淺析水電站主軸密封檢修

胡盡剛

（中廣核洪雅高鳳山水力發(fā)電有限公司，四川眉山620360）

淺析水電站主軸密封檢修

胡盡剛

（中廣核洪雅高鳳山水力發(fā)電有限公司，四川眉山620360）

對(duì)高鳳山主軸密封設(shè)計(jì)原理進(jìn)行了簡(jiǎn)介，對(duì)外圍單位檢修后漏水返工原因進(jìn)行了分析，對(duì)高鳳山維護(hù)部自主檢修過程進(jìn)行了詳細(xì)介紹，并且自主檢修后從未發(fā)生主軸密封檢修返工現(xiàn)象，圓滿完成檢修任務(wù)。

水電站；主軸密封；漏水分析；檢修

1 前言

高鳳山電廠為河床式水電站，總裝機(jī)為3×25MW，設(shè)計(jì)水頭17m，軸流轉(zhuǎn)槳式機(jī)組，年發(fā)電量在3億kW·h左右。

電站機(jī)組型號(hào)為：

發(fā)電機(jī)SF27-52/7 300

水輪機(jī)ZZ560a-LH-500

額定功率27 000 kW

額定轉(zhuǎn)速115.4 r/min

額定電壓10 500 V

額定電流1 746.6 A

額定功率因素0.85（滯后）

該水輪發(fā)電機(jī)組由四川東風(fēng)電機(jī)廠制造，電站于1998年5月動(dòng)工，于2004年2月3臺(tái)機(jī)組全部竣工，并網(wǎng)發(fā)電。

2 主軸密封設(shè)計(jì)原理

主軸密封位于頂蓋上部，水導(dǎo)軸承下部，主軸密封分為兩部分：①檢修密封，②工作密封。水輪機(jī)主軸密封可有效的阻止尾水管的水從主軸和頂蓋之間的間隙上溢，防止水輪機(jī)導(dǎo)軸承和頂蓋被淹，維持軸承和機(jī)組的正常運(yùn)行。

檢修密封采用橡膠空氣圍帶密封，當(dāng)機(jī)組停機(jī)時(shí)，橡膠空氣圍帶充壓縮空氣，使橡膠空氣圍帶膨脹而密封水，壓縮空氣的氣壓為0.6～0.8 MPa，機(jī)組啟動(dòng)時(shí)必須將橡膠圍帶內(nèi)的氣壓排除，避免圍帶和主軸產(chǎn)生摩擦，損壞空氣圍帶。

工作密封采用水壓式斷面密封結(jié)構(gòu)，密封環(huán)由耐磨耐油橡膠壓制成型，磨損后具有自動(dòng)補(bǔ)償功能，在密封環(huán)中間設(shè)有2個(gè)直徑為φ8 mm的潤(rùn)滑水孔，為了防止密封環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)，還設(shè)有2個(gè)限位銷。機(jī)組運(yùn)行時(shí)投入主軸密封水（最好為清潔水，減少橡膠及抗磨環(huán)的磨損），使橡膠平板式密封頂起緊貼抗磨環(huán)，封住來自轉(zhuǎn)輪上止漏環(huán)的漏水以保證軸承的正常工作。

3 外圍單位檢修后漏水返工原因分析

2005年11月～2012年2月期間，高鳳山電站機(jī)組由外圍單位進(jìn)行過多次檢修，外圍單位機(jī)組檢修結(jié)束投運(yùn)后，都存在頂蓋水位上漲速度過快現(xiàn)象，頂蓋泵3～8min就要啟動(dòng)一次，存在重大安全隱憂。

在返工處理過程中發(fā)現(xiàn)：1）因橡膠平板式密封沒有打磨合適，入槽后局部地方?jīng)]有頂起，導(dǎo)致橡膠平板式密封和抗磨環(huán)間隙過大，沒有起到封水效果；2）因橡膠平板式密封底座膠皮未更換，沒有壓縮量而漏水；3）因轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)螺栓孔沒有封堵漏水；4）因橡膠平板式密封接頭沒有處理到位而漏水；5）因限位銷變形卡住橡膠平板式密封，導(dǎo)致其不能頂起漏水。以上種種原因都進(jìn)行了返工，浪費(fèi)了大量的人力物力，導(dǎo)致檢修工期不能如期完成等等。

4 高鳳山維護(hù)部自主檢修

高鳳山維護(hù)部有過多次A級(jí)自主檢修及C級(jí)自主檢修經(jīng)驗(yàn)，因在檢修過程中進(jìn)行精細(xì)化管理及三級(jí)驗(yàn)收制度，高鳳山維護(hù)部在自主檢修結(jié)束后從未發(fā)生過主軸密封返工現(xiàn)象，現(xiàn)對(duì)主軸密封檢修過程介紹如下：

4.1 檢修密封檢修

1）空氣圍帶裝入后，用塞尺測(cè)量其與大軸間隙，要求用50絲塞尺一周全部能夠通過，防止局部間隙過小，運(yùn)行過程中空氣圍帶與大軸摩擦，損壞空氣圍帶。

2）空氣圍帶安裝好后，頂蓋內(nèi)裝水淹沒圍帶試水，重點(diǎn)看圍帶接頭是否因漏氣有冒泡現(xiàn)象及水是否有滲漏現(xiàn)象，如有查明原因及時(shí)進(jìn)行處理，避免全部回裝完后再進(jìn)行返工。

4.2 工作密封檢修

1）在外圍單位檢修后有因限位銷變形導(dǎo)致密封環(huán)不能頂起返工，在自主檢修時(shí)細(xì)查，φ8 mm限位銷不受力易變形，擴(kuò)大為φ10 mm限位銷，經(jīng)運(yùn)行檢驗(yàn)，擴(kuò)大后的限位銷在運(yùn)行過程中沒有發(fā)生過變形現(xiàn)象。

2）橡膠平板式密封試裝配：橡膠平板式密封兩面抹灰后裝入底座，拿出看灰是否消失，打磨高點(diǎn)，止水裙邊不能打磨，打磨要均勻，此過程需反復(fù)進(jìn)行。橡膠平板式密封與底座之間的松緊合適后鉆通水孔，安裝好限位銷后裝入橡膠環(huán)然后進(jìn)行試水，橡膠環(huán)都能夠正常頂起及落下為合格，反之需查出摩擦點(diǎn)繼續(xù)進(jìn)行打磨。

3）抗磨環(huán)的檢查處理：抗磨環(huán)為不銹鋼材質(zhì)，現(xiàn)場(chǎng)檢查其光潔程度，如不夠需上車床進(jìn)行精加工，如磨損厲害沒有加工余量，需更換抗磨環(huán)后再上車床，加工結(jié)束后需用環(huán)氧樹脂封堵固定螺栓孔，填料要飽滿結(jié)實(shí)。

4）主軸密封裝配：底座打磨干凈防腐后更換所有密封，然后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)回裝，螺栓及定位銷需上緊，力度均勻，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)橡膠環(huán)進(jìn)行切割，切口要平，用406瞬干膠斜接好后裝入橡膠環(huán)，然后回裝轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)，檢查橡膠環(huán)和轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)之間是否有間隙，如無則不合格需查明原因，合格后開啟主軸密封水試壓看橡膠環(huán)是否頂起，漏水量是否合格，正常后回裝防護(hù)罩并點(diǎn)焊，主軸密封裝配完畢。

5 結(jié)束語

高鳳山維護(hù)部在檢修過程中嚴(yán)格執(zhí)行工藝流程和三級(jí)驗(yàn)收制度，自主檢修后的頂蓋泵啟動(dòng)時(shí)間由原來外圍單位檢修后的20 min延長(zhǎng)至現(xiàn)在的1.5 h，而且從未發(fā)生過返工現(xiàn)象，為電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，同時(shí)也節(jié)約了大量的廠用電量。

[1]高鳳山電站.缺陷管理制度[Z].

[2]高鳳山電站.機(jī)電設(shè)備檢修規(guī)程[Z].

TV738

B

1672-5387（2017）02-0038-02

10.13599/j.cnki.11-5130.2017.02.014

2016-09-06

胡盡剛（1979-），男，注冊(cè)安全工程師，從事水電站機(jī)械檢修維護(hù)工作。