張澤濱， 段鴻飛

(東方汽輪機(jī)有限公司，四川德陽(yáng)，618000)

0 引言

汽輪機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)是保證汽輪機(jī)安全運(yùn)行的重要系統(tǒng)，一旦發(fā)生故障不能正常供油，將發(fā)生斷油燒瓦事故。在全國(guó)汽輪發(fā)電機(jī)組的調(diào)試和運(yùn)行期間， 有過(guò)多起案例。從原因看，造成斷油的原因多種多樣。本文所講述的汽輪機(jī)燒瓦事故，其主因也是斷油。本次事故的基本情況是：印尼某電廠#1機(jī)（東汽D300N機(jī)型）在停機(jī)過(guò)程中，交流潤(rùn)滑油泵因電源故障跳閘，直流潤(rùn)滑油泵未聯(lián)動(dòng)，導(dǎo)致潤(rùn)滑油系統(tǒng)油壓持續(xù)下降，期間運(yùn)行人員未強(qiáng)制啟動(dòng)直流潤(rùn)滑油泵，最終導(dǎo)致斷油燒瓦（汽輪機(jī)潤(rùn)滑油油壓過(guò)低或沒(méi)有供油后，由于軸瓦與軸之間失去潤(rùn)滑而產(chǎn)生干摩擦，產(chǎn)生大量的熱量無(wú)法帶走而導(dǎo)致軸瓦及軸頸溫度急劇升高損傷軸瓦和軸的情況）。本文通過(guò)分析事故經(jīng)過(guò)，探索預(yù)防斷油燒瓦事故發(fā)生的措施，從而有效避免類似事故的發(fā)生。

1 潤(rùn)滑油系統(tǒng)概況

1.1 機(jī)組簡(jiǎn)介

印尼某電廠#1 機(jī)為東汽生產(chǎn)的N300－16.7/535/535-8 型亞臨界、一次中間再熱、抽汽凝汽式汽輪機(jī)。汽輪機(jī)由一個(gè)高中壓缸和一個(gè)低壓缸組成，高中壓轉(zhuǎn)子材質(zhì)為30Cr1Mo1V，低壓轉(zhuǎn)子材質(zhì)為30Cr2Ni4MoV，兩轉(zhuǎn)子均為無(wú)中心孔整鍛結(jié)構(gòu)。兩轉(zhuǎn)子之間采用剛性聯(lián)軸器連接，高中壓轉(zhuǎn)子采用2個(gè)五瓦塊可傾瓦軸承支承，低壓轉(zhuǎn)子采用2個(gè)橢圓軸承支承。推力盤在高中壓轉(zhuǎn)子上[1]。

1.2 潤(rùn)滑油系統(tǒng)組成

本機(jī)型潤(rùn)滑油系統(tǒng)采用主油泵-射油器供油方式。主油泵由汽輪機(jī)主軸直接驅(qū)動(dòng)，其出口壓力油驅(qū)動(dòng)射油器投入工作。潤(rùn)滑油系統(tǒng)主要用于向汽輪發(fā)電機(jī)組各軸承及盤車裝置提供潤(rùn)滑油，同時(shí)提供頂軸系統(tǒng)用油，電機(jī)氫密封系統(tǒng)密封用油。

潤(rùn)滑油系統(tǒng)主要由主油泵、供油射油器、供潤(rùn)滑油射油器、交流潤(rùn)滑油泵、直流事故油泵、溢油閥、集裝油箱、油煙分離器、油位指示器、單舌止回閥、雙舌止回閥、冷油器、切換閥、頂軸裝置、低潤(rùn)滑油壓遮斷裝置、套裝油管路、電加熱器、油氫分離器（電機(jī)廠提供），以及連接管道和監(jiān)視儀表等設(shè)備構(gòu)成[2]。

1.3 油系統(tǒng)安全運(yùn)行聯(lián)鎖方式

油系統(tǒng)的交流潤(rùn)滑油泵、直流事故油泵與潤(rùn)滑油母管壓力信號(hào)之間有聯(lián)鎖保護(hù)。汽機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，潤(rùn)滑油母管油壓為0.08~0.12MPa，當(dāng)潤(rùn)滑油母管油壓降至0.049MPa時(shí)，報(bào)警并啟動(dòng)交流潤(rùn)滑油泵。如潤(rùn)滑油壓繼續(xù)下降，應(yīng)立即打閘停機(jī)。停機(jī)過(guò)程中如潤(rùn)滑油壓降至0.0392MPa時(shí)，應(yīng)聯(lián)動(dòng)直流事故油泵；正常停機(jī)過(guò)程中，在汽機(jī)轉(zhuǎn)速下降到2850r/min之前，啟動(dòng)交流潤(rùn)滑油泵，當(dāng)汽機(jī)轉(zhuǎn)速下降到1200r/min時(shí)，啟動(dòng)頂軸裝置。如交流潤(rùn)滑油泵失效，應(yīng)聯(lián)動(dòng)直流事故油泵保證安全停機(jī)[2]。

潤(rùn)滑油系統(tǒng)的交流潤(rùn)滑油泵、直流事故油泵電氣聯(lián)鎖由油箱儀表控制柜實(shí)現(xiàn)[3]。交流潤(rùn)滑油泵、直流事故油泵及潤(rùn)滑油母管壓力信號(hào)聯(lián)鎖由低潤(rùn)滑油壓遮斷裝置實(shí)現(xiàn)[4]。即交流潤(rùn)滑油泵與直流事故油泵間采用電氣、油壓雙聯(lián)鎖。

2 斷油燒瓦事故調(diào)查分析

印尼某電廠#1 機(jī)發(fā)生斷油燒瓦事故后，作者第一時(shí)間去現(xiàn)場(chǎng)查看了潤(rùn)滑油系統(tǒng)電氣控制柜，詢問(wèn)當(dāng)值運(yùn)行人員故障現(xiàn)象及所作的處理程序，查閱了潤(rùn)滑油壓、軸承金屬溫度，交、直流潤(rùn)滑油泵電流等參數(shù)的DCS 歷史曲線，并對(duì)事故發(fā)生過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)的記錄和分析（見(jiàn)表1）。

表1 某電廠#1機(jī)斷油燒瓦過(guò)程記錄

續(xù)表

由表1斷油燒瓦事故發(fā)生的過(guò)程可以看出：

該機(jī)組打閘停機(jī)時(shí)，交流潤(rùn)滑油泵、直流潤(rùn)滑油泵同時(shí)啟動(dòng)（運(yùn)行維護(hù)人員對(duì)直流潤(rùn)滑油泵的啟動(dòng)條件沒(méi)有檢查校準(zhǔn)），運(yùn)行人員停直流潤(rùn)滑油泵后未將開關(guān)恢復(fù)在聯(lián)鎖位置，而打在解除聯(lián)鎖位置（見(jiàn)圖1）。6s后，交流潤(rùn)滑油泵跳閘。引起交流潤(rùn)滑油泵跳閘的原因是進(jìn)入控制柜的動(dòng)力線接頭松動(dòng)造成缺相引起另兩相過(guò)載跳閘。交流潤(rùn)滑油泵跳閘后，因聯(lián)鎖開關(guān)處于斷開位置，而未聯(lián)動(dòng)直流潤(rùn)滑油泵。機(jī)組轉(zhuǎn)速2 567 r/min 時(shí)交流潤(rùn)滑油泵跳閘時(shí)潤(rùn)滑油壓為0.14MPa，轉(zhuǎn)速降到1800r/min時(shí)潤(rùn)滑油壓還有0.049MPa（低潤(rùn)滑油壓動(dòng)作值），此過(guò)程持續(xù)了2′7″。在此過(guò)程中，運(yùn)行人員未采取任何手段處理，即未遠(yuǎn)程、就地啟動(dòng)直流潤(rùn)滑油泵也未在集控室控制面板上用強(qiáng)啟按鈕啟動(dòng)直流潤(rùn)滑油泵（見(jiàn)圖2），而是先查事故原因，由此耽誤了寶貴時(shí)間；事后，檢查、操作主油箱電氣控制柜，交、直流潤(rùn)滑油泵可自由切換，說(shuō)明潤(rùn)滑油電氣控制系統(tǒng)沒(méi)問(wèn)題。由此判斷本次斷油事故主要原因和次要原因如下。

主要原因：

（1）運(yùn)行人員違章操作，解除聯(lián)鎖后未將聯(lián)鎖及時(shí)恢復(fù)導(dǎo)致交流潤(rùn)滑油泵停止后，直流潤(rùn)滑油泵未及時(shí)聯(lián)鎖啟動(dòng)；

（2）運(yùn)行人員對(duì)油壓持續(xù)不正常下降未引起警惕，未及時(shí)對(duì)直流事故油泵進(jìn)行遠(yuǎn)程、就地或強(qiáng)制啟動(dòng)。

次要原因：

（1）交流潤(rùn)滑油泵兩路電源（A路、B路），可用的只有一路，緊急電源未正常備用；

（2）交流潤(rùn)滑油泵跳閘的原因是進(jìn)入控制柜的動(dòng)力線接頭松動(dòng)造成缺相引起另兩相過(guò)載跳閘。

圖1 正確聯(lián)鎖位置（事故發(fā)生時(shí)開關(guān)處于REMOVE位即解鎖位置）

圖2 直流潤(rùn)滑油泵強(qiáng)啟按鈕AC

3 斷油燒瓦事故的預(yù)防措施

（1）加強(qiáng)對(duì)運(yùn)行人員的培訓(xùn)，讓運(yùn)行人員對(duì)運(yùn)行安全要求有清醒的認(rèn)識(shí)，并嚴(yán)格遵守運(yùn)行章程，嚴(yán)禁違章操作。

針對(duì)斷油燒瓦事故，運(yùn)行人員在機(jī)組運(yùn)行中，應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)視油系統(tǒng)參數(shù)，嚴(yán)格按照油系統(tǒng)運(yùn)行要求進(jìn)行操作。嚴(yán)禁在機(jī)組啟、停、運(yùn)行過(guò)程中解除各設(shè)備間的聯(lián)鎖。因特殊情況而解除聯(lián)鎖的設(shè)備和信號(hào)，執(zhí)行報(bào)備制度，按報(bào)備制度及時(shí)恢復(fù)聯(lián)鎖，并嚴(yán)密監(jiān)視是否處于正常狀態(tài)。

（2）加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的巡查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電氣線路及設(shè)備可能存在的隱患并予以排除。

運(yùn)行人員應(yīng)及時(shí)巡查各機(jī)組設(shè)備及電氣線路的隱患，如線頭松動(dòng)等現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)排除。

（3）經(jīng)過(guò)參與多起斷油燒瓦事故的調(diào)查與處理，筆者認(rèn)為按運(yùn)行規(guī)程，制定嚴(yán)謹(jǐn)?shù)木o急預(yù)案，并定期演練，讓運(yùn)行人員熟知緊急事故狀態(tài)下操作流程。

（4）電廠一旦出現(xiàn)潤(rùn)滑油事故，應(yīng)按預(yù)設(shè)程序第一時(shí)間先保障潤(rùn)滑油系統(tǒng)油壓正常，否則立即實(shí)施緊急停機(jī)。停機(jī)后再查明原因。

通過(guò)以上措施，尤其是對(duì)緊急狀況的演練，可以有效地預(yù)防斷油燒瓦事故的發(fā)生，避免或大大降低事故造成的損失。

[1]東方汽輪有限公司.N300－16.7/535/535-8型汽輪機(jī)產(chǎn)品說(shuō)明書D300N-000100ASM[S].

[2]東方汽輪有限公司.N300－16.7/535/535-8型汽輪機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)說(shuō)明書D300N-000152ASM[S].

[3]東方汽輪有限公司.N300－16.7/535/535-8型汽輪機(jī)主油箱電氣控制柜說(shuō)明書[S].

[4]東方汽輪有限公司.N300－16.7/535/535-8型汽輪機(jī)低潤(rùn)滑油壓遮斷裝置圖[S].