4號機(jī)組7號風(fēng)閘釋放不到位原因分析與處理

孫永

（國網(wǎng)新源控股有限公司潘家口蓄能電廠，河北唐山064309）

4號機(jī)組7號風(fēng)閘釋放不到位原因分析與處理

孫永

（國網(wǎng)新源控股有限公司潘家口蓄能電廠，河北唐山064309）

自2014年起，每次對4號機(jī)組風(fēng)閘進(jìn)行檢查時都會發(fā)現(xiàn)7號風(fēng)閘活塞桿與備母發(fā)生相對運(yùn)動。風(fēng)閘釋放時，與行程開關(guān)接觸不良，釋放信號無法反饋至監(jiān)控，機(jī)組自動走停機(jī)流程，影響機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行，并且增加了對風(fēng)閘檢查維護(hù)的工作量。對7號風(fēng)閘釋放不到位的原因進(jìn)行了查找和分析，主要原因為風(fēng)閘密封圈磨損嚴(yán)重。作者從多個角度進(jìn)行分析，最終找出問題根源，并將問題解決。

4號機(jī)組；7號風(fēng)閘；釋放不到位；風(fēng)閘密封圈；磨損嚴(yán)重

1 問題簡介

自2014年起，每次對4號機(jī)組風(fēng)閘進(jìn)行檢查時都會發(fā)現(xiàn)7號風(fēng)閘活塞桿與備母發(fā)生相對運(yùn)動，風(fēng)閘釋放時，與行程開關(guān)接觸不良，釋放信號無法反饋至監(jiān)控，機(jī)組自動走停機(jī)流程，影響機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行，并且增加了對風(fēng)閘檢查維護(hù)的工作量。

2 工作原理說明

風(fēng)閘機(jī)械結(jié)構(gòu)如圖1。

A(托板)、D（備母）、E（活塞桿）在工作過程中整體上下移動，風(fēng)閘頂起時，依靠壓縮空氣進(jìn)入C腔，A、E、D整體向上移動，因彈簧下端備死，彈簧壓縮儲存能量；風(fēng)閘釋放時，停止供壓縮空氣，依靠彈簧的恢復(fù)力以及A、D、E整體自重，風(fēng)閘下落，壓住B（行程開關(guān)），風(fēng)閘釋放信號反饋至監(jiān)控。機(jī)組檢修調(diào)整推力受力時，壓力油從進(jìn)氣管路注入到C腔頂轉(zhuǎn)子。

3 存在問題

（1）風(fēng)閘備母D向下移動，導(dǎo)致風(fēng)閘釋放不到位；

（2）風(fēng)閘釋放時依靠壓縮彈簧恢復(fù)力以及活塞桿等的自重完成，彈簧長時間運(yùn)行老化恢復(fù)力減弱，導(dǎo)致風(fēng)閘釋放不到位；

（3）風(fēng)閘缸體內(nèi)存在機(jī)組檢修調(diào)整推力受力時殘留的透平油，透平油未能夠徹底排出，在缸體內(nèi)部形成油泥，造成活塞桿動作緩慢，導(dǎo)致風(fēng)閘釋放不到位；

圖1 風(fēng)閘機(jī)械結(jié)構(gòu)圖

（4）風(fēng)閘壓縮空氣含有水分，使缸體內(nèi)部銹蝕，造成活塞桿動作緩慢，導(dǎo)致風(fēng)閘釋放不到位；

（5）風(fēng)閘內(nèi)部密封圈存在磨損，活塞桿與缸壁之間的摩擦力減小，風(fēng)閘頂起的過程中，壓縮空氣帶動活塞桿旋轉(zhuǎn)，活塞桿與備母相對運(yùn)動，導(dǎo)致風(fēng)閘釋放不到位。

4 問題分析

（1）自2015年，增加了對風(fēng)閘幾個行程值測量次數(shù)，具體數(shù)據(jù)如表1。對測量數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，近一個月的時間內(nèi)Δh1（見圖1）增加了2 mm，備母發(fā)生位移的原因成為首先查明的問題。每次行程開關(guān)處于臨界狀態(tài)時，風(fēng)閘釋放后Δh2數(shù)值小于18 mm，此時風(fēng)閘釋放無法壓實(shí)行程開關(guān)，導(dǎo)致風(fēng)閘釋放不到位，但是在實(shí)際情況中鎖母被連桿鎖死無法轉(zhuǎn)動（見圖1），排除了鎖母本身的問題。

表1 風(fēng)閘行程數(shù)據(jù)統(tǒng)計表

（2）根據(jù)風(fēng)閘結(jié)構(gòu)和現(xiàn)場實(shí)際條件，測量4號機(jī)組8個風(fēng)閘兩側(cè)彈簧都有不低于10 mm的預(yù)留壓縮量。為了保證調(diào)整時風(fēng)閘兩側(cè)彈簧的受力一致，在兩側(cè)彈簧下端部分別加上一個5 mm的鋼制墊圈墊，彈簧備母的位置保持不動。根據(jù)胡克定律，即F=KX。其中F為彈簧的回復(fù)力，單位為N；X為彈簧壓縮量或者拉伸量，單位為m；K為彈簧的勁度系數(shù)?？梢杂嬎愠稣{(diào)整后，風(fēng)閘單側(cè)增加的回復(fù)力為0.005 K，兩側(cè)增加的回復(fù)力之和為△F=0.01 K。這樣一來，增加彈簧壓縮量，風(fēng)閘釋放時，在兩側(cè)彈簧的作用力下可以更好地下落，因此排除了風(fēng)閘彈簧本身的問題。

（3）機(jī)組每次進(jìn)行推力受力測量時均要向C腔注入壓力透平油，雖然每次都在排油，但是風(fēng)閘缸體內(nèi)殘留的透平油未能夠徹底排出，在缸體內(nèi)部形成油泥，活塞動作緩慢，導(dǎo)致風(fēng)閘釋放不到位，因不具備檢查條件，采取定期對風(fēng)閘進(jìn)行排油的臨時措施，具體情況見表2。

表2 風(fēng)閘排油統(tǒng)計表

總上所述，此原因無法排除。

（4）風(fēng)閘壓縮空氣含有水分，使缸體內(nèi)部銹蝕，活塞桿運(yùn)動時與缸壁發(fā)生摩擦，動作緩慢，導(dǎo)致風(fēng)閘釋放不到位，因不具備檢查條件，每天對風(fēng)閘壓縮空氣進(jìn)行排污處理，每次排污都存在少量的水分。綜上所述，此原因無法排除。

（5）風(fēng)閘內(nèi)部密封圈磨損嚴(yán)重，活塞桿與缸壁之間的摩擦力減小，風(fēng)閘頂起的過程中，壓縮空氣帶動活塞桿旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致風(fēng)閘釋放不到位，因不具備檢查條件，此原因無法排除。

5 問題處理

2017年結(jié)合4號機(jī)組擴(kuò)大性C級檢修，將7號風(fēng)閘吊出機(jī)坑，風(fēng)閘解體后抽出活塞桿，對缸體缸壁進(jìn)行檢查未發(fā)現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象，缸體內(nèi)底部殘留少量透平油，但是并未形成油泥。因此問題（3）、問題（4）可以排除。測量缸體內(nèi)徑為250.50 mm，對舊密封圈外徑進(jìn)行測量，尺寸為250.00 mm，對新的密封圈進(jìn)行測量，尺寸為251.50 mm，磨損量達(dá)到1.5 mm，將舊密封放入缸體內(nèi)上、下移動幾乎無摩擦力。更換新的密封，將風(fēng)閘零部件回裝，進(jìn)行壓力試驗，具體數(shù)據(jù)見表3。

表3 風(fēng)閘壓力試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計表

通過試驗數(shù)據(jù)可知，新的密封圈密封良好，在1.25倍工作壓力下，30 min內(nèi)無泄壓的要求。將整個風(fēng)閘回裝至機(jī)坑，進(jìn)行風(fēng)閘試驗，動作正常。為了確保機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行，雖風(fēng)閘處理完畢，但是近期還是要對7號風(fēng)閘重點(diǎn)關(guān)注檢查直至運(yùn)行穩(wěn)定。

6 結(jié)束語

本文從問題發(fā)現(xiàn)到問題解決進(jìn)行了詳細(xì)地分析研究，對可能存在的問題逐一排查，暫時不能處理的問題，制定了臨時措施，最終找到問題的原因?qū)栴}處理，確保機(jī)組能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行，希望通過本文給存在相似問題的水電廠提供一個解決問題的方向。

[1]GB/T 8546—2003水輪發(fā)電機(jī)組安裝技術(shù)規(guī)范[S].北京：水利電力出版社,2003.

[2]張誠,陳國慶.水輪發(fā)電機(jī)組檢修[M].北京:中國電力出版社,2011.

TV738

B

1672-5387（2017）12-0044-02

10.13599/j.cnki.11-5130.2017.12.017

2017-11-01

孫永（1987-），男，助理工程師，從事水輪發(fā)電機(jī)組機(jī)械部分檢修及水泵水輪機(jī)軸線調(diào)整等工作。