沙坪電站1#機(jī)組導(dǎo)葉套筒漏水淺議

李仕坤

摘 要：沙坪電站位于四川雅安周公河流域，2×28MW，混流式機(jī)組，自2011年投產(chǎn)以來(lái)，導(dǎo)葉套筒均存在漏水現(xiàn)象，漏水量逐年增大，嚴(yán)重影響機(jī)組安全運(yùn)行。在2014年的檢修中，通過(guò)更換中軸套以及更換止推環(huán)的密封圈方法，將導(dǎo)葉上端面間隙調(diào)整到設(shè)計(jì)值的下限（重新分配），同時(shí)更換主軸密封并將漏水調(diào)至最佳，檢查自流排水系統(tǒng)。均未能減少水車室積水嚴(yán)重問(wèn)題，經(jīng)分析，導(dǎo)葉套筒漏水是導(dǎo)致水車室積水嚴(yán)重的主因。本文著重討論1#機(jī)組導(dǎo)葉套筒漏水原因并尋找治理方案。

關(guān)鍵詞： 導(dǎo)葉套筒 鋼背復(fù)合瓦 浮動(dòng)止推壓板

中圖分類號(hào)：TM31 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）08（b）-0056-02

1 現(xiàn)狀

沙坪電站自2011年1#機(jī)組投產(chǎn)后，水車室內(nèi)積水嚴(yán)重，頂蓋排水泵已不能滿足排水需要，漏水逐年增大，至2015年，1#機(jī)組2臺(tái)固定排水泵運(yùn)行（利用原水導(dǎo)軸承進(jìn)、排油管路，水導(dǎo)軸承進(jìn)排油采用人工模式），同時(shí)安裝臨時(shí)潛水泵排水，最多時(shí)投入5臺(tái)潛水泵（4用1備）從水車室門(mén)口排水，機(jī)組存在很大的安全隱患，并且現(xiàn)場(chǎng)文明不能保證。

2 分析原因

為徹底解決水車室積水嚴(yán)重問(wèn)題，我們從漏水量大和排水不暢兩個(gè)方面考慮，通過(guò)多次觀察、對(duì)比圖紙，我們認(rèn)為存在以下可能原因。

（1）導(dǎo)葉套筒漏水。

（2）自流排水孔有可能存在排水不暢問(wèn)題。

（3）主軸密封漏水。

觀察發(fā)現(xiàn)，主軸密封存在漏水現(xiàn)象，但通過(guò)機(jī)組小修機(jī)會(huì)，更換主軸密封，漏水已很小，滿足設(shè)計(jì)安裝要求。導(dǎo)葉套筒也有漏水現(xiàn)象，在進(jìn)口蝶閥關(guān)閉狀態(tài)，共24只導(dǎo)葉套筒就有7只存在大小不一的漏水，進(jìn)口蝶閥開(kāi)啟后漏水更大。從圖紙上發(fā)現(xiàn)，機(jī)組設(shè)計(jì)有自流排水孔，因?yàn)樵摍C(jī)組沒(méi)有進(jìn)行大修，自流排水孔是否暢通未進(jìn)行驗(yàn)證，自流排水孔有可能存在堵塞現(xiàn)象。導(dǎo)葉中軸套采用鋼背復(fù)合瓦，有可能存在磨損現(xiàn)象，但因設(shè)計(jì)原因，在小修期間無(wú)法更換。若更換該鋼背復(fù)合瓦，必須吊起頂蓋，拆除導(dǎo)葉止推壓板方可。

咨詢廠家意見(jiàn)，利用機(jī)組檢修機(jī)會(huì)，更換鋼背復(fù)合瓦、更換主軸密封、疏通自流排水孔。

在2015年1#機(jī)組B修中，對(duì)自流排水孔疏通，更換導(dǎo)葉套筒中軸套，更換主軸密封。

在該次檢修中，解決了主軸密封漏水的問(wèn)題，驗(yàn)證了自流排水孔是暢通的，但是自流排水孔的前端攔污孔板單孔直徑太小（單孔直徑只有6mm），易堵塞，進(jìn)行了改進(jìn)，改為格柵式，間距為10mm。但導(dǎo)葉套筒漏水依然存在，調(diào)整了導(dǎo)葉上端間隙（在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)盡可能的減小上端間隙）后漏水有所緩解，隨著機(jī)組運(yùn)行時(shí)間持續(xù)，漏水又在增加?，F(xiàn)在利用2臺(tái)固定潛水泵排水，但導(dǎo)葉套筒周圍水位較高，2臺(tái)潛水泵勉強(qiáng)維持水位運(yùn)行。

3 方案的提出

我們認(rèn)為，導(dǎo)致頂蓋積水嚴(yán)重的主要原因是導(dǎo)葉套筒漏水量太大引起的，更換鋼背復(fù)合瓦后，仍然未解決問(wèn)題。對(duì)照?qǐng)D紙，我們認(rèn)為原因不在鋼背復(fù)合瓦本身。在上次的檢修中，我們發(fā)現(xiàn)導(dǎo)葉上端的止推環(huán)板（在中軸套的鋼背復(fù)合瓦下端）與導(dǎo)葉軸頸之間無(wú)密封，壓力水順著導(dǎo)葉軸頸向上爬，鋼背復(fù)合瓦本身不能起密封作用（只起潤(rùn)滑和導(dǎo)向作用），見(jiàn)圖1。

為防止止推環(huán)板處的漏水，我們對(duì)比了兩種方案。

方案1：將原導(dǎo)葉中軸套處的O型密封圈和止推壓板換成浮動(dòng)止推壓板，并在止推壓板內(nèi)、外各設(shè)1道O型密封圈（見(jiàn)圖2），以阻止導(dǎo)葉軸頸漏水滲出。

方案2：將原導(dǎo)葉中軸套處的O型密封圈和止推壓板換成軸用YX密封圈（見(jiàn)圖3），以阻止導(dǎo)葉軸頸漏水滲出。

上述兩方案均能有效減少導(dǎo)葉中軸頸處漏水滲出。對(duì)比如下。

（1）由于沙坪電站設(shè)計(jì)水頭較低，額定水頭53.2m。方案2可能因?qū)嶋H運(yùn)行水頭較低，YX圈可能無(wú)法全部打開(kāi)，影響密封效果。

（2）頂蓋現(xiàn)有密封槽不滿足YX密封圈裝配要求，需重新開(kāi)模具生產(chǎn)，會(huì)增加模具費(fèi)用，并且頂蓋不能在現(xiàn)場(chǎng)加工，需返廠處理，需增加運(yùn)輸及加工費(fèi)用。

（3）方案1雖重新生產(chǎn)止推環(huán)，密封效果最好，加工好后現(xiàn)場(chǎng)安裝，改造成本最低。

綜上所述，我們采取方案1（見(jiàn)圖2）對(duì)導(dǎo)葉中軸頸密封進(jìn)行改造。止推環(huán)板采用錫青銅材質(zhì)，O型密封圈根據(jù)導(dǎo)葉軸頸尺寸選取￠38×4.5。

4 改進(jìn)過(guò)程

在2016年度機(jī)組檢修過(guò)程中，利用1#機(jī)組“C+T”檢修機(jī)會(huì)，在水車室內(nèi)，將頂蓋吊起，下方用專用支架支撐，取出止推環(huán)板。更換新加工的浮動(dòng)止推環(huán)，安裝好內(nèi)外O型密封圈。控制好導(dǎo)葉上部與止推環(huán)板的間隙（間隙值取導(dǎo)葉上端間隙的一半，即0.15～0.20mm）。

5 改造后效果評(píng)價(jià)

自2016年8月15日運(yùn)行至今，已運(yùn)行3個(gè)月，導(dǎo)葉套筒漏水得到了根治，主軸密封的少量漏水（該漏水是密封水，是為了保證主軸密封的正常工作）已完全通過(guò)自流排水孔流出。臨時(shí)安裝的潛水泵已全部取消。情況良好，目前初步認(rèn)為改造成功。

6 分析

（1）通過(guò)3個(gè)月的運(yùn)行觀察，導(dǎo)葉靈活無(wú)卡澀、未見(jiàn)套筒漏水，改造是成功的。

（2）原廠家止推環(huán)板存在設(shè)計(jì)上的考慮不周，單純地認(rèn)為可以通過(guò)控制導(dǎo)葉上部與止推環(huán)板的間隙達(dá)到密封壓力水的目的。圖紙要求：導(dǎo)葉上部與止推環(huán)板的間隙是該導(dǎo)葉上端間隙的一半，導(dǎo)葉上端間隙0.30～0.60mm之間。而實(shí)際上每個(gè)導(dǎo)葉的上端間隙是不一樣的，并且每次檢修上下端面間隙有可能存在分配上的偏差。從實(shí)際檢修過(guò)程中來(lái)說(shuō)，止推環(huán)板與導(dǎo)葉上端間隙是不可控的（在小修過(guò)程中是不可調(diào)的）。

（3）隨著運(yùn)行時(shí)間的增加，該止推環(huán)板與導(dǎo)葉上端之間的間隙因?yàn)槟p、沖刷等原因，導(dǎo)致該間隙變大，所以表現(xiàn)出來(lái)的就是隨著運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)，漏水量會(huì)增大。改進(jìn)后就完全避免了該現(xiàn)象的出現(xiàn)，因?yàn)檫@樣改造實(shí)際上就改變了原設(shè)計(jì)上的封水理念。

7 推廣

沙坪2#機(jī)組也存在同樣的問(wèn)題，可以擇機(jī)利用檢修機(jī)會(huì)，采用同樣的方法對(duì)2#機(jī)組的止推環(huán)板進(jìn)行改造。

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