入してしまうのである。水素側から空気側へ油が漏れると、水素側のシールオイルの戻り量が減少し、自動給油用のフロートバルブが開き、空気側から水素側の制御箱に油が補充される；システム内で上記の現象が連続的である場合、補油も連続的に行われる。エアサイドのシールオイルタンクには大量の空気と水分が含まれており、空気を含んだ油がシールパッドを通じて水素と接触すると、分圧の法則により油から分離されたガスや蒸気が発電機内に入り込み、水素の純度が低下し湿度が上昇する。もし空気側の油が水素側に漏れ出ると、水素の純度は低下し、湿度はより速く上昇する。 2. 水素の純度が低下し湿度が上昇するもう一つの原因は、水素側のシールオイルポンプが停止したことです。このとき、空気側シールオイルは空気側だけでなく水素側にも流れ、単流オイルシールと同様に、水素が機外に漏れ出るのを防ぐことができる。これは製造工場で許可されているものの、空側と水素側が同じシールオイル源を共有しているため、水素側の油に溶け込んだ水素が空側の油路を通って漏れ出し、一方で空側の油に溶け込んだガスが水素側の油路を通って機内に入り込む。これにより機内の水素純度が低下し、湿度が上昇する。水素の純度を保つためには、大量の水素を交換する必要があり、不必要な廃棄が生じる。ですから、この方法は長期間稼働させない方が良いでしょう。 3. 蒸気タービン発電機が正常に運転している状態では、回転軸の高速回転による機械的な油の飛散作用や、戻り油の温度上昇による熱的作用により、空気や水分を含んだシールオイルがシールパッド側の戻り油室内で

1、空側オイルが水素側に漏れる 2、水素側シールオイルポンプが停止する

水素の純度が低下する原因にはどのようなものがありますか？1）水素酸素分離器の液面が低すぎ、気液分離効果が悪い 2）分析器の精度が低い 3）アルカリ液の濃度が高すぎるか低すぎる 4）アルカリ液の循環量が過大 5）ダイヤフラムが破損している

水素の純度が低下する原因にはどのようなものがありますか？ 1. 密封油の差圧弁、バランス弁および関連する計器の故障
2. システムの自動給油処理中に、多量の空気を含んだ空側の密封油が水素側の密封油タンクに補充されるため、水素側の密封油中の空気量が増加し、発電機の純度が低下する。 3、水素用シールオイルタンクのフロートバルブの故障
4、シールオイルの補充方法に関する問題
5、発電機のシールパッドの隙間が基準を超えている
6、オイルの品質管理が不十分
7、空気側のシールオイルタンク用排煙ファン（すなわち防爆ファン）において、吸油性能または出力が不足している問題がある。

水素の純度が低下する原因にはどのようなものがありますか？ 1. 密封油の差圧弁、バランス弁および関連する計器の故障
2. システムの自動給油処理中に、多量の空気を含んだ空側の密封油が水素側の密封油タンクに補充されるため、水素側の密封油中の空気量が増加し、発電機の純度が低下する。 3、水素用シールオイルタンクのフロートバルブの故障
4、シールオイルの補充方法に関する問題
5、発電機のシールパッドの隙間が基準を超えている
6、オイルの品質管理が不十分
7、空気側のシールオイルタンク用排煙ファン（すなわち防爆ファン）において、吸油性能または出力が不足している問題がある。

答：1、圧縮空気システムが完全に隔離されており、計測器に異常はないか。2、空気側と水素側の圧力差に不均衡があり、シールオイルが空気側のガスを発電機内に持ち込んでいるため、シールオイルタンクの油面が高くなっている。3、潤滑油システムからシールオイル補給系を経由して空気が発電機内に入っているが、その速度はそれほど速くないはずだ。4、計測器に問題がある可能性がある。5、発電機の負荷が高く、温度も高いためシールオイルが深刻に汚染されている。さらに、水素純度計の排液が適時行われておらず、プローブも汚染されている。 6、エアサイドのシールオイルを定期的に新しいオイルに交換する
7、除湿装置の動作が悪い
8、防爆ファンの動作が悪い

1. 空気側のシールオイルと水素側のシールオイルは2つの独立したシステムであるため、空気側のシールオイルは発電機のベアリング潤滑用オイルから供給され、その戻り油は発電機のベアリング潤滑用オイルの戻り油と混ざってメインオイルタンクに戻る。一方、水素側のシールオイルシステムには別途オイルタンクが設けられており、水素側のシールオイルタンクへの補充油は空気側から供給され、排出油も空気側のオイルシステムに戻される。理論的には、2つの油システムは独立している必要があり、運転中には空気側と水素側の油が互いに混ざり合うことが許されず、これによって空気側の油が水素側の油質を汚染するのを防ぐ。しかし、実際の運用においては、連絡扉からの漏れや配管の不適切な配置によって流体の抵抗に差が生じたり、バランスバルブや圧力差バルブの設計品質が悪かったり、油中の不純物が原因でこれらのバルブがスムーズに動作しなかったり固着したりすること、シールパッキンの隙間が基準を超えて大きくなったり、水素圧力の変動が大きいためにバランスバルブや圧力差バルブの調整が困難になったりするなどの理由により、空気側と水素側で油が混入してしまうのである。水素側から空気側へ油が漏れると、水素側のシールオイルの戻り量が減少し、自動給油用のフロートバルブが開き、空気側から水素側の制御箱に油が補充される；システム内で上記の現象が連続的である場合、補油も連続的に行われる。エアサイドのシールオイルタンクには大量の空気と水分が含まれており、空気を含んだ油がシールパッドを通じて水素と接触すると、分圧の法則により油から分離されたガスや蒸気が発電機内に入り込み、水素の純度が低下し湿度が上昇する。もし空気側の油が水素側に漏れ出ると、水素の純度は低下し、湿度はより速く上昇する。 2. 水素の純度が低下し湿度が上昇するもう一つの原因は、水素側のシールオイルポンプが停止したことです。このとき、空気側シールオイルは空気側だけでなく水素側にも流れ、単流オイルシールと同様に、水素が機外に漏れ出るのを防ぐことができる。これは製造工場で許可されているものの、空側と水素側が同じシールオイル源を共有しているため、水素側の油に溶け込んだ水素が空側の油路を通って漏れ出し、一方で空側の油に溶け込んだガスが水素側の油路を通って機内に入り込む。これにより機内の水素純度が低下し、湿度が上昇する。水素の純度を保つためには、大量の水素を交換する必要があり、不必要な廃棄が生じる。ですから、この方法は長期間稼働させない方が良いでしょう。

プログラム制御バルブのシールが壊れ、空気が漏れたり、計装用空気が汚染されてプログラム制御バルブが詰まったりしました；設計余裕が小さく、一定期間使用すると分子ふるいが粉砕され、原料ガスが透過してしまう；または吸着時間が短い場合は、適宜延長できます。

1. 空側のシールオイルと水素側のシールオイルは2つの独立したシステムであるため、空側のシールオイルは発電機のベアリング潤滑用オイルから供給され、その戻り油は発電機のベアリング潤滑用オイルの戻り油と混ざってメインオイルタンクに戻る。一方、水素側のシールオイルシステムには別途オイルタンクが設けられており、水素側のシールオイルタンクへの補充油は空側から供給され、排出油も空側のオイルシステムに戻される。理論的には、2つの油システムは独立している必要があり、運転中には空気側と水素側の油が互いに混ざり合うことが許されず、これによって空気側の油が水素側の油質を汚染するのを防ぐ。しかし、実際の運用においては、連絡扉からの漏れや配管の不適切な配置によって流体の抵抗に差が生じたり、バランスバルブや圧力差バルブの設計品質が悪かったり、油中の不純物が原因でこれらのバルブがスムーズに動作しなかったり固着したりすること、シールパッキンの隙間が基準を超えて大きくなったり、水素圧力の変動が大きいためにバランスバルブや圧力差バルブの調整が困難になったりするなどの理由により、空気側と水素側で油が混入してしまうのである。水素側から空気側へ油が漏れると、水素側のシールオイルの戻り量が減少し、自動給油用のフロートバルブが開き、空気側から水素側の制御箱に油が補充される；システム内で上記の現象が連続的である場合、補油も連続的に行われる。エアサイドのシールオイルタンクには大量の空気と水分が含まれており、空気を含んだ油がシールパッドを通じて水素と接触すると、分圧の法則により油から分離されたガスや蒸気が発電機内に入り込み、水素の純度が低下し湿度が上昇する。もし空気側の油が水素側に漏れ出ると、水素の純度は低下し、湿度はより速く上昇する。     2. 水素の純度が低下し、湿度が上昇するもう一つの原因は、水素側のシールオイルポンプが停止していることです。このとき、空気側シールオイルは空気側だけでなく水素側にも流れ、単流オイルシールと同様に、水素が機外に漏れ出るのを防ぐことができる。これは製造工場で許可されているものの、空側と水素側が同じシールオイル源を共有しているため、水素側の油に溶け込んだ水素が空側の油路を通って漏れ出し、一方で空側の油に溶け込んだガスが水素側の油路を通って機内に入り込む。これにより機内の水素純度が低下し、湿度が上昇する。水素の純度を保つためには、大量の水素を交換する必要があり、不必要な廃棄が生じる。ですから、この方法は長期間稼働させない方が良いでしょう。    3. 蒸気タービン発電機が正常に運転している状態では、回転軸の高速回転による機械的な油の飛散作用や、戻り油の温度上昇による熱的作用により、空気や水分を含んだシールオイルがシールパッド側の戻り油室内で 

水素の純度が低下する原因にはどのようなものがありますか？答え：1）水素酸素分離器の液面が低すぎて、気液分離の効果が悪い。2）分析装置の精度が低い。3）アルカリ液の濃度が高すぎるか低すぎる。4）アルカリ液の循環量が過大である。5）隔膜が損傷している

1. 空気側のシールオイルと水素側のシールオイルは2つの独立したシステムであるため、空気側のシールオイルは発電機のベアリング潤滑用オイルから供給され、その戻り油は発電機のベアリング潤滑用オイルの戻り油と混ざってメインオイルタンクに戻る。一方、水素側のシールオイルシステムには別途オイルタンクが設けられており、水素側のシールオイルタンクへの補充油は空気側から供給され、排出油も空気側のオイルシステムに戻される。理論的には、2つの油システムは独立している必要があり、運転中には空気側と水素側の油が互いに混ざり合うことが許されず、これによって空気側の油が水素側の油質を汚染するのを防ぐ。しかし、実際の運用においては、連絡扉からの漏れや配管の不適切な配置によって流体の抵抗に差が生じたり、バランスバルブや圧力差バルブの設計品質が悪かったり、油中の不純物が原因でこれらのバルブがスムーズに動作しなかったり固着したりすること、シールパッキンの隙間が基準を超えて大きくなったり、水素圧力の変動が大きいためにバランスバルブや圧力差バルブの調整が困難になったりするなどの理由により、空気側と水素側で油が混入してしまうのである。水素側から空気側へ油が漏れると、水素側のシールオイルの戻り量が減少し、自動給油用のフロートバルブが開き、空気側から水素側の制御箱に油が補充される；システム内で上記の現象が連続的である場合、補油も連続的に行われる。エアサイドのシールオイルタンクには大量の空気と水分が含まれており、空気を含んだ油がシールパッドを通じて水素と接触すると、分圧の法則により油から分離されたガスや蒸気が発電機内に入り込み、水素の純度が低下し湿度が上昇する。もし空気側の油が水素側に漏れ出ると、水素の純度は低下し、湿度はより速く上昇する。 2. 水素の純度が低下し湿度が上昇するもう一つの原因は、水素側のシールオイルポンプが停止したことです。このとき、空気側シールオイルは空気側だけでなく水素側にも流れ、単流オイルシールと同様に、水素が機外に漏れ出るのを防ぐことができる。これは製造工場で許可されているものの、空側と水素側が同じシールオイル源を共有しているため、水素側の油に溶け込んだ水素が空側の油路を通って漏れ出し、一方で空側の油に溶け込んだガスが水素側の油路を通って機内に入り込む。これにより機内の水素純度が低下し、湿度が上昇する。水素の純度を保つためには、大量の水素を交換する必要があり、不必要な廃棄が生じる。ですから、この方法は長期間稼働させない方が良いでしょう。 3. 蒸気タービン発電機が正常に運転している状態では、回転軸の高速回転による機械的な油の飛散作用や、戻り油の温度上昇による熱的作用により、空気や水分を含んだシールオイルがシールパッド側の戻り油室内で

1、空圧システム隔離部完全； 2、空側と水素側の圧力差の不均衡を分析し、シールオイルが空側のガスを発電機内に持ち込む； 3、潤滑油システムからシール油補給系への空気混入により発電機内に進入； 4、計測計器に問題がある可能性があります ；5、発電機の負荷が高く、温度も高いためシールオイルの汚染が深刻であり、さらに水素純度計の排液が適時に行われず、プローブが汚染されている； 6、エアサイドのシールオイルは定期的に新しいオイルを補充する ；7、除湿装置の動作不良 ；8、防爆ファンの動作不良

1. 空気側と水素側のシールオイルの圧力差が大きい
2. 水素側のオイルタンク内の自動補排油バルブに不具合がある
3. 差圧バルブの動作が正常でない
4. オイルと水素の差圧が過度に高いか低い
5. バランスバルブの動作に異常がある
6. 水素側のオイル配管での供給量が不足している
7. 発電機のシールオイルに含まれる水分量が基準を超えている
8. 二酸化炭素による水素置換時に死角が排出されていない

副作用が増加し、他のガスが水素システムに混入する、

この投稿は最後にzxsaqweによって2016-1-4 19:10に編集されました。1）水素酸素分離器の液面が低すぎて、気液分離の効果が悪い。 2）アナライザーが不正確です。 3）アルカリ液の濃度が高すぎるか、低すぎる。 4）アルカリ液の循環量が過大。 5）ダイヤフラムが破損しています。

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水素の純度が低下する主な原因は、水素の漏れと油ガスの混入です。水素の純度が低下すると発電機の絶縁体が腐食・劣化し、適時に排出しないと加熱によって油煙の蒸気が発生し、それも発電機の運転に影響を与えます。