摘 要:火電廠備用電泵在定期升速試驗時,轉子被抱住,根據(jù)設備解體后部件損壞情況以及檢修、運行情況,制定了處理方案及防范措施,為此類型設備故障處理提供了依據(jù)。
關鍵詞:給水泵;抱住;修復;防范措施
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.04.108
0 前言
華電集團山東萊城電廠(機組容量:4×300MW)#3機電動給水泵為備用給水泵,型號為CHTC4/6sp,為原沈陽水泵廠引進德國KSB技術制造的多級高壓給水泵,投產日期2002年,2015年12月21日定期升速試驗時,轉子抱住不動。
1 事件經(jīng)過
2015年12月21日10:43,運行人員做#3機電泵升速試驗,就地檢查無異常,電泵上下殼溫差最大為15℃,充分放氣后啟電泵,10:46 檢查電前泵轉而電泵不轉,立即停運。解開對輪后,手動盤車不動。就地檢查電泵地腳螺栓及頂絲等無異常,對液力偶合器進行勺管開度調速試驗正常,檢查電前泵及電泵入口濾網(wǎng)無堵塞、無破損等。解體時發(fā)現(xiàn)芯包末級葉輪拆卸難度較大,芯包部分返沈陽某水泵廠進行解體。
(1)以往檢修情況:2012年9月曾進行了#3機電泵唯一的一次設備解體大修,由于7級葉輪均為熱裝在泵軸上,各級中段間為止口配合,現(xiàn)場也無芯包專用檢修平臺及專用檢修工具,現(xiàn)場解體及復裝時,施工難度就相當大,轉子復裝后也沒有進行高速動平衡試驗,無法保證復裝后的轉子能達到動平衡試驗標準。大修后,曾因驅動端軸承振動大,2013年5月30日及2014年2月11日,兩次進行對輪中心復查、調整。
(2)以往運行情況:2012年9月大修后至今日,除了每月定期3100rpm升速試驗運行外,還有14次運行時間段(共計99小時4分鐘),其中2015年11月27日22:07—11月28日17:50,B汽泵非驅動端機械密封更換時,電泵運行(19小時43分鐘)。期間運行轉速為3800—4740rpm,泵體振動較大,放空氣后逐漸消失。
(3)其他情況:對2015年#3、4機電泵(同型號給水泵)最近5次定期升速試驗時惰走時間統(tǒng)計,#3電泵惰走時間(平均123秒)明顯小于#4電泵(平均249秒),說明#3電泵在惰走期間,動靜之間有輕微摩擦的可能。
2 解體檢查情況
(1)推力瓦正推瓦塊有磨損。(2)泵軸彎曲,中部的4、5級葉輪處最大跳動值0.16mm,遠大于標準值0.03mm,第1-7級及平衡盤處跳動值在0.12—0.16mm。(3)葉輪口環(huán)、輪轂及外徑均有不同程度的磨損,其中第4、5、6級磨損嚴重,口環(huán)、輪轂及外徑磨損可測量磨損量約1-1.5mm。(4)第一級導葉葉片全部磨損,與中段接觸部分磨損量約0.5-1mm。(5)導葉襯套及密封環(huán)內徑全部輕微磨損。(6)吸入段與第二級中段配合的密封面沖刷嚴重,已失效;第二級中段有4道貫通性舊裂紋,長度約為40—100mm,與第一級導葉相接觸的密封面被導葉片碰磨,碰摩深度約0.5-1mm;第三級中段與第二級中段接觸的密封面損壞;第五級中段與第六級中段接觸的密封面損壞;第六級中段定心止口損壞2處。
3 原因分析
電泵在2012年9月大修后,由于現(xiàn)場檢修條件較差,修后轉子動平衡達不到質量標準;泵軸為撓性轉子,經(jīng)過一段時間運行,導致泵軸由彈性變形逐漸演變成塑性變形,轉子彎曲越來越大;轉子彎曲時,由于轉子動靜徑向間隙很小,最大為0.50-0.60mm,運行時導致動靜部分摩擦,葉輪口環(huán)、輪轂及外徑磨損,軸承室及泵體均振動大;轉速越高,離心力作用越大,轉子中間位置偏心越大,動靜部分摩擦越嚴重,導致第4、5、6級葉輪部分摩擦較為嚴重,平衡盤徑向也出現(xiàn)磨損。中段部分在動靜部分的摩擦所產生的強烈振動下,必然導致了摩擦、損壞。
2015年11月27-28日電泵運行時,泵體振動較大,除了動靜部分摩擦所致外,泵體內積存空氣也是原因之一;當泵體內無暖泵水或流量不足時,易導致泵體內積存空氣。
2015年12月21日電泵升速試驗時,由于泵軸已經(jīng)彎曲較大且動靜部分包括平衡盤已經(jīng)磨損,在啟動期間,轉子前后軸向力無法形成平衡,朝向吸入端方向的軸向力瞬間增加,致推力瓦塊磨損;轉子彎曲過大導致動靜部分抱死。
4 返廠處理措施
(1)泵軸 泵軸彎曲0.16mm,進行熱處理直軸修復。(2)葉輪 清理全部葉輪流道、內孔、拋光;利用專用工裝將輪轂和口環(huán)磨削到設計的修復尺寸,以保證配合間隙和對中心線的跳動。(3)導葉 分別按照導葉的內孔尺寸配制導義襯套,鑲裝并固定處理后,再車制內孔達到設計的修復尺寸,以保證配合間隙;第一級導葉葉片全部損壞,不能修復,更換新導葉。(4) 吸入段 吸入段與第二級中段的配合密封面“B”全部被破壞,將“B”面車削成平面,將要更換的第二級中段的相應部位加長以保證軸向安裝尺寸不變;軸向定位的“A”平面,做修刮毛刺處理,以保證前后泵蓋處的纏繞墊的壓緊力不變。(5)中段 重新配制全部中段密封環(huán);更換第二級中段,與吸入段的結合部按照吸入段修后的尺寸配制;第三極中段密封面進行焊補處理,然后再進行熱處理,最后加工到符合圖紙要求,第五、六級中段更換新件。
5 防范措施
(1)芯包解體大修時應外委由專業(yè)水泵廠家完成,以提高檢修質量標準,修后必須做動平衡試驗并合格。
(2)電泵備用期間,運行人員要定期監(jiān)測泵體上下溫差,當超過20℃時,要及時通知檢修人員進行處理,設備啟動前,應對泵體及入口管道充分放空氣。
(3)定期對電泵暖泵截止門及逆止門進行解體檢查,避免因閥芯脫落等原因導致暖泵水流量不足,備用期間應保證暖泵系統(tǒng)閥門處于全開狀態(tài)。
(4)檢修人員應定期對電泵保溫材料進行檢查,無缺失、厚薄不均勻等影響泵體保溫效果的現(xiàn)象。
6 結束語
按照處理方案及防范措施執(zhí)行后,運行一年多來,設備一直保持良好的運行狀態(tài),為機組的安全生產打下了良好的基礎。
參考文獻:
[1]郭立君.泵與風機[M].重慶大學.
[2]東北電力集團公司.電力工程師手冊(動力卷)[S].2001.
作者簡介:谷嘯威(1972-),男,工程碩士,生技部汽機點檢長, 主要從事火電(核電)汽輪機系統(tǒng)設備安全生產及節(jié)能技術與管理等工作。