融安電站稀油站低壓油泵缺陷分析及處理

文相 龐玉明

（1.廣西水利電力建設(shè)集團(tuán)有限公司麻石水力發(fā)電廠 2.中廣核融源水電有限公司)

融安電站稀油站低壓油泵缺陷分析及處理

文相1龐玉明2

（1.廣西水利電力建設(shè)集團(tuán)有限公司麻石水力發(fā)電廠 2.中廣核融源水電有限公司)

融安電站機(jī)組因稀油站低壓油泵問題引起事故停機(jī)，分析判斷單臺低壓油泵流量無法滿足實(shí)際軸承潤滑油量是主要原因。本文通過多種方案的選擇，最終通過調(diào)整組合軸承進(jìn)油量，控制瓦溫在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了稀油站低壓油泵一主一備的正常運(yùn)行方式。

低壓油泵；流量；調(diào)整

0 引言

融安電站廠址在浮石水電廠上游0.2km，安裝1臺燈泡貫流式機(jī)組，裝機(jī)容量18MW，公稱水頭7.5m，于2015年7月26日投產(chǎn)。

1 稀油站結(jié)構(gòu)

稀油站由低壓供油系統(tǒng)與高壓供油系統(tǒng)組成。高、低壓供油系統(tǒng)均直接由稀油站油箱提供油源。低壓系統(tǒng)工作壓力為0.4～0.63MPa，高壓系統(tǒng)最高壓力為32MPa。稀油站主要由主油箱、低壓雙筒網(wǎng)式過濾器、高壓過濾器（2個）、低壓油泵（2臺）、高壓油泵（2臺）、輔助加熱器、管式油冷器（2組）等組成。油站為整體式，與高位油箱組成軸承潤滑系統(tǒng)。

2 缺陷情況及處理

2015年8月10日17∶50機(jī)組在運(yùn)行過程中“機(jī)組高位油箱事故低油位動作”事故停機(jī)?，F(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)機(jī)組高位油箱油位為60mm，低于下限值90mm。進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)，稀油站2#低壓油泵空轉(zhuǎn)，沒有打油，振動、聲音較大。18∶18維護(hù)人員對2#低壓油泵進(jìn)行了搶修拆解。發(fā)現(xiàn)油泵從動螺桿與襯套間隙過大，達(dá)1cm以上，襯套磨損嚴(yán)重（見圖1）。油泵損壞，無法打油。

圖1

2015年9月23日運(yùn)行過程中，02∶15因“機(jī)組高位油箱低油位動作”停機(jī)。現(xiàn)場拆解稀油站1#低壓油泵，發(fā)現(xiàn)油泵與底座2顆連接螺栓脫落、出油管松脫、底座螺孔拉崩、螺孔周圍多處裂紋、緩沖墊破損等諸多問題。造成油泵無法供油，引起停機(jī)。如圖2所示。

圖2

3 原因分析

低壓油泵產(chǎn)品質(zhì)量和油泵組裝質(zhì)量缺陷是事故停機(jī)的直接原因，機(jī)組投產(chǎn)階段未實(shí)現(xiàn)2臺循環(huán)油泵主備運(yùn)行方式是事故停機(jī)的主要原因。

在正常運(yùn)行方式下，單臺油泵應(yīng)滿足系統(tǒng)用油量，主泵連續(xù)工作，備用泵不工作。當(dāng)高位油箱油位下降到一定位置時，通過高位油箱上的磁翻板液位計(jì)液位開關(guān)，由輔機(jī)油控柜PLC控制實(shí)現(xiàn)起停并報(bào)警。但機(jī)組投產(chǎn)調(diào)試階段實(shí)際低壓油泵運(yùn)行狀態(tài)為：主泵持續(xù)不間斷運(yùn)行，備用泵間歇運(yùn)行（10min啟動一次），即實(shí)際上2臺泵均為主泵作用，沒有實(shí)現(xiàn)備用泵的功能。

因此，只要任何一臺油泵發(fā)生故障，就會造成高位油箱低油位事故停機(jī)。

4 后續(xù)處理過程和處理方案的確定

事件發(fā)生后，制造廠立即提供了2臺同型號的循環(huán)油泵，除更換了一臺損壞的油泵外，另一臺作為應(yīng)急備品。

電廠利用停機(jī)的機(jī)會，對稀油站運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行了試驗(yàn)檢測。單臺油泵公稱流量為650L/min，現(xiàn)場實(shí)測流量為630L/min。組合軸承供油調(diào)節(jié)閥采用的是與油管直徑同規(guī)格的DN100的截止閥，該閥門已經(jīng)接近全關(guān)開度，水導(dǎo)和組合軸承現(xiàn)狀實(shí)際用油量為672L/min，2臺油冷卻器同時投入的情況下，組合軸承正向推力瓦溫40℃。主機(jī)制造廠聯(lián)合稀油站制造廠以及油泵廠家?guī)状蔚浆F(xiàn)場研究解決方案。

（1）方案一：更換大流量低壓油泵

通過查閱設(shè)備資料，發(fā)現(xiàn)稀油站循環(huán)油泵公稱流量低于制造廠提供的技術(shù)參數(shù)，因此首先考慮選用公稱流量更大的油泵進(jìn)行更換。油泵廠家工程師到現(xiàn)場測量油箱尺寸，篩選了各種油泵，均無法在現(xiàn)有的油箱上進(jìn)行布置。

（2）方案二：增加一小油箱，與現(xiàn)有稀油站并聯(lián)運(yùn)行

無法單純更換大流量低壓油泵后，主機(jī)制造廠提出在現(xiàn)有稀油站的旁邊增設(shè)一小油箱，布置2臺210L/min的油泵，與現(xiàn)有稀油站并聯(lián)運(yùn)行。

由于增加小油箱的方案占用空間，同時增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，降低了系統(tǒng)的可靠性，我方對此方案不予認(rèn)同。

（3）方案三：整體更換稀油站

2016年初主機(jī)制造廠又提出整體更換稀油站方案。滿足空間位置及現(xiàn)有功能不變的情況下，將高、低位油箱尺寸加大，布置2臺850L/min的低壓油泵，同時將油冷的冷卻面積從40m2提高到70m2。后東電公司考慮到成本投入大，取消了此方案。

（4）方案四：調(diào)整組合軸承潤滑油量

經(jīng)過主機(jī)制造廠設(shè)計(jì)部計(jì)算復(fù)核，認(rèn)為現(xiàn)有油泵有可能滿足冷卻要求。經(jīng)過與電廠溝通，聯(lián)合制定了減少組合軸承用油量的試驗(yàn)方案。主要措施為：在組合軸承供油管調(diào)節(jié)閥后組合軸承前增加一壓力表，用于監(jiān)視組合軸承供油壓力。機(jī)組在滿負(fù)荷運(yùn)行條件下，分階段逐步調(diào)整節(jié)流閥減少供油量，監(jiān)視記錄組合軸承供油壓力和組合軸承溫度，直到單臺油泵滿足用油量略有余量、備用泵處于備用狀態(tài)下，正向推力瓦最高溫度控制55℃以內(nèi)。最后恢復(fù)單冷卻器運(yùn)行和環(huán)境溫度最高條件下檢驗(yàn)軸承溫度。

調(diào)整試驗(yàn)記錄見下表。

試驗(yàn)取得的關(guān)鍵結(jié)果：機(jī)組帶滿負(fù)荷、稀油站雙冷卻器條件下推力瓦最高溫度為48.21℃；機(jī)組帶滿負(fù)荷、稀油站單冷卻器條件下推力瓦最高溫度為50.08℃。

7月6～12日，冷卻水溫度上升3℃，瓦溫相應(yīng)上升3℃。

5 結(jié)論和存在的問題

通過調(diào)整組合軸承供油管調(diào)節(jié)閥，在環(huán)境溫度最高月份和單冷卻器工作條件下，機(jī)組滿負(fù)荷時的推力軸承最高溫度為50.08℃，滿足合同要求和國家相關(guān)規(guī)范要求，實(shí)現(xiàn)了低壓油泵一主一備運(yùn)行方式，滿足機(jī)組安全運(yùn)行要求。

截止閥密封圈在高速油流的沖刷下容易損壞，并導(dǎo)致流量的增大，故后續(xù)應(yīng)將截止閥更換為節(jié)流閥用于流量調(diào)整。

6 結(jié)束語

融安水電站機(jī)組冷卻系統(tǒng)問題在投產(chǎn)一年后才得到解決，反映出以下問題：

表 4#機(jī)組組合軸承潤滑油調(diào)整試驗(yàn)記錄

1）主機(jī)制造廠對輔機(jī)協(xié)作廠為控制成本降低設(shè)備參數(shù)沒有進(jìn)行有效控制，安裝調(diào)試階段又沒有委派有經(jīng)驗(yàn)的工程師指導(dǎo)調(diào)試，直到發(fā)生油泵損壞造成事故停機(jī)后，才發(fā)現(xiàn)稀油站主備油泵和2臺冷卻器一直處于同時運(yùn)行的不正常運(yùn)行方式。

2）系統(tǒng)設(shè)計(jì)上，高低位油箱液位計(jì)未設(shè)置模擬量傳感器，不便于現(xiàn)場試驗(yàn)和今后油系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測。更重要的是，水導(dǎo)軸承和組合軸承供油管（調(diào)節(jié)閥后）未設(shè)置壓力監(jiān)視儀表以及未選用可靠的帶模擬量顯示的流量傳感器，造成安裝調(diào)試和運(yùn)行后無監(jiān)測手段調(diào)整軸承供油流量。這也是未立即采取減少用油量恢復(fù)主備用泵正常運(yùn)行方式的技術(shù)原因。

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2017-06-26）