給水泵推力軸瓦燒瓦原因分析及處理

江進(jìn)強(qiáng)

摘 要：本文總結(jié)了#2機(jī)A給水泵大修試運(yùn)啟動(dòng)，推力瓦突然升溫?zé)撸胶庋b置磨損嚴(yán)重等典型故障進(jìn)行分析，經(jīng)過(guò)仔細(xì)分析，支承環(huán)變形造成平衡盤(pán)間隙不合適，平衡軸向推力不足是造成事故的直接原因。提出處理方案，徹底解決了類(lèi)似事故發(fā)生。提高了設(shè)備運(yùn)行的可靠性、經(jīng)濟(jì)性。

關(guān)鍵詞：給水泵;燒推力瓦;支承環(huán)變形;改進(jìn)措施

給水泵作為發(fā)電廠最重要的輔機(jī)設(shè)備，其主要作用是連續(xù)不斷地、可靠地向鍋爐供水。給水泵的重要部件平衡裝置的技術(shù)數(shù)據(jù)必須符合說(shuō)明書(shū)的技術(shù)要求，并加以正確適當(dāng)?shù)木S護(hù)，才能保證給水泵的連續(xù)可靠運(yùn)行，以確保機(jī)組的安全運(yùn)行。

一、概況

600MW機(jī)組所配用的三臺(tái)給水泵組為沈陽(yáng)水泉廠生產(chǎn)的50CHTA型號(hào)的給水泵組，其中兩臺(tái)泵運(yùn)行，一臺(tái)電動(dòng)給水泵備用。該泵組軸向推力采用推力瓦和平衡盤(pán)來(lái)進(jìn)行平衡，水泵在正常運(yùn)行中，轉(zhuǎn)子正常的正推力，平衡盤(pán)承受90%的軸向正推力，而另外10%的軸向推力由工作瓦承擔(dān);水泵自建廠安裝以來(lái)，正常啟動(dòng)過(guò)程和泵組穩(wěn)定運(yùn)行中，效果一直非常理想，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn);但電動(dòng)給水泵在解體大修后，投入運(yùn)行時(shí)，多次發(fā)生推力瓦燒瓦現(xiàn)象，對(duì)設(shè)備安全運(yùn)行構(gòu)成很大的威脅。本文結(jié)合#2機(jī)大修后試運(yùn)燒瓦事故處理情況，查找和分析燒瓦的直接原因，避免以后解體回裝試運(yùn)行岀現(xiàn)燒瓦現(xiàn)象。

二、平衡裝置的工作原理

給水泵平衡裝置的結(jié)構(gòu)（如圖1所示）。它包括：平衡盤(pán)、平衡襯套、和具有節(jié)流作用的支承環(huán)。平衡裝置是靠三個(gè)串聯(lián)的間隙而工作。即：不變的橫截面間隙“G1”（轉(zhuǎn)子和平衡套徑向之間），軸向可變截面間隙” GE”（平衡盤(pán)和平衡頒軸向之間）及不變橫截面“G2”，平衡盤(pán)和支承環(huán)徑向之間如果要使平衡盤(pán)和平衡套之間的可變間隙“GE”變得很狹小，則平衡盤(pán)實(shí)際上承受泵的出口壓力這時(shí)平衡盤(pán)和轉(zhuǎn)子將朝著泵的出口端移動(dòng)。因此間隙“GE”增至很大時(shí)，流過(guò)不變節(jié)流間隙“G1”的流量增加，流速的增加將引起流過(guò)這個(gè)間隙的壓降增加，因此作用在平衡盤(pán)上的軸向推力減少了，這時(shí)轉(zhuǎn)子又朝著泵的吸入端移動(dòng)。在泵的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，轉(zhuǎn)子將來(lái)回串動(dòng)直到建立起適合的間隙為止，在上述過(guò)程中用推力軸承來(lái)確定轉(zhuǎn)子的位置。因此保證了在任何時(shí)候都有適合的小間隙“GE”的條件（沒(méi)有金屬對(duì)金屬接觸損傷），在泵出口端的推力軸承可以平衡劇烈波動(dòng)的殘余軸向力。

平衡間隙合適才能保證平衡盤(pán)起到平衡給水泵的軸向推力的作用，所以，給水泵組裝過(guò)程中，能否確保平衡盤(pán)、平衡套和支承環(huán)間三個(gè)串聯(lián)間隙“Gl”、“GE”和“G2”在標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)值范圍內(nèi)，至關(guān)重要。但往往在檢修的過(guò)程中，由于種種原因，檢修中的部件錯(cuò)誤安裝、或部件的變形等種種原

因使“Gl”、“GE”和“G2”值不在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，平衡力未建立或不足，造成燒推力瓦甚至平衡盤(pán)磨損停機(jī)事故，帶來(lái)嚴(yán)重影響機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

三、燒瓦原因分析及處理

#2機(jī)A給水泵大修過(guò)后試運(yùn)燒瓦事故進(jìn)行分析。A給水泵大修過(guò)后投入試運(yùn)行，再次出現(xiàn)試運(yùn)燒瓦事故。水泵轉(zhuǎn)速在0-3000轉(zhuǎn)內(nèi)變化時(shí)，推力瓦溫隨轉(zhuǎn)速的升高變化并不明顯，始終保持40°C，運(yùn)行非常理想。但轉(zhuǎn)速?gòu)?000轉(zhuǎn)上升至4500轉(zhuǎn)的過(guò)程中，瓦溫突然升高，立刻升至90-100°C，造成燒瓦緊急停機(jī)。給水泵及時(shí)停運(yùn)，避免設(shè)備進(jìn)一步經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重影響設(shè)備安全;水泵燒瓦，增加大量檢修工作，如何避免給水泵試運(yùn)啟動(dòng)燒瓦，是我們迫切需要解決的問(wèn)題。

燒瓦原因分析：

當(dāng)天對(duì)給水泵進(jìn)行解體檢査，推力瓦塊磨損嚴(yán)重。對(duì)平衡裝置各部件進(jìn)行檢查，沒(méi)發(fā)現(xiàn)磨損和咬死現(xiàn)象，試運(yùn)中沒(méi)有發(fā)生平衡盤(pán)與平衡套碰撞。從下面幾方面查找燒瓦原因：1、查閱本次大修安裝數(shù)據(jù)記錄，符合標(biāo)準(zhǔn)要求，不存在安裝不正確問(wèn)題。2、大修更換平衡裝置是原廠生產(chǎn)，尺寸符合安裝標(biāo)準(zhǔn)，其中G1為0.45mm，平衡盤(pán)與支承環(huán)（G2）為0.48mm，平衡盤(pán)晃動(dòng)度≤0.03mm;3、試運(yùn)前，對(duì)前置泵濾網(wǎng)加裝50目精濾網(wǎng)，防止給水質(zhì)差，避免平衡裝置Gl、G2間隙被雜質(zhì)堵塞卡死;4、開(kāi)機(jī)前，更換了偶合器潤(rùn)滑油，保證油質(zhì)避免因油質(zhì)差燒瓦。查油壓（0.4Mpa）、油位，一切正常，不存在斷油燒瓦現(xiàn)象;

5、在#1機(jī)大修對(duì)B給水泵檢修中，未裝平衡裝置時(shí)測(cè)量平衡盤(pán)支承環(huán)間隙均符合標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)平衡盤(pán)與支承環(huán)套上大端蓋，用M20的螺栓上緊支承環(huán)時(shí)重新用內(nèi)徑千分尺測(cè)量徑向間隙時(shí)，測(cè)得支承環(huán)為0.38？0.40mm比標(biāo)準(zhǔn)值少了O.10mmo拆卸平衡盤(pán)、平衡套和支承環(huán)，對(duì)各部件配合尺寸進(jìn)行再次復(fù)測(cè)，測(cè)量數(shù)據(jù)與回裝前一樣，而且計(jì)算平衡盤(pán)、平衡套和支承環(huán)之間配合間隙也符合標(biāo)準(zhǔn)要求。此時(shí)，懷疑是支承環(huán)回裝后受力變形，而造成平衡間隙變化。支承環(huán)用螺栓擰緊在泵蓋上，同時(shí)其一端壓在平衡盤(pán)套上使平衡套軸向固定。而支承環(huán)為了有效地使平衡套軸向固定，在支承環(huán)與泵蓋間存在較大的間隙，咨詢(xún)廠家給出數(shù)據(jù)為3.5mm。由于存在如此大的間隙，單靠支承環(huán)承受12個(gè)螺絲的緊力，扭螺絲過(guò)程中用力不均就會(huì)造成支承環(huán)變形。鎖定此原因，進(jìn)行了多次反復(fù)拆裝，仍存在此現(xiàn)象。最終判斷是支承環(huán)回裝受力變形，造成平衡間隙G2值不符合標(biāo)準(zhǔn)要求而投運(yùn)燒瓦。

四、解決措施

針對(duì)支承環(huán)受力不均造成變形現(xiàn)象，咨詢(xún)廠家，將M20螺絲改為M22，并采用扭力板手，對(duì)支承環(huán)上12個(gè)螺絲對(duì)稱(chēng)均勻緊20N的力?；匮b后多點(diǎn)測(cè)量支承環(huán)內(nèi)徑，均在正負(fù)0.03mm范圍內(nèi)，平衡間隙G2處于平行線狀態(tài)，符合標(biāo)準(zhǔn)要求。A給水泵回裝后試運(yùn)行，各參數(shù)值都在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，瓦溫沒(méi)有突然出現(xiàn)升溫現(xiàn)象，效果好于預(yù)期。

五、運(yùn)行效果

針對(duì)此次發(fā)現(xiàn)后，每次給水泵進(jìn)行解體工作，回裝支承環(huán)時(shí)添加了螺絲扭力要求。并對(duì)平衡裝置各部件回裝后尺寸的再?gòu)?fù)測(cè)，避免回裝后部件變形，A給水泵修后投入運(yùn)行，瓦溫正常。其后修改大修作業(yè)指導(dǎo)書(shū)，所有給水泵組都按以上措施進(jìn)行。經(jīng)兩年來(lái)觀察，泵組隨機(jī)組多次啟停，再?zèng)]有發(fā)生一起關(guān)于推力瓦與平衡裝置的故障。

六、結(jié)束語(yǔ)

給水泵在這次技術(shù)改造后，正確安裝平衡裝置支承環(huán)，避免支承環(huán)變形現(xiàn)象，有效地解決了支承環(huán)容易變形造成平衡力不足燒瓦難題。在實(shí)際運(yùn)行中經(jīng)過(guò)多次修后投入運(yùn)行，未發(fā)生推力瓦、平衡裝置設(shè)備燒毀現(xiàn)象，其正確性通過(guò)了實(shí)踐的檢驗(yàn)。事實(shí)證明，在電廠設(shè)備檢修過(guò)程中，很多事故是可以避免的，清楚掌握設(shè)備結(jié)構(gòu)原理，進(jìn)行設(shè)備回裝尺寸的確定和校驗(yàn)，避免設(shè)備的損壞，此經(jīng)驗(yàn)值得大家借鑒。