許昌龍崗電廠高壓調(diào)門油動機

摘要許昌龍崗電廠2號機組（350MW）在正常運行過程中，因油動機廠家設(shè)計安裝的導(dǎo)向套等密封件與活塞桿配合出現(xiàn)問題導(dǎo)致油動機漏油。針對漏油情況進行了分析，并對油動機導(dǎo)向套密封型式進行改造，消除了機組異常情況。

關(guān)鍵詞油動機；漏油

許昌龍崗發(fā)電有限責(zé)任公司兩臺350iffW火電機組（編號分別為#1、#2），2001年投入運行。該機組由美國西屋公司總承包，上海汽輪機廠組裝建造，該機組為亞臨界單軸雙缸雙排汽、一次再熱冷凝式汽輪發(fā)電機組，在設(shè)計和制造上采用高、中壓缸合缸對稱布置，低壓缸雙缸、進汽分流布置，高壓缸有兩個主汽閥和4個調(diào)節(jié)汽閥，中壓缸有兩個主汽閥和兩個調(diào)節(jié)汽閥，主、再熱汽閥油動機均由上海汽輪機廠配套生產(chǎn)。每個高壓主汽閥和兩個高壓調(diào)節(jié)汽門都置于同一個殼體之內(nèi)，主汽門為臥式布置，調(diào)門為立式布置，每個閥門的執(zhí)行結(jié)構(gòu)都裝在旁邊，高壓主汽門和高壓調(diào)門的殼體由三根剛性的擺動支柱支撐著。高壓主汽閥是緊急停機時的重要部套，采用具有預(yù)啟閥的雙閥座結(jié)構(gòu)，其中主閥和預(yù)啟閥都是非平衡式的，帶有球柱狀閥芯的閥門。每只調(diào)節(jié)汽門都有一套獨立的執(zhí)行機構(gòu)，因而可在任何負荷調(diào)門控制方式下，自由地順利地進行切換和穩(wěn)定運行。這些閥門控制方式包括全周進汽、部分進汽和混合運行時的單閥或多閥運行，高壓調(diào)門汽門為球頭型單座閥。

高壓主汽門和高壓調(diào)節(jié)汽門的執(zhí)行機構(gòu)包括單側(cè)進油油動機、線性差動位移傳感器、快關(guān)油門、逆止門部套。機組正常運行中閥門控制方式采用全周進汽，順序閥調(diào)節(jié)，通過調(diào)節(jié)四個高壓調(diào)節(jié)汽閥的開度，分別控制內(nèi)缸里相應(yīng)的4個噴嘴的進汽量，來達到控制負荷的目的，高壓調(diào)節(jié)汽閥分別由各自獨立的油動機控制，油動機由高壓抗燃油（工作壓力13.8MPa～14.5MPa）的液壓作用驅(qū)動。

1事件描述

許昌龍崗發(fā)電有限責(zé)任公司2號機組2014年9月份A級檢修期間，油動機外委檢修，在正常試驗條件：

介質(zhì)：磷酸酯抗燃油；

額定工作壓力：14.5±0.5MPa；

油溫：30℃～50℃；

環(huán)境溫度：10℃～40℃；

試驗油清潔度要求：NAS6級；

進行相關(guān)檢測試驗，磨合試驗：油缸滿行程磨合100次，活塞桿上允許有油膜，但不能成滴；耐壓試驗：壓力20MPa、3min，不得有外泄漏和零件破壞。內(nèi)泄試驗：作者簡介：范偉，助理工程師，汽機專業(yè)點檢員。在壓力14.5MPa、油溫30℃以上條件下，內(nèi)部泄漏不超過：400ml/分（油缸直徑<φ125）；500ml/分（φ125≤油缸<φ200）。合格后，返廠回裝，油沖洗過程中發(fā)現(xiàn)高壓調(diào)門GV4油動機漏油，聯(lián)系廠家人員現(xiàn)場處理，對GV4油動機活塞桿密封件進行重新更換，并啟動抗燃油系統(tǒng)，冷態(tài)下掛閘做靜態(tài)試驗，對油動機多次進行靜態(tài)調(diào)試，觀察高壓調(diào)節(jié)汽門GV4活塞桿處不再滲油，10月29日機組并網(wǎng)運行后，發(fā)現(xiàn)GV4油動機仍少量滲油，由于高壓調(diào)門閥門控制方式采用順序閥控制，機組正常運行過程中高壓調(diào)門GV4基本保持全開狀態(tài)，滲油無擴大趨勢，觀察運行，待機組停運時進行檢修。

2015年1月16日，2號機組臨停檢修，高壓調(diào)門GV4油動機重新返廠解體檢修，并進行相關(guān)試驗，磨合試驗：油缸滿行程磨合100次，活塞桿上允許有油膜，但不能成滴：耐壓試驗：壓力20MPa、3min，不得有外泄漏和零件破壞。內(nèi)泄試驗：在壓力14.5MPa、油溫30℃以上條件下，內(nèi)部泄漏不超過：400ml/分（油缸直徑<φ125）；500ml/min（φ125≤油缸<φ200），試驗合格后，2月11日返廠后進行回裝，抗燃油質(zhì)合格后，啟動抗燃油系統(tǒng)對油動機分階段進行沖洗，待油沖洗合格后，3月1日2日期間，冷態(tài)下掛閘對主機高、中壓主汽門、調(diào)門多次進行靜態(tài)試驗，反復(fù)對高壓調(diào)門進行活動，合格后，檢查油動機無漏油，3月4日機組并網(wǎng)運行后，閥門控制方式由單閥切換為順序閥，3月5日點檢發(fā)現(xiàn)GV4油動機活塞桿處漏油，漏油量較大，聯(lián)系熱工、運行人員將閥門控制方式切換為單閥控制，并將高壓調(diào)節(jié)汽門GV4關(guān)閉到零，并關(guān)閉GV4油動機進油手動門。

2原因分析

許昌龍崗電廠2號機組（350MW）高壓調(diào)門油動機采用的導(dǎo)向套內(nèi)徑為中50與活塞桿配合間隙最大值為0.089ram（H8/f7間隙配合），銅材質(zhì)；密封型式為兩道Y×型密封圈，兩道耐磨環(huán)，密封圈材質(zhì)為氟橡膠。

另外，高壓調(diào)門開啟順序為GV3-GV4-GV1-GV2，正常運行時，通往噴嘴上部的GV3、GV4全開，通往噴嘴下部的GV1、GV2調(diào)節(jié)進汽流量。由于機組日常運行中高壓調(diào)門GV4開度處于全開位置，基本排除由于密封件長期使用疲勞磨損導(dǎo)致漏油。

根據(jù)滲油這一事實，結(jié)合油動機結(jié)構(gòu)及閥門開啟順序，分析滲油原因如下。

1）油動機活塞桿處密封采用YX型密封，YX型密封件要求配合間隙較小，加裝導(dǎo)向帶后，導(dǎo)向套與桿徑間的間隙也有相應(yīng)要求，且間隙要大于YX型密封件所需間隙，否則，導(dǎo)向帶則失去自身導(dǎo)向支撐的作用，如果間隙過大，對于YX型密封件而言，其受力面積增加，加之其材料結(jié)構(gòu)特性，則容易出現(xiàn)滲油，密封件間隙過大也是導(dǎo)致滲油的可能性原因。

2）導(dǎo)向套內(nèi)部的密封件本身的質(zhì)量問題，一般對于專業(yè)設(shè)計、生產(chǎn)廠家而言，錯用密封件材質(zhì)也是導(dǎo)致滲油的可能性原因。

3）導(dǎo)向套本身的材質(zhì)問題，由于密封采用的是銅套，如果是銅材質(zhì)，那么銅料本身是否存在材質(zhì)缺陷，比如材質(zhì)疏松、砂眼等缺陷，如果存在，也是導(dǎo)致滲油的可能性原因。

4）油動機安裝后，活塞桿與門桿及聯(lián)軸器間的同心度不好，導(dǎo)致活塞桿受到徑向力，促使活塞桿偏向一側(cè)，壓迫密封件，使密封件出現(xiàn)單側(cè)擠壓，另一側(cè)無過盈量的現(xiàn)象，且活塞桿伸出距離較長，這種擠壓現(xiàn)象越嚴重，滲油的幾率越大。

結(jié)合2014年9月份A級檢修期間及2015年1月16日2號機組臨停檢修期間對高壓調(diào)門GV4油動機外委返廠檢修，更換活塞桿及密封件等，及機組日常運行過程中GV4調(diào)節(jié)特性，初步判斷油動機滲油為活塞桿導(dǎo)向套密封結(jié)構(gòu)不合理，0型圈磨損導(dǎo)致。

3處理措施

2015年4月10日油動機返廠解體后，檢查油動機導(dǎo)向套與活塞桿配合間隙最大值為0.089mm，不存在間隙過大導(dǎo)致滲油的情況。導(dǎo)向套為銅套，不存在缺陷，另外，密封件采用氟橡膠，符合設(shè)計要求。

由于我廠2號機組自2001年投入商業(yè)運行以來，經(jīng)過長時間運行，部分零件可能產(chǎn)生變形，造成裝配誤差變大等隱患，隨即對原密封結(jié)構(gòu)進行改造，采用一道BA型密封圈，一道YX型密封圈的密封結(jié)構(gòu)，由于BA型密封圈唇邊厚度較厚，相應(yīng)密封面積得到增加，這樣可以保證在較差環(huán)境下活塞桿密封處不漏油。另外，油動機返廠回裝過程中，先進行了聯(lián)軸器的安裝與固定，使活塞桿與門桿處于同心位置，再固定操縱座的固定螺栓，避免密封件出現(xiàn)單側(cè)擠壓導(dǎo)致漏油的可能。冷態(tài)下掛閘對油動機多次進行靜態(tài)試驗，合格后，檢查油動機無漏油，2015年6月11日，機組并網(wǎng)運行后，檢查高壓調(diào)門GV4油動機無漏油現(xiàn)象。

4結(jié)論

主、再熱汽閥油動機由高壓抗燃油驅(qū)動，工作環(huán)境惡劣，為保證機組的安全穩(wěn)定運行，要加強對油動機的檢修監(jiān)督管理，油動機檢修時要特別注意導(dǎo)向套與活塞桿配合尺寸，及密封件結(jié)構(gòu)、材質(zhì)等問題，避免間隙過大，結(jié)構(gòu)型式設(shè)計不合理及材質(zhì)錯用等造成的油動機漏油現(xiàn)象。