池潭水電廠1號水輪機旋轉油盆漏油原因及處理

羅 勇

（華電福新能源有限公司池潭水力發(fā)電廠，福建三明 354400）

1 概述

池潭水電廠位于福建省泰寧縣境內，為金溪流域龍頭電廠，裝機容量2×50 MW，水輪機型號HL220-LJ-380，為東方電機廠70年代產品，水導軸承采用稀油自循環(huán)筒式導軸承，軸承體由兩半組成，采用體內冷卻方式（圖1）。

圖1 水導軸承結構

2 旋轉油盆運行情況

池潭水電廠1號水輪機自1980年5月投產以來，機組歷經多次大修及小修，水導軸承旋轉油盆運行情況良好，但在1997年5月，檢修維護人員在日常巡視中，發(fā)現(xiàn)軸承下部平板水封漏水中伴有油花，同時，油盆外圍有少量油跡，對其加強巡視跟蹤，經一段時間運行，發(fā)現(xiàn)水導瓦溫有明顯升高，水導軸承溫度達45℃（正常時為38℃），監(jiān)控系統(tǒng)報水導油位超越低限，經申請停機對水導油位測量，水導油位已由原先的350 mm降至180 mm（正常為230～370 mm），說明水導軸承旋轉油盆已出現(xiàn)滲油。

3 旋轉油盆甩油及漏油分析

根據油盆結構，結合現(xiàn)場實際進行分析，旋轉油盆油位降低主要由油盆甩油及漏油兩方面組成，其可能原因有以下5種。

3.1 油位過高

旋轉油盆油位過高，是水導軸承甩油的一個重要原因，雖然按設計要求，旋轉油盆的正常油位為230～370 mm，但通過試驗及實際運行說明，當水導油位加至340 mm以上時，水導軸承甩油現(xiàn)象明顯，當水導油降至340 mm以下時，幾乎沒有甩油現(xiàn)象。

3.2 軸承結構及設計不良

（1）旋轉油盆與大軸抱合面采用過盈配合，其間密封為面密封，油盆兩結合面間密封間也采用無介質密封，此類密封對油盆加工面要求較高，經歷次機組大、小修拆卸，油盆接觸面特別是結合面靠大軸內側均存有不同程度的損傷，同時存在密封面偏小而引起局部滲漏。

（2）油盆加強筋板設置在油盆內，當油盆隨大軸一同旋轉時，筋板對油起攪拌作用，使軸承運行時油流產生變化，加劇油盆甩油現(xiàn)象。

（3）水導進油孔設置不良，水導進油孔設置在軸承上油箱內，由于其設置地點較低，當機組運行時，流至上油箱的油有少量經進油孔排至進油管內，若進油管活接等存在滲漏，必會引起水導軸承潤滑油量減少。

3.3 安裝工藝不良

（1）旋轉油盆滲漏后，經停機檢查發(fā)現(xiàn)，油盆下半部組合面及與大軸把合面有滲油痕跡，油盆組合面螺栓局部出現(xiàn)松動，造成此現(xiàn)象原因可能是油盆在安裝把合過程中，螺栓受力不均勻或螺栓預緊力不夠。機組在運轉中，由于離心力和機組振擺力影響，造成部分把合螺栓松動，引起油盆滲油。

（2）旋轉油盆煤油試驗中存在問題。油盆組裝后進行煤油滲漏試驗是檢驗油盆安裝質量的主要手段之一，試驗中主要存在問題：一是試驗煤油量不足，滲漏試驗時部分結合面沒有被淹沒，其結合面質量僅靠目測及塞尺進行檢驗；二是結合面使用密封墊后，其固化時間不足，就進行煤油滲漏試驗，可能對密封墊性能造成一定的影響。

3.4 盆蓋與軸承體間間隙偏大

1號水輪發(fā)電機組水導軸承在1990年曾發(fā)生過水導軸承燒瓦現(xiàn)象，經過處理后，為保證水導軸承間隙及圓度，將水導軸承結合面及瓦面進行過車削處理，但一方面也增大了旋轉油盆蓋與軸承體之間間隙，造成機組運行時水導甩油加劇。

3.5 旋轉油盆與大軸把合內徑過大

由于運行、檢修處理等原因，可能造成油盆變形及內徑變大，在油盆組合后，其與軸配合不能滿足要求（與軸過盈0.05～0.10 mm），也是油盆漏油的主要原因之一。

4 處理情況

根據以上分析情況，結合機組大修，訂做并更換旋轉油盆，舊油盆結構如圖2所示，新油盆結構如圖3所示。并對軸承就以下8個方面進行重點處理。

圖2 舊油盆結構

圖3 新油盆結構

（1）改進油盆結構：①新油盆在滿足軸承潤滑油量及檢修拆裝條件基礎上，將油盆加強筋板改設至油盆外圍，減少油盆運行中對油的影響，有效改善軸承甩油現(xiàn)象的發(fā)生；②在油盆結合面設置矩形密封槽，裝設Ф4 mm的O形密封圈，提高油盆結合面密封性能；③適當加大油盆與大軸組合面的密封面積。

（2）將旋轉油盆蓋、水導軸承體分別組合，并測量油盆蓋內徑、以及水導軸承與油盆蓋密處的外徑，兩者進行比較，發(fā)現(xiàn)兩者間隙較設計值增加近5 mm，因此重新制作一油盆蓋，并使之與軸承體間隙符合圖紙要求。

（3）將舊旋轉油盆組合后，用內徑千分尺對油盆與大軸把合面內徑進行測量，測量結果表明油盆內徑較設計值偏大0.03～0.05 mm，用外徑千分尺對大軸與油盆把合面外徑測量，其尺寸符合圖紙要求。為此，對加工的油盆尺寸及圓度在現(xiàn)場進行認真的檢查復核，結果表明油盆的各項指標均符合有關圖紙要求。

（4）對旋轉油盆結合面與大軸抱合面及油盆與油盆蓋的組合面安裝中涂樂泰厭氧型平面密封膠，該膠可有效填充間隙達0.125 mm，即使在油盆產生輕微變形及密封面局部損傷情況，有效減小其對密封產生的不利影響。

（5）旋轉油盆油位控制在一定高度，根據實際運行經驗，油盆油位控制在320～340 mm。

（6）適當降低軸承上油箱回油管的高度，使上油箱回油高度略低于軸承進油孔，并在近軸承處，進油管加裝一閘閥（原加油閘閥距軸承有一定距離），油盆加油完成后立即關閉，這樣，即使上油箱有部分油進入進油管，由于其油量有限，對軸承運行不會造成影響。

（7）采用力矩扳手，對油盆結合面螺栓進行緊固，保證螺栓受力均勻及預緊力符合要求。

（8）保證滲漏試驗中煤油的量及試驗時間，盡早發(fā)現(xiàn)缺陷、隱患，使油盆安裝質量得到充分的檢驗。

5 處理效果

經過采取以上措施，有效地解決油盆滲油及甩油問題，自檢修以來機組經多年運行，水導軸承油位一直很穩(wěn)定（從未補充過油），保證了機組的安全穩(wěn)定運行。