顧暉+孔德舉

【摘 要】黃河水電蘇只水電站軸流轉(zhuǎn)漿式水輪機(jī)，A級(jí)檢修時(shí)對(duì)槳葉兩道“V型”及“凹型”密封圈更換安裝的工藝方法進(jìn)行詳細(xì)介紹，論證其工藝方法的合理性及經(jīng)濟(jì)性。

【關(guān)鍵詞】蘇只水電站；軸流轉(zhuǎn)漿式水輪機(jī)；A級(jí)檢修；槳葉密封

0 概述

蘇只水電站裝有3臺(tái)7.5萬千瓦軸流轉(zhuǎn)漿式水輪發(fā)電機(jī)組，水輪機(jī)型號(hào)ZZ（K15）—LJ—840，總裝機(jī)容量22.5萬千瓦，多年平均年發(fā)電量為8.79億千瓦時(shí)。電站自2003年11月1日起開工建設(shè)， 2005年12月30日蘇只水電站首臺(tái)機(jī)組正式并網(wǎng)發(fā)電。

2015年1月25日—6月12日蘇只電站安排電站第一臺(tái)機(jī)組（3號(hào)機(jī)組）A級(jí)檢修以下簡(jiǎn)稱A修。根據(jù)3號(hào)機(jī)組運(yùn)行維護(hù)記錄發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)輪槳葉存在漏油現(xiàn)象，每年需要補(bǔ)充10桶左右（一桶為175KG）46#透平油，轉(zhuǎn)輪槳葉漏油現(xiàn)象直接影響機(jī)組安全、經(jīng)濟(jì)可靠運(yùn)行。

在本次A修中對(duì)3號(hào)機(jī)組5片槳葉密封圈進(jìn)行了更換處理，槳葉密封圈是由業(yè)主提供備品，在檢修中發(fā)現(xiàn)密封圈備品尺寸（直徑偏大）不合格需切割、粘接后使用，回裝完畢后進(jìn)行槳葉16小時(shí)動(dòng)作試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)2#、3#槳葉在第3小時(shí)開始漏油，分解檢查發(fā)現(xiàn)槳葉密封圈已破損、堆積。為此我們重新購(gòu)置合格槳葉密封圈并討論制定了槳葉密封圈更換施工工藝后進(jìn)行回裝，槳葉16小時(shí)動(dòng)作試驗(yàn)后檢查槳葉無漏油現(xiàn)象?，F(xiàn)對(duì)檢修時(shí)槳葉密封更換詳情進(jìn)行如下介紹。

1 槳葉密封第一次更換安裝情況

1.1 前期工作

1）查閱蘇只電站轉(zhuǎn)輪槳葉裝配圖，根據(jù)圖紙標(biāo)明槳葉密封為兩道“V型”及“凹型”密封圈組成（見圖1），準(zhǔn)備密封圈備品。

2）開啟尾水管進(jìn)人門進(jìn)行槳葉動(dòng)作實(shí)驗(yàn)，經(jīng)檢查3號(hào)槳葉密封壓板出有漏油現(xiàn)象（如圖2）。

3）轉(zhuǎn)輪整體吊出至轉(zhuǎn)輪檢修工位，分解水輪機(jī)聯(lián)軸螺栓，支持蓋及水輪機(jī)主軸吊至工位。

4）轉(zhuǎn)輪體排油，3#槳葉分解、檢查發(fā)現(xiàn)槳葉兩道“V型”及“凹型”密封圈破損嚴(yán)重，樞軸與槳葉金屬密封面有少量劃痕（如圖3）。

5）分解其它4片槳葉檢查發(fā)現(xiàn)槳葉兩道“V型”及“凹型”密封圈均有少量破損，樞軸與槳葉金屬密封面有少量劃痕。

6）槳葉分解后發(fā)現(xiàn)除圖紙上標(biāo)注的槳葉與樞軸銅瓦接觸面一道Φ8密封條以外，還在槳葉金屬密封銅環(huán)內(nèi)沿處有一道Φ8密封條。

1.2 處理過程

1）全面清掃槳葉、樞軸接觸面。

2）對(duì)樞軸與槳葉金屬密封面少量劃痕用天然油石進(jìn)行研磨，研磨完畢后用刀口尺對(duì)金屬密封面進(jìn)行測(cè)量，刀口尺與金屬密封面用0.02mm塞尺不通過為合格。

3）槳葉兩道“V型”及“凹型”密封圈與槳葉軸頸和內(nèi)側(cè)壓環(huán)進(jìn)行預(yù)裝，發(fā)現(xiàn)四道備品密封圈直徑偏大并且材質(zhì)較軟，經(jīng)討論決定根據(jù)圖紙要求對(duì)密封圈進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)切割、粘接配裝。

4）密封圈粘接完畢回裝槳葉，槳葉回裝至密封安裝位置，現(xiàn)將第一道“V型”密封圈用專用工具（木質(zhì)楔子板）推入至內(nèi)側(cè)壓環(huán)位置，再依次將密封圈推入到安裝位置。

5）密封圈安裝到位后回裝外側(cè)密封壓環(huán)，恢復(fù)槳葉密封壓板后打緊槳葉螺栓。

6）回裝工作完畢后進(jìn)行0.8MPa（30分鐘）轉(zhuǎn)輪體打壓試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)2號(hào)槳葉密封出現(xiàn)漏油現(xiàn)象。為此將2#槳葉密封壓板螺栓全部旋松后再對(duì)稱進(jìn)行緊固，2#槳葉密封漏油現(xiàn)象停止。

7）轉(zhuǎn)輪體保壓試驗(yàn)完畢進(jìn)行槳葉16小時(shí)動(dòng)作試驗(yàn)（槳葉1小時(shí)全開、全關(guān)動(dòng)作一次），2#、3#槳葉在第3小時(shí)開始漏油，對(duì)槳葉密封壓板螺栓再次進(jìn)行調(diào)整但漏油現(xiàn)象無法消除，檢查發(fā)現(xiàn)3#槳葉密封壓板間隙處已有密封碎屑擠出。

8）槳葉16小時(shí)動(dòng)作試驗(yàn)失敗，立即對(duì)2#、3#槳葉進(jìn)行分解。槳葉分解后檢查發(fā)現(xiàn)2#、3#槳葉密封已大量破損并有堆積現(xiàn)象（如圖4）。隨后對(duì)其他槳葉進(jìn)行分解檢查發(fā)現(xiàn)第一道 “V型”密封圈均有少量翻邊現(xiàn)象（如圖5）。

1.3 原因分析

1）本次更換的槳葉兩道“V型”及“凹型”密封圈與圖紙尺寸不符和密封圈材質(zhì)較軟現(xiàn)象，安裝時(shí)要對(duì)密封圈進(jìn)行切割、粘接，在進(jìn)行切割、粘接時(shí)工作人員對(duì)密封圈的松緊度無法完全控制會(huì)出現(xiàn)密封圈尺寸過大或過小現(xiàn)象；密封圈尺寸過小，槳葉動(dòng)作時(shí)密封圈與槳葉軸頸摩擦增大密封圈容易發(fā)生撕損情況，密封圈尺寸過大會(huì)在旋緊壓板螺栓后發(fā)生密封圈堆積現(xiàn)象，槳葉動(dòng)作時(shí)槳葉軸頸摩擦堆積密封圈容易發(fā)生撕損情況。

2）在第一道“V型”槳葉密封圈更換推進(jìn)時(shí)，使用的專用工具（木質(zhì)楔子板）因端部硬度較大，在推進(jìn)較軟材質(zhì)的密封圈時(shí)容易發(fā)生密封圈翻邊、擠邊等現(xiàn)象。

3）根據(jù)實(shí)際測(cè)量槳葉金屬密封銅環(huán)內(nèi)沿與槳葉接觸面有11mm間隙，加裝的Φ8密封條無壓縮量起不到密封作用。

4）在回裝槳葉密封壓板時(shí)發(fā)現(xiàn)，2#、3#槳葉進(jìn)、出水邊兩側(cè)壓板較緊，需要外力打擊壓板才能回裝到位，這樣回裝槳葉密封壓板時(shí)密封圈容易受外力擠壓造成堆積。

5）槳葉密封圈安裝時(shí)工作人員對(duì)施工工藝不夠規(guī)范，也會(huì)導(dǎo)致密封圈安裝不到位發(fā)生槳葉漏油現(xiàn)象。

1.4 解決辦法

1）聯(lián)系廠家制作密封圈，密封圈材質(zhì)、尺寸要與圖紙技術(shù)要求一致。

2）對(duì)推入密封圈的專用工具進(jìn)行了改良，切割一段更換下來的“凹型”密封圈粘接到特制的把手上，專用工具端部使用“凹型”密封后因材質(zhì)、形態(tài)與第一道 “V型”槳葉密封圈相近可減少翻邊、擠邊等現(xiàn)象，制作的專用手柄也解決了槳葉法蘭進(jìn)、出口邊密封圈安裝困難的問題（如圖6）。

3）槳葉金屬密封銅環(huán)內(nèi)沿與槳葉接觸面密封條更換為Φ10密封條。

4）回裝槳葉時(shí)注意安裝位置，槳葉法蘭把合面與樞軸接觸面要有5—6cm的距離，保證槳葉進(jìn)、出水邊兩側(cè)密封壓板順利安裝，避免使用外力安裝槳葉進(jìn)、出水邊兩側(cè)密封壓板。壓板在回裝前在壓板表面涂抹少量潤(rùn)滑脂，減少壓板安裝時(shí)與壓環(huán)摩擦造成密封圈錯(cuò)位、損傷的幾率。

5）為使本次槳葉密封更換工作一次性成功，特制定槳葉密封圈更換檢修工藝及注意事項(xiàng)，并要求施工人員在整個(gè)施工過程中嚴(yán)格執(zhí)行。

2 槳葉密封第二次更換安裝情況

1）槳葉回裝前檢查樞軸表面與槳葉法蘭結(jié)合面平滑無高點(diǎn)、毛刺。

2）首先將兩道“V型”及兩道“凹型”密封圈與槳葉密封內(nèi)側(cè)壓環(huán)進(jìn)行配裝。

3）密封圈預(yù)裝合適后在密封壓環(huán)與第一道“V型”密封圈結(jié)合面上涂抹黃油進(jìn)行黏結(jié)。槳葉回裝至密封圈安裝位置時(shí)將密封壓環(huán)與第一道“V型”密封圈用自制專用工具對(duì)稱慢慢推入，安裝到位后用手電觀察“V型”密封圈是否有錯(cuò)位、翻邊現(xiàn)象，槳葉葉片進(jìn)出口根部無法觀察到的部位用塞尺進(jìn)行檢查。

4）第一道“V型”密封圈回裝到位進(jìn)行三級(jí)驗(yàn)收合格后進(jìn)行第二道密封圈回裝，在第二道凹型密封圈與第一道密封結(jié)合部位涂抹黃油后對(duì)稱推入到位。第三道、第四道密封圈按以上步驟進(jìn)行。

5）四道密封圈回裝到位后再次用手電觀察密封圈是否有錯(cuò)位、翻邊現(xiàn)象，槳葉葉片進(jìn)出口根部無法觀察到的部位用塞尺進(jìn)行檢查。經(jīng)三級(jí)驗(yàn)收合格后回裝外側(cè)密封壓環(huán)。

6）回裝槳葉密封壓板，把合密封壓板螺栓時(shí)要安排專人進(jìn)行，對(duì)稱把合壓板螺栓，把合力度要均勻。

7）回裝槳葉，打緊槳葉把合螺栓。

8）進(jìn)行16小時(shí)槳葉動(dòng)作試驗(yàn)，全面檢查槳葉無滲漏油現(xiàn)象。

3 結(jié)論

對(duì)于軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)，轉(zhuǎn)輪是其重要的核心部件之一，而轉(zhuǎn)輪做為在水下運(yùn)行的一套獨(dú)立油壓控制設(shè)備，其槳葉的密封性能直接影響到水輪發(fā)電機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行，槳葉漏油不僅造成透平油的浪費(fèi)，而且會(huì)造成水輪機(jī)壓油裝置的頻發(fā)啟動(dòng)造成設(shè)備的損傷，更會(huì)造成對(duì)我們賴以生存的母親河的污染。

蘇只軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)處理槳葉漏油必須將轉(zhuǎn)輪整體吊出機(jī)坑，分解槳葉后方可檢修，檢修條件及過程比較復(fù)雜。因此槳葉漏油處理一次性成功與否會(huì)直接造成人力、物力的浪費(fèi)及檢修工期延誤等后果。通過本次對(duì)蘇只電站轉(zhuǎn)輪槳葉密封安裝的良好實(shí)踐，對(duì)軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及今后的檢修打下良好的基礎(chǔ)。

[責(zé)任編輯：楊玉潔]