某汽輪機(jī)主油泵斷軸事故的診斷與處理

摘要：針對(duì)某機(jī)組斷軸的問題，通過現(xiàn)場(chǎng)檢查全面綜合的分析了故障的原因，并總結(jié)了相應(yīng)的預(yù)防措施，為快速的判斷機(jī)組問題積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：汽輪發(fā)電機(jī);主油泵;危急遮斷軸;軸頭斷裂

某機(jī)組25MW雙抽凝汽式汽輪機(jī)為高壓、單缸、單軸、雙抽汽、沖動(dòng)冷凝式汽輪機(jī)[1]。針對(duì)該機(jī)組運(yùn)行過程中出現(xiàn)的主油泵泵軸和危急遮斷軸斷裂和前箱雜音等問題，進(jìn)行綜合分析與診斷，并提出了準(zhǔn)對(duì)性的預(yù)防措施，為解決同類問題提供參考和借鑒。

1 機(jī)組概況

本機(jī)組有兩個(gè)徑向橢圓軸承。推力軸承與前軸承組成了徑向推力聯(lián)合軸承，它安裝在前軸承座內(nèi)，前軸承為具有球面結(jié)構(gòu)的橢圓軸承，后軸承為二層圓柱面結(jié)構(gòu)的橢圓軸承，支承在后氣缸上軸承座中[2]。

2 現(xiàn)場(chǎng)檢修情況

2.1 主油泵檢修

6月份對(duì)機(jī)組進(jìn)行中修，抽發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，復(fù)查主油泵并對(duì)主油泵下部調(diào)整墊片進(jìn)行加工，啟動(dòng)運(yùn)行2天，主油泵泵軸軸頭斷裂、危急遮斷軸斷（圖1、圖2）。

2.2 危急遮斷軸檢修

廠家加工危急遮斷軸，回裝、運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)巡檢發(fā)現(xiàn)聲音異常，從前箱外部聽里面有嗡嗡聲。（后來分析原因?yàn)榍跋涞撞繎铱眨饔捅眠\(yùn)行受力，底部不接觸造成）因鍋爐需要檢修，氣源不夠停機(jī)檢修打開前箱，發(fā)現(xiàn)連接主油泵對(duì)輪的前面護(hù)板8個(gè)M10的內(nèi)六角螺栓全部切斷，聯(lián)軸器連接齒崩斷（圖3，圖4）。

2.3 前箱檢查

該主油泵多次出現(xiàn)問題，之前總以為是主油泵泵軸設(shè)計(jì)不合理。最后在前箱左面壓銷處塞尺檢查發(fā)現(xiàn)有1毫米多的間隙。分析前箱下部定位鍵槽卡澀，造成運(yùn)行中前箱膨脹不暢，使得前箱前面抬起，主油泵中心多次調(diào)整，中心便離基準(zhǔn)較大，造成主油泵整體懸空受力下沉，聯(lián)軸器運(yùn)行受力（圖3，圖4）。

2.4 機(jī)組大修

7月3號(hào)，決定對(duì)機(jī)組大修，抽前箱處理前箱下部底部鍵。檢修過程中發(fā)現(xiàn)前箱下部及臺(tái)板平面銹跡斑斑，并沒有發(fā)現(xiàn)中間鍵槽明顯的卡澀（圖5）。清理干凈，摸紅丹粉，壓接觸，發(fā)現(xiàn)南側(cè)接觸較好，北側(cè)沒有接觸并且有25絲的間隙。臺(tái)板下部接觸情況：高壓缸，前部立銷，5絲不入。缸體解體后氣封平面間隙，一側(cè)大一側(cè)小[3，4]。

3 檢修分析

3.1 氣缸剖面與氣封間隙問題

氣缸平面、氣封間隙一側(cè)大一側(cè)小的原因有三：（1）缸體前后立銷，間隙大;（2）導(dǎo)氣、抽氣支吊架存在不合理的受力，使缸體單側(cè)受力;（3）缸體變形。現(xiàn)場(chǎng)查實(shí)：a.前后立銷，間隙5絲不入符合設(shè)計(jì)要求;b.對(duì)下部支吊架進(jìn)行檢查沒有發(fā)現(xiàn)吊架變形受力不均的現(xiàn)象[5]。

3.2 前箱底部鍵，卡澀

前箱底部及臺(tái)板銹蝕嚴(yán)重，清理完著色檢查發(fā)現(xiàn)，底部鍵槽兩側(cè)接觸面靠爐側(cè)有接觸，另一側(cè)有25絲的間隙。前箱底部銹蝕的原因主要是前氣封漏氣，形成水滴流入前箱底部。前箱一側(cè)有間隙，應(yīng)該是缸體單側(cè)受力，前貓爪符合分配不均，應(yīng)該重新進(jìn)行符合分配，它是造成斷軸的主要原因。

4 預(yù)防措施

4.1 把設(shè)計(jì)理念理解透

主油泵軸與套前段圓周有2毫米的間隙，正常泵軸與軸套應(yīng)該有25絲的過盈，這也是大家當(dāng)時(shí)分析軸頭斷裂，中心變化的主要判斷方向，把大家引入到一個(gè)誤區(qū)。

4.2 機(jī)組定期檢修

機(jī)組定期檢修一年一小修、二年一中修、四年一大修，每臺(tái)機(jī)組每大修三到四次后，要把前箱底部，鍵及鍵槽的檢查列入檢修計(jì)劃。（這個(gè)機(jī)組有3年沒進(jìn)行過小、中修）每次小修或中修，把缸體滑銷，安排清理檢查1次，看是否有異常。每次檢修，做一下缸體的符合分配，結(jié)合缸體中分面水平進(jìn)行調(diào)整使其符合設(shè)計(jì)要求[4，5]。

5 結(jié)論

（1）機(jī)組發(fā)現(xiàn)斷軸問題不要簡(jiǎn)單判斷為由于中心不正長(zhǎng)期運(yùn)行造成的;一定是受到一定外力，多從缸體外部找原因，檢查支架、底座、管道、滑銷;

（2）對(duì)于注油泵設(shè)計(jì)在前箱中與主軸連接的機(jī)組，如果運(yùn)行中機(jī)組轉(zhuǎn)速突降到0，潤(rùn)滑油壓出現(xiàn)大的波動(dòng)，潤(rùn)油泵啟動(dòng)時(shí)發(fā)電機(jī)出現(xiàn)逆功率，機(jī)組跳停，可以準(zhǔn)確的判斷是軸頭斷裂。

參考文獻(xiàn)：

[1]施維新.汽輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)及事故[M].北京：中國電力出版社，1999.

[2]郭延秋.大型火電機(jī)組檢修實(shí)用技術(shù)叢書：汽輪機(jī)分冊(cè).北京：中國電力出版社，2003.

[3]余占江，張雷，楊建橋，等.汽輪發(fā)電機(jī)軸承振動(dòng)超標(biāo)原因分析及解決措施[J].電力安全技術(shù)，2018，20（9）：2428.

[4]倪秋華，高偉.對(duì)某臺(tái)抽汽式汽輪發(fā)電機(jī)的動(dòng)平衡調(diào)試[J].機(jī)電工程技術(shù)，2018，47（11）：213215.

[5]王高峰.汽輪發(fā)電機(jī)振動(dòng)異常診斷及處理[J].能源技術(shù)與管理，2017，42（5）：127129.

作者簡(jiǎn)介：王傳軍（1971），山東陽谷人，高級(jí)技師，主要從事汽機(jī)安裝與維修工作。