5#TRT潤滑油擋泄露機理分析及改進

陶京 張子立

武鋼有限檢修中心 湖北武漢 30083

油擋密封是目前TRT發(fā)電機組軸瓦端廣泛采用的一種密封形式，但隨著機組長時間運行，油擋經(jīng)常會出現(xiàn)滲油的現(xiàn)象。不但造成周圍環(huán)境污染，而且若泄露飛濺出來的潤滑油甩到運行中的高溫機體或煤氣管道上還會發(fā)生冒煙、著火并燒毀臨近高壓電纜等一系列不安全現(xiàn)象，同時也威脅著機組正常運行，嚴重時甚至導(dǎo)致被迫停機。因此TRT潤滑油泄露問題不容忽視，以下就其泄露的機理進行分析，找到泄露原因并提出防范措施及時加以改進。

1 油泄露機理

根據(jù)流體流經(jīng)縫隙的流量計算理論，TRT機組軸承處的間隙流動分為兩個部分：即縫隙兩端壓力差造成的壓差流動和形成縫隙的兩壁面作相對運動所造成的剪切流動。其泄漏量可用下列公式表示：

2 5#TRT潤滑油泄漏問題處理

2.1 軸瓦箱排煙風(fēng)機功率選擇不當(dāng)

TRT機組在運行過程中，大量的回油經(jīng)回油管流回油箱時，會帶走軸瓦箱里空氣，使密閉的軸瓦箱內(nèi)呈負壓狀態(tài)[1]。當(dāng)形成負壓時，有利于回油系統(tǒng)吸走在潤滑軸瓦的過程中高溫產(chǎn)生的油煙，以減少軸瓦箱內(nèi)潤滑油中溶解的氧氣濃度，防止因生成水蒸氣而造成潤滑油被乳化。若軸瓦箱腔室內(nèi)油煙無法及時排除，會導(dǎo)致這種負壓狀態(tài)被破壞，使得軸瓦箱腔室內(nèi)的壓力大于外界壓力，多余油煙會從油擋縫隙向外滲漏，擴散的油煙遇到外界低于軸瓦箱溫度的空氣迅速凝結(jié)成微小的油滴，布滿整個機組表面。

經(jīng)過計算，選擇排煙風(fēng)機的功率最小不低于890Pa為合適。而5#TRT排煙風(fēng)機為上海鼓風(fēng)機廠所制造的型號為C02-1型離心通風(fēng)機，實際工作全壓僅為590Pa，顯然不滿足軸瓦箱排煙的需要，使得運行時造成潤滑油泄露。在本次機組大修中，由于備件問題遲遲無法解決，我們根據(jù)此思路，將50mm的排煙風(fēng)管改成80mm，也大大緩解了潤滑油泄露的問題。

2.2 油擋回油孔設(shè)計缺陷

煉鐵廠5#TRT的2#軸瓦為可傾瓦，軸瓦箱兩端均設(shè)計了用來防止?jié)櫥托孤兜墓潭ㄊ戒X齒條式油擋，由固定油擋底座與三級鋁齒條組成。其密封原理是利用每級油擋齒條節(jié)流，有效的減少潤滑油繼續(xù)外泄的壓力，經(jīng)過逐級降壓，并迫使油液流向回油槽內(nèi)，經(jīng)油擋固定底座下的回油孔流回主油箱，從而實現(xiàn)潤滑油停止泄露的目的[2]。

為了解決該設(shè)計缺陷，先將油擋與軸的間隙調(diào)整為，上部間隙 0．20-0．25mm；下部間隙 0．05-0．10mm；左右兩側(cè)間隙 0．15-0．20mm。具體實施方式是使用研磨劑進行研磨，使接觸面更加光滑。再將原來直徑5mm回油孔重新擴鉆改為7mm，并在原有孔的兩側(cè)分別增加了兩個直徑為7mm的回油孔，增加回油通道可使油槽中相對真空度加大，確?；亓魉俣燃涌煸鰪娏嗣芊庑Ч?。同時增加回油槽深度，將原固定底座油槽內(nèi)徑由Φ410mm修整為Φ415mm，在一定程度上起到緩沖作用。檢查油擋回油管路，讓其回油方向始終保持向下呈傾斜狀態(tài)。

2.3 聯(lián)軸器保護罩氣流影響

為了更有效的防止?jié)櫥托孤?，一般軸瓦箱微負壓應(yīng)在49．5-98Pa之間。導(dǎo)致微負壓破壞的原因分為內(nèi)部破壞和外部破壞兩種情形。當(dāng)排煙風(fēng)機無法滿足運行需要時，會造成內(nèi)部破壞；而當(dāng)外部產(chǎn)生更大的負壓時，即為外部破壞。

5#TRT透平機部分整體為日本進口設(shè)備，為了消除運行中的風(fēng)噪，該聯(lián)軸器密封罩是密封效果良好（除密封罩兩端及底部固定端有縫隙外），因而在2#軸瓦箱油擋外部形成了一個獨立的密封體。機組運行過程中，在高速旋轉(zhuǎn)的聯(lián)軸器帶動下形成鼓風(fēng)效應(yīng)，順著旋轉(zhuǎn)軸兩端方向引起的高速氣流從聯(lián)軸器的底部縫隙大量甩出[3]。根據(jù)流體力學(xué)的“伯努利原理”，流體的壓強與它的流速有關(guān)，流速越大，壓強越??；反之亦然。當(dāng)機組旋轉(zhuǎn)并產(chǎn)生鼓風(fēng)效應(yīng)時，需要吸入外界大量的空氣進行有效補償，而補償?shù)臍饬鞲咚俳?jīng)過油擋外部的聯(lián)軸器保護罩狹窄的縫隙進入罩內(nèi)，使油擋外部形成局部微負壓狀態(tài)，而當(dāng)外界微負壓大于軸瓦箱內(nèi)的微負壓時，會將軸瓦箱里的油煙吸出，甚至將吸附在旋轉(zhuǎn)軸上及油擋縫隙還未及時回流的潤滑油直接吸出造成潤滑油泄漏。

鑒于這種情況，最簡單的方式是只需要破壞鼓風(fēng)效應(yīng)造成的氣流流經(jīng)方向便可以直接消除外部負壓狀態(tài)。

2.4 運行效果

自本次大修改造完畢，跟蹤監(jiān)測5#TRT機組運行狀況，在正常運行四個月后，潤滑油泄漏現(xiàn)象徹底消除。其間在一次停機檢查時發(fā)現(xiàn)，油擋齒條間隙正常，無磨損痕跡，齒條間回油槽無灰塵及油泥聚集，所有回油暢通。結(jié)果表明，通過此次分析及改造后，徹底解決了油擋潤滑油泄漏問題，提高了運行生產(chǎn)效率及安全穩(wěn)定性。

3 結(jié)語

通過對武鋼有限煉鐵廠5#TRT的2#軸瓦箱油擋潤滑油泄漏的原因研究分析，得出從選擇合適功率的排煙風(fēng)機，改善回油管結(jié)構(gòu)，增加擾流擋板等來解決TRT機組潤滑油泄漏問題，增強了機組運行效率，同時也為安全穩(wěn)定生產(chǎn)提供了重要保障。