長(zhǎng)洲水利樞紐貫流式水輪發(fā)電機(jī)組制動(dòng)器密封問(wèn)題分析及處理

陳廣生

（廣東省源天工程有限公司,廣東 廣州 511340）

貫流式水輪發(fā)電機(jī)組制動(dòng)器很容易出現(xiàn)密封問(wèn)題，頻繁漏氣便屬于其中典型，檢修維護(hù)需頻繁開(kāi)展。本文以長(zhǎng)洲水利樞紐為例，對(duì)貫流式水輪發(fā)電機(jī)組制動(dòng)器密封問(wèn)題進(jìn)行分析。

1 長(zhǎng)洲水利樞紐貫流式水輪發(fā)電機(jī)組制動(dòng)器密封問(wèn)題分析

1.1 工程概況

長(zhǎng)洲水利樞紐位于長(zhǎng)洲島端部（西江干流潯江河段梧州市上游12 km處），紐橫跨兩島三江，下游蒼梧縣城距壩址右岸間存在1.5 km的水路，距南寧至梧州二級(jí)公路1.6 km，總裝機(jī)容量為630 MW，共設(shè)有15臺(tái)42 MW燈泡貫流式機(jī)組，其中1號(hào)～9號(hào)共設(shè)置于外江廠房，10號(hào)～15號(hào)機(jī)組設(shè)置于內(nèi)江廠房，采用7.5 m轉(zhuǎn)輪直徑的燈泡貫流式機(jī)組，其轉(zhuǎn)輪直徑在全國(guó)處于領(lǐng)先位置。長(zhǎng)洲水利樞紐連通廣西電網(wǎng)，采用220 KV一級(jí)電壓接入，出線3回。結(jié)合實(shí)際調(diào)研可以發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)洲水利樞紐貫流式水輪發(fā)電機(jī)組在運(yùn)行中需做到“無(wú)漏氣”“無(wú)漏油”“無(wú)漏水”的“三無(wú)”，但在具體生產(chǎn)過(guò)程中，投入制動(dòng)器的過(guò)程存在普遍的漏氣情況，檢修維護(hù)工作頻繁，為避免停機(jī)，降低安全事故發(fā)生機(jī)率，必須對(duì)長(zhǎng)洲水利樞紐貫流式水輪發(fā)電機(jī)組存在的制動(dòng)器密封問(wèn)題進(jìn)行處理。

1.2 現(xiàn)狀分析

長(zhǎng)洲水利樞紐貫流式水輪發(fā)電機(jī)組的漏氣現(xiàn)象出現(xiàn)于制動(dòng)器投入狀態(tài)，對(duì)制動(dòng)器漏氣現(xiàn)象次數(shù)的調(diào)查統(tǒng)計(jì)，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 制動(dòng)器漏氣現(xiàn)象次數(shù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果

經(jīng)計(jì)算4臺(tái)機(jī)組存在25%的漏氣發(fā)生率。

基于QC小組探討，研究以“提高制動(dòng)器的密封度”作為目標(biāo)，并開(kāi)展可行性分析。作為發(fā)電機(jī)組漏氣缺陷項(xiàng)目中的主要項(xiàng)目，制動(dòng)器漏氣缺陷較為常見(jiàn)，存在較高的漏氣缺陷發(fā)生率，為降低發(fā)電機(jī)組漏氣發(fā)生率，必須解決制動(dòng)器漏氣的缺陷，結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際情況進(jìn)行計(jì)算，應(yīng)將漏氣發(fā)生率降至9%以內(nèi)。

結(jié)合專業(yè)技術(shù)管理人員較高的專業(yè)技術(shù)水平和安裝檢修經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)參照燈泡貫流式機(jī)組特點(diǎn)，QC小組認(rèn)為能夠找到較好的辦法解決長(zhǎng)洲水利樞紐貫流式水輪發(fā)電機(jī)組制動(dòng)器密封問(wèn)題，改善制動(dòng)器漏氣的缺陷[1]。

1.3 問(wèn)題原因分析

采用頭腦風(fēng)暴法由QC小組開(kāi)展長(zhǎng)洲水利樞紐貫流式水輪發(fā)電機(jī)組制動(dòng)器密封問(wèn)題的原因分析，從五個(gè)環(huán)節(jié)入手，包括人、機(jī)、料、法、環(huán)，結(jié)合圖1 所示的因果圖分析，可確定引發(fā)問(wèn)題的末端因素共6 個(gè)，具體要因見(jiàn)表2。

表2 引發(fā)制動(dòng)器密封問(wèn)題的要因

圖1 因果圖分析

1.4 問(wèn)題原因確定

基于安裝技術(shù)能力不足進(jìn)行分析，對(duì)安裝單位資歷進(jìn)行查詢可以發(fā)現(xiàn)，中國(guó)水電第七工程局負(fù)責(zé)長(zhǎng)洲水利樞紐機(jī)組的安裝，對(duì)中國(guó)水電第七工程局的資歷進(jìn)行查閱，可確定其擁有水利水電總承包特級(jí)資質(zhì)，在行業(yè)內(nèi)部的水平較高，移交手續(xù)辦理也按規(guī)定進(jìn)行，機(jī)組安裝質(zhì)量評(píng)定優(yōu)良，驗(yàn)收合格，因此可確定安裝單位技術(shù)能力并非引發(fā)制動(dòng)器密封問(wèn)題的要因；基于盤(pán)根槽設(shè)計(jì)不合理進(jìn)行分析，重點(diǎn)關(guān)注盤(pán)根槽設(shè)計(jì)與所選盤(pán)根的配套程度，將制動(dòng)器拆開(kāi)后進(jìn)行檢查可以發(fā)現(xiàn)，一道φ5.3 橡皮條配置于密封套內(nèi)側(cè)盤(pán)根部，安裝過(guò)程中橡皮條可能出現(xiàn)損壞或滑落現(xiàn)象，因此技術(shù)按照O型密封條設(shè)計(jì)規(guī)范，在原來(lái)的盤(pán)根槽上再加工多兩道盤(pán)根，見(jiàn)圖2。經(jīng)分析，盤(pán)根槽道數(shù)設(shè)計(jì)存在缺陷，工作過(guò)程中的制動(dòng)器易導(dǎo)致盤(pán)根被帶出，導(dǎo)致盤(pán)根輕微破損，從而出現(xiàn)制動(dòng)器漏氣現(xiàn)象。

圖2 新增兩道盤(pán)根

基于材料耐用性差進(jìn)行分析，查閱相關(guān)材料性能資料，發(fā)現(xiàn)聚氨酯具有較高的腐蝕性、耐久性，能夠滿足設(shè)計(jì)需要，故材料耐用性差非要因；基于運(yùn)行環(huán)境氣體具有腐蝕性進(jìn)行分析，腐蝕性氣體客觀因素并未在檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)，且無(wú)法從根本上控制，這說(shuō)明運(yùn)行環(huán)境氣體具有腐蝕性非要因；基于機(jī)組振動(dòng)大進(jìn)行分析，以修前數(shù)據(jù)為資料，由此可以確定機(jī)組振動(dòng)值處于允許范圍內(nèi)，機(jī)組振動(dòng)大非要因。

2 長(zhǎng)洲水利樞紐貫流式水輪發(fā)電機(jī)組制動(dòng)器密封問(wèn)題的處理

2.1 問(wèn)題處理對(duì)策選擇

長(zhǎng)洲水利樞紐貫流式水輪發(fā)電機(jī)組制動(dòng)器密封問(wèn)題源于盤(pán)根槽設(shè)計(jì)不合理，經(jīng)加工更改后，合格率達(dá)到100%。在業(yè)主審核設(shè)計(jì)方案后，將制動(dòng)器拆除并送至加工廠進(jìn)行加工，加工于2018 年9 月27 日～2018 年9 月30 日進(jìn)行。由于進(jìn)氣孔和活塞缸內(nèi)的盤(pán)根無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效密封，故在原有基礎(chǔ)上多加一道密封。在完成活塞缸密封槽和進(jìn)氣孔密封槽之后，對(duì)復(fù)位氣孔接頭和制動(dòng)器進(jìn)氣孔接頭的緊固牢靠程度進(jìn)行檢查，同時(shí)檢查制動(dòng)器的復(fù)位接頭和進(jìn)氣接頭，緊固或更換存在有松動(dòng)的接頭，同時(shí)還對(duì)備用孔的密封情況開(kāi)展針對(duì)性檢查，經(jīng)檢查處理，制動(dòng)器接頭漏氣得到控制。在完成盤(pán)根槽加工后，在槽內(nèi)緊固的盤(pán)根需擁有滿足設(shè)計(jì)要求的壓縮量，且在安裝制動(dòng)器活塞過(guò)程中，不會(huì)出現(xiàn)盤(pán)根破損或盤(pán)根帶出情況，盤(pán)根性能差引發(fā)的制動(dòng)器漏氣可能性可大幅下降。此外，對(duì)活塞缸內(nèi)及制動(dòng)器進(jìn)氣孔盤(pán)根槽增加一道盤(pán)根槽，進(jìn)一步提升密封效果，結(jié)合制動(dòng)器活塞運(yùn)動(dòng)范圍，為滿足正常運(yùn)行需要，在行程范圍以外進(jìn)行盤(pán)根槽加工，避免盤(pán)根因活塞正常運(yùn)動(dòng)而磨損的情況。此外，對(duì)制動(dòng)器安裝進(jìn)行調(diào)整，具體過(guò)程采用N3 水準(zhǔn)儀，檢測(cè)基于下式標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行[2]：

2.2 處理效果檢查

對(duì)處理結(jié)果進(jìn)行檢查，1 #機(jī)組、2 #機(jī)組分別出現(xiàn)1次W160 制動(dòng)器漏氣（8個(gè)），1 #機(jī)組、2 #機(jī)組漏氣發(fā)生率均為12.5%，見(jiàn)表3。

表3 制動(dòng)器漏氣統(tǒng)計(jì)表

由表3 可知，4 臺(tái)機(jī)組的漏氣率為6%，處于10%以內(nèi)，滿足規(guī)范要求和機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行需要。

2.3 效益分析

經(jīng)處理，竣工驗(yàn)收合格的制動(dòng)器密封問(wèn)題處理可將制動(dòng)器各個(gè)接頭漏氣發(fā)生率降至6%，問(wèn)題處理的及時(shí)性將大幅提升，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境受到的影響降低、機(jī)組的正常運(yùn)行保障均可順利實(shí)現(xiàn)[3]。同時(shí)，由于長(zhǎng)洲水利樞紐貫流式水輪發(fā)電機(jī)組制動(dòng)器密封問(wèn)題處理基于QC小組開(kāi)展，項(xiàng)目部技術(shù)管理人員的質(zhì)量控制意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)大幅提升，小組成員解決現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題的能力也隨之提升，通過(guò)制動(dòng)器盤(pán)根槽的加工處理及接頭的緊固，檢修人力費(fèi)用、頻率相應(yīng)降低，機(jī)組運(yùn)行環(huán)境得到保障。

3 結(jié)論

綜上，長(zhǎng)洲水利樞紐貫流式水輪發(fā)電機(jī)組制動(dòng)器密封問(wèn)題的處理具備較高借鑒價(jià)值。在此基礎(chǔ)上，本文涉及的現(xiàn)狀分析、問(wèn)題原因分析、問(wèn)題原因確定、問(wèn)題處理對(duì)策選擇等內(nèi)容，則提供了可行性較高的燈泡貫流式水輪發(fā)電機(jī)組制動(dòng)器密封問(wèn)題處理路徑?？筛妙A(yù)防燈泡貫流式水輪發(fā)電機(jī)組制動(dòng)器泄漏問(wèn)題，制動(dòng)器的安裝調(diào)整同樣不容忽視。