某核電設(shè)備冷卻水泵軸承箱缺陷分析及處理

摘 要：某核電站設(shè)備冷卻水泵調(diào)試運(yùn)行期間，出現(xiàn)泵驅(qū)動(dòng)端和自由端恒位油杯油位低、啟動(dòng)時(shí)恒位油杯中潤滑油吸入軸承箱導(dǎo)致軸承箱油位高（視油窗顯示100%）、潤滑油從軸承箱端迷宮密封處泄漏且軸承箱溫度高等缺陷。隨后，對設(shè)備冷卻水泵諸多缺陷開展了專項(xiàng)治理工作，經(jīng)對該泵軸承箱進(jìn)行改造，消除了軸承箱迷宮密封漏油現(xiàn)象，為以后處理泵軸承箱恒位油杯油位低、啟動(dòng)時(shí)潤滑油吸入軸承箱、軸承箱端迷宮密封漏油、軸承箱溫度高等缺陷提供了參考。

關(guān)鍵詞：設(shè)備冷卻水泵;軸承箱;油位高;溫度高;迷宮密封漏油;改造

0? ? 引言

某核電站設(shè)備冷卻水泵結(jié)構(gòu)型式為臥式單級雙吸離心泵，設(shè)計(jì)流量3 000 m3/h，額定轉(zhuǎn)速1 485 r/min。泵自由端設(shè)置背靠背安裝的角接觸軸承，用以平衡泵在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的殘留軸向力;驅(qū)動(dòng)端采用單列圓柱滾子軸承，為驅(qū)動(dòng)端提供剛性支撐;軸承箱與軸間密封采用簡單間隙式迷宮密封，設(shè)備冷卻水泵軸承箱及軸承箱迷宮密封型式如圖1所示。

此結(jié)構(gòu)的軸承箱在設(shè)備調(diào)試運(yùn)行期間，出現(xiàn)恒位油杯油位低、啟動(dòng)時(shí)恒位油杯潤滑油吸入軸承箱導(dǎo)致軸承室油位高（視油窗顯示100%）、潤滑油從軸承箱迷宮密封處泄漏且軸承箱溫度高等缺陷。本文分析了以上缺陷產(chǎn)生的原因，并針對原因制定了一系列改進(jìn)措施，為以后處理此類問題提供了參考，具有一定的借鑒意義。

1? ? 設(shè)備冷卻水泵故障現(xiàn)象分析及處理

1.1? ? 結(jié)合現(xiàn)場情況初步分析

（1）油杯設(shè)計(jì)制造時(shí)A點(diǎn)（圖2）位置過高，軸承箱內(nèi)潤滑油波動(dòng)，導(dǎo)致恒位油杯水平管內(nèi)的潤滑油低于A點(diǎn)，使恒位油杯補(bǔ)油，進(jìn)而導(dǎo)致軸承箱內(nèi)的潤滑油油位過高。

（2）產(chǎn)生假油位。由于不銹鋼套管長度過長，套管外部空間縮小，潤滑油倒吸現(xiàn)象會引起安裝底座內(nèi)的油位升高，導(dǎo)致視油窗顯示的油位與設(shè)備軸承箱內(nèi)的油位不相符合，形成假油位，導(dǎo)致油杯與底座接口處漏油。

基于以上兩點(diǎn)，對設(shè)備冷卻水泵軸承箱漏油進(jìn)行了初步處理，通過在恒位油杯A處（斜口處）套上橡膠軟管，重新對恒位油杯斜口進(jìn)行加工，從而實(shí)現(xiàn)降低A點(diǎn)高度的效果，以降低油杯對軸承箱的補(bǔ)油速率，從而減少油杯與底座接口處漏油以及泵啟動(dòng)時(shí)被吸入軸承箱的潤滑油。

但在設(shè)備運(yùn)行中，對于設(shè)備冷卻水泵軸承箱油位高、軸承箱迷宮密封處漏油、油杯與底座接口處漏油且油杯油位低、軸承箱溫度高等問題，以上處理方法的作用并不明顯。

1.2? ? 設(shè)備冷卻水泵軸承箱解體

（1）兩端軸承箱內(nèi)側(cè)（接近泵體機(jī)械密封側(cè)）迷宮密封凹槽缺少回油槽（圖紙上有，但廠家未加工）。泵在運(yùn)行狀態(tài)下，軸承箱內(nèi)潤滑油應(yīng)沿泵軸流入軸承箱的回油槽內(nèi)，由于沒有回油槽，潤滑油無法從軸承箱內(nèi)側(cè)迷宮密封凹槽回流到軸承箱內(nèi)，導(dǎo)致軸承箱內(nèi)側(cè)迷宮密封凹槽內(nèi)潤滑油流到或者被甩到軸承箱外部。

（2）軸承箱油杯、視油窗高度設(shè)計(jì)不合理。原設(shè)計(jì)的軸承箱內(nèi)潤滑油油位已達(dá)軸承內(nèi)圈附近，正常情況下，軸承箱內(nèi)潤滑油淹沒軸承最下方滾珠1/3以上即可。另外，該泵自由端、驅(qū)動(dòng)端軸承箱內(nèi)安裝有甩油環(huán)。

（3）軸承箱油位高，軸承箱內(nèi)軸承、甩油環(huán)等回轉(zhuǎn)部件對潤滑油過分?jǐn)噭?dòng)，潤滑油在軸承箱體內(nèi)四處飛濺，使大量潤滑油聚積在軸承箱內(nèi)側(cè)迷宮密封凹槽、結(jié)合面等處，增大了泄漏的可能性，且不利于軸承箱體的散熱。

（4）軸承箱內(nèi)部設(shè)計(jì)考慮不充分，軸承箱迷宮密封間隙大，缺少擋油盤，導(dǎo)致潤滑油泄漏傾向偏大。

（5）由于甩油環(huán)下端浸泡在油池中，隨泵軸一起做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)會將潤滑油攪起，甩到軸承箱壁上，油池中的油位相對降低，引起油杯補(bǔ)油。停泵后，軸承箱壁上的潤滑油回到軸承箱，導(dǎo)致軸承箱油位高，潤滑油從軸承箱迷宮密封處滲漏。

2? ? 改進(jìn)措施

（1）在泵驅(qū)動(dòng)端、自由端軸承箱迷宮密封凹槽處重新加工回油槽。

（2）結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際測量情況，提出降低軸承箱油杯和視油窗位置，并征得廠家同意。在設(shè)備冷卻水泵驅(qū)動(dòng)端與非驅(qū)動(dòng)端軸承箱體沒有恒位油杯、視油窗的一側(cè)加工恒位油杯和視油窗的螺紋孔，視油窗螺紋孔和恒位油杯螺紋孔中心均向下降23 mm，將原安裝恒位油杯、視油窗的螺紋孔用螺塞封堵，重新加工后，停泵狀態(tài)下軸承箱內(nèi)潤滑油浸沒軸承最下方滾珠1/3處。

（3）在軸套上安裝擋油盤，擋油盤安裝時(shí)調(diào)整好擋油盤與軸承箱內(nèi)壁間隙，從而在防止擋油盤與軸承箱內(nèi)壁產(chǎn)生摩擦的同時(shí)避免間隙過大，如圖3所示。

經(jīng)過改進(jìn)后，設(shè)備冷卻水泵驅(qū)動(dòng)端和自由端軸承箱油位高現(xiàn)象，軸承箱迷宮密封、恒位油杯與底座接口處漏油現(xiàn)象消失，泵驅(qū)動(dòng)端和自由端軸承箱溫度恢復(fù)正常。對設(shè)備冷卻水泵軸承箱的改造，確保了設(shè)備在運(yùn)行時(shí)處于良好的潤滑狀況，避免了設(shè)備因潤滑不良導(dǎo)致停機(jī)等事件的發(fā)生。

3? ? 結(jié)語

通過對設(shè)備冷卻水泵軸承箱的改造，有效消除了設(shè)備冷卻水泵軸承箱恒位油杯油位低、啟動(dòng)時(shí)潤滑油被吸入、軸承箱迷宮密封漏油、軸承箱溫度高等現(xiàn)象，確保了設(shè)備冷卻水泵穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)也為此類缺陷的有效解決提供了參考。

以上措施是對此次缺陷的總結(jié)，但實(shí)際工作中還需具體問題具體分析，不能千篇一律，不可一概而論。

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收稿日期：2020-04-02

作者簡介：曹陽（1991—），男，遼寧綏中人，助理工程師，研究方向：核電廠水泵檢修。