91中文字幕-欧美精品区-成都4电影免费高清-91性视频-国产男女视频-亚洲高清在线播放-国产在线h-综合网色-久久久久久久爱-欧洲-级毛片内射-四虎在线影院-69天堂网-www.天堂在线-亚洲一区二区观看-久久免费成人

啤嶺機電設備（上海）有限公司
  1. 首頁
  2. 軸承知識

水輪發電機推力軸承油冷卻器泄漏原因分析

2009-07-16

　　洪國標，程漢橋
（葛洲壩水力發電廠，湖北宜昌443002）
　　關鍵詞：推力軸承；油冷卻器；泄漏；水輪發電機；葛洲壩水電廠
　　摘　要：葛洲壩水電廠水輪發電機推力軸承油冷卻器存在著漏油現象，對機組的安全生產造成極大的威脅。經分析其原因是：運行條件惡劣，泥沙磨損，冷卻銅管在安裝時有劃傷或刺破處，冷卻管彎曲處有應力集中，管路老化以及停機時冷卻管內有負壓現象等。針對上述原因，在檢修中更換了老化的管路，裝配時采取保護措施防止銅管被劃傷，安裝時嚴禁碰撞油冷卻器，進行打壓試驗及早發現泄漏處并及時處理，同時在停機時斷水前先關閉冷卻器所有進出水閥門，通水時先打開進水閥通水再打開排水閥以防止管路產生負壓。這樣就可以確保推力軸承油冷卻器運行安全。并建議安裝油混水動態監測裝置，以監測冷卻器的運行狀況。
　　推力軸承油冷卻器是水輪發電機的重要部件之一，其作用是：軸承摩擦熱通過與冷卻器之間的熱交換，建立熱動態平衡，使軸瓦溫度穩定在正常運行的范圍。目前，葛洲壩水電廠機組推力軸承大部分由鎢金瓦更換成了氟塑料瓦，取消了水冷瓦結構，因此，推力軸瓦的瓦面溫度、瓦體溫度及推力油槽的油溫主要靠油冷卻器進行散熱。保證油冷卻器的正常工作成為保證推力瓦和機組正常運行的關鍵環節。
　　葛洲壩大江電廠從1986年7月投產，1988年11月竣工交接至今已有10多年了，目前設備都存在不同程度的老化現象。特別是1997年以來推力軸承油冷卻系統頻頻出現了泄漏事故，對機組的安全生產造成極大的威脅。鑒于推力軸承油冷卻系統在整個機組運行中的重要地位，有必要研究油冷卻系統漏油故障的形成機理、預防以及故障發生后的處理方法。
　　1 推力軸承油冷卻器結構及泄漏現象
　　葛洲壩水電廠使用的推力軸承冷卻方式是內循環水冷式，通過推力軸承油冷卻器的熱交換來實現軸承的冷卻。冷卻器主要由端蓋、冷卻器體、紫銅管、管夾和支架等組成(見圖1)。端蓋上有冷卻水進出水管連接環管的法蘭盤，水箱被分為3個腔，采用耐油橡膠與冷卻器體密封，紫銅管管頭與承管板采用脹管工藝方式連接，并同進出水管構成水的通路。每臺機組有18個油冷卻器，采用先3個串聯，然后6個再并聯在進出環管上(見圖2)。油冷卻器浸在油槽的透平油中，內通冷卻水，熱油的熱量通過銅管傳遞給冷卻水，然后由冷卻水將熱量帶走。


　　2 推力軸承油冷卻器泄漏原因
　　2.1 內泄漏
　　(1)惡劣的運行條件。首先，油冷卻器銅管內部為冷卻水，外部為熱透平油，一般情況下，冷卻水取水口水溫為4℃，而透平油的溫度為35℃左右，油冷卻器銅管長期運行在內外壁幾十度的溫差下。其次，在長江主汛期，江水中泥沙含量劇增，為了防止管路堵塞，每個運行班次都要進行正反向供水倒換，根據油冷卻器的串并聯結構正反向供水倒換將造成管路內外溫度發生較大的變化。隨著機組的開機、停機以及季節的更換，也會導致管路內外部溫度發生變化。
　　(2)應力問題。推力軸承油冷卻器的冷卻管為銅管，采用冷彎加工而成，在彎曲處存在殘余應力，同時，在溫度作用下的脹縮會造成管路彎曲處的應力集中。銅管的管頭是通過機械脹連工藝連結到承管板上的，脹連工藝會造成連接處的殘余應力，并且在一定的溫度梯度下會產生較大的熱應力，在連接處的局部范圍，造成應力集中。正反向供水倒換、水壓的波動以及內外壁溫度差的變化都會造成管路中的應力發生周期性的變化，造成管路的疲勞破壞。
　　 (3)泥沙的磨損及江水的腐蝕。隨著環境的破壞，江水中泥沙和腐蝕物的含量較高，在運行過程中，本就硬度不高的銅管路會有不同程度的磨損，如12號機大修時發現，在5個泄漏的油冷卻器中共有8根銅管破裂，破裂的銅管均銹蝕磨損嚴重，有斑狀脫落，銅管內徑從22 mm銹蝕磨損為23.5 mm。
　　 (4)負壓現象。推力軸承油冷卻器的冷卻水取水口在上游，依靠水位差供水。機組在停機斷水時，環管內出現負壓現象。雖然油槽內的油壓不高，但在外部負壓狀態下，會產生較大的壓力差，導致油冷卻器銅管管頭處脹口。
　　 (5)結構不夠合理。推力油槽內的分油板為厚3 mm的鐵板，鐵板沒有進行倒角處理，有鋒利的棱角，在油冷卻器回裝過程中，棱角極易刺破油冷卻器側面處的銅管，或使被刺處的管壁變薄或產生劃痕，在力的作用下，劃傷處會導致管路破裂。
　　 (6)管路的老化。一般情況下，銅管的使用壽命為8～10年，而葛洲壩水電廠機組使用年限Z短的21號機也已經運行了12年，Z長的8號機甚至已經運行了14年，材料已經老化，不能滿足熱負荷和機械負荷的要求。
　　2.2 外泄漏
　　油冷卻器體和承管板在長期運行后，發生嚴重的銹蝕，同時，3個水腔的橡膠密封也已經老化，易導致水腔之間串水。
　　3 推力軸承油冷卻器泄漏的判斷和處理
　　3.1 泄漏的判斷
　　當機組油位過高時，可能是油冷卻器泄漏導致了油槽進水或者加油閥未關嚴（或損壞），必須對故障進行準確的判斷。①在機組運行狀態下從油槽油窗觀看油質是否渾濁乳化；②在停機狀態打開排油閥，放出部分冷卻油，如果油中有水（水的比重比油大，靜止狀態時處于油槽底部），可以確認為油冷卻器漏油；③拆開一段環管，如果管內水中有漂浮油層，判斷為油冷卻器漏油。
　　確認出油冷卻器存在漏油的故障后，要進一步分析出具體漏油的冷卻器。通過以下的方法可以判斷出是哪個冷卻器漏油：①環管分兩路供排水，通過分段檢查判斷發生漏油的油路（拆開冷卻水環管與母管的連結法蘭，有油的一路漏油）；②拆除所有的連結管，觀察一段時間，油冷卻器端蓋法蘭有油滲出的油冷卻器漏油。
　　3.2 泄漏的處理
　　發生泄漏采取的維護方法有：①在搶修時，如果泄漏的部位不多，可采用小頭為22.5mm，錐度為1∶20且長度適宜的銅銷堵死泄漏銅管兩端脹口，報廢該銅管回路來阻止泄漏；②對于泄漏部位較多的機組，說明油冷卻器已經嚴重老化，在小修和大修期間，更換油冷卻器；③對串水的油冷卻器，應急的方法是拆開端蓋，換新橡膠墊，要根治串水，應更換油冷卻器。
　　4 油冷卻器泄漏的預防措施
　　油冷卻器是機組的重要組成部分，其泄漏可直接導致推力瓦的損傷和燒瓦，降低散熱性能，造成嚴重事故和重大損失。為了維持機組的安全運行，在實踐中總結出下面幾條預防油冷卻器泄漏的措施。
　　(1)對于油冷卻器銅管、橡膠密封等嚴重老化和鋼體銹蝕嚴重的，要在機組大修和擴修時，對油冷卻器進行逐臺更換，以徹底解除安全隱患。
　　(2)為防止出現負壓泄漏，在機組停機斷水前，先關閉所有進出水閥門；通水時，要先打開進水閥通水，Z后打開排水閥。
　　(3)為了防止油冷卻器回裝時側面銅管被劃傷刺破，要逐臺對分油板進行倒角、倒銳，或者將分油板改為環氧板，或在油冷卻器側面加裝保護鐵板。
　　(4)在油冷卻器回裝前，必須按規定充水打壓，在水壓為 0.4 MPa，保壓至少30 min無泄漏方可進行回裝。
　　(5)油冷卻器回裝時嚴禁碰撞，回裝后先對油槽充滿油，觀察 24 h，在確認無泄漏，油位正常后回裝環管和連接管。
　　(6)建議安裝可靠性高的油混水動態監測裝置，以檢測和顯示水輪發電機組油系統中混入水的含量，并在一定限量范圍內自動發出報警信號，確保機組的運行安全。