【摘要】斐濟(jì)南德瑞瓦圖電站發(fā)現(xiàn)水導(dǎo)軸承油內(nèi)含有異物、軸承體烏金表面出現(xiàn)磨損、主軸軸瓦位置出現(xiàn)劃痕等問(wèn)題,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)分析、處理后,水導(dǎo)軸承滿足安全運(yùn)行要求。
【關(guān)鍵詞】水輪機(jī);水導(dǎo)軸承
1.事件起因
南德瑞瓦圖電站反映更換機(jī)水導(dǎo)冷卻器時(shí)發(fā)現(xiàn)油內(nèi)含有異物、軸承體烏金表面出現(xiàn)磨損、主軸軸瓦位置出現(xiàn)劃痕等問(wèn)題。
2.工地實(shí)際狀態(tài)
2.1軸承體已進(jìn)行刮瓦處理(未見原瓦損壞位置),已將嵌入烏金表面的硬質(zhì)高點(diǎn)去除、原磨損位置刮磨。原瓦面原磨損位置位于4個(gè)上油槽的不同位置,基本與旋轉(zhuǎn)方向一致分別為旋轉(zhuǎn)方向的油槽的下部、中部及上部。
2.2原烏金表面含有黑色狀磨損顆粒物質(zhì)。
2.3水導(dǎo)軸承原軸承內(nèi)油樣,發(fā)現(xiàn)內(nèi)除有烏金屑外,還含有黑色的顆粒狀物質(zhì),油未呈現(xiàn)乳化狀態(tài),判斷油內(nèi)應(yīng)無(wú)水進(jìn)入。
2.4主軸磨損部位位于軸承體位置的上部。
2.5軸承體外圈圍板徑向有磨損,軸承體下部外圈圍板有月牙狀刮撞現(xiàn)象。
3.問(wèn)題分析
3.1軸承體的磨損
2012年軸承瓦溫過(guò)高進(jìn)行處理時(shí),要將其中一根回油管進(jìn)行封堵,但現(xiàn)場(chǎng)不具備焊接條件,采用回油管頂部放置螺栓及鉛墊圈及橡皮條方式進(jìn)行處理。此次拆軸承,發(fā)現(xiàn)鉛墊圈已消失,橡皮條只剩少量部分。烏金瓦的磨損位置為底部開始旋轉(zhuǎn)方向軸承上游槽的下部、中部及上部。初步判斷軸承體的磨損原因應(yīng)為封堵回油管的螺栓下部的鉛墊圈未加以固定,機(jī)組長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后鉛墊圈碎裂脫落,隨著油的循環(huán)進(jìn)入軸承間隙內(nèi)造成的瓦面磨損。
3.2主軸的磨損
主軸的表面缺陷應(yīng)為銹蝕痕跡,不屬于磨損現(xiàn)象。主軸位置的銹蝕部位剛好位于甩油盆的靜止液面以上。機(jī)組裝機(jī)后長(zhǎng)時(shí)間未運(yùn)行或長(zhǎng)時(shí)間停機(jī),未在大軸表面采取相應(yīng)的防銹措施,而當(dāng)?shù)乜諝鉂穸容^大,造成的主軸軸瓦位置的銹蝕。
3.3軸承體外圈圍板的刮碰
下圍板外圈外徑未進(jìn)行加工,外徑方向存在尺寸偏差;安裝時(shí)轉(zhuǎn)輪中心線的偏差造成轉(zhuǎn)動(dòng)部分安裝高層偏差;下圍板頂面與轉(zhuǎn)動(dòng)油盆蓋距離較小均會(huì)造成外圍板的刮碰。
4.現(xiàn)場(chǎng)處理過(guò)程
4.1主軸處理過(guò)程
采用纖維輪對(duì)主軸銹蝕部位進(jìn)行處理,去除表面浮銹。修磨后,對(duì)主軸尺寸復(fù)測(cè)如圖3:
4.2軸承體處理過(guò)程
4.2.1首先,對(duì)原軸承體已進(jìn)行刮研處理,與主軸復(fù)測(cè)尺寸比較,軸承間隙除上部20mm范圍內(nèi)達(dá)到0.54mm外,其余均在0.3~0.4mm之間。通過(guò)計(jì)算軸承的承載能力符合要求,建議采用原2#軸承體進(jìn)行安裝。如圖4。
4.2.2使用備品瓦,面臨尋找主軸中心軸線位置,重新鉆鉸軸承體與導(dǎo)流錐的定位銷孔的問(wèn)題,解決方式兩種:①上導(dǎo)、下導(dǎo)軸瓦位置推主軸,將主軸推至中心位置,安裝備品瓦鉆鉸銷孔;②用原2#軸承體安裝復(fù)測(cè)主軸間隙后,備品瓦安裝位置與原瓦位置相同鉆鉸備品瓦銷孔。首先,采用的是推主軸中心方式,發(fā)現(xiàn)8塊軸瓦間隙不均勻,C瓦間隙突然增加,同時(shí)考慮軸瓦位置背部安裝有調(diào)整墊片,并瓦背未做清理存在油膜,油膜薄到一定厚度后剛度較大,此種方式誤差較大,不考慮采用此種方式。擬采用第二種方式確認(rèn)備品瓦安裝位置。
4.2.3軸瓦間隙偏小,要求現(xiàn)場(chǎng)刮瓦處理后,滿足軸承間隙在0.30mm以上。同時(shí)進(jìn)行上油槽尺寸放大處理。在處理油槽過(guò)程中,瓦面2處測(cè)溫孔位置烏金瓦穿透,建議封堵處理,由于現(xiàn)場(chǎng)沒有烏金條等設(shè)施,提出可在測(cè)溫孔位置進(jìn)行絲堵封堵。
4.2.4安裝原軸承體,焊接封堵1根回油管,更換新冷卻器,水導(dǎo)軸承進(jìn)行回裝。安裝后,推動(dòng)主軸移動(dòng),用百分表復(fù)測(cè)主軸各位置尺寸,軸瓦間隙在0.29~0.32mm之間,滿足運(yùn)行要求。
4.2.5起機(jī)運(yùn)行,水導(dǎo)軸承無(wú)異常。發(fā)電機(jī)下導(dǎo)軸承出現(xiàn)運(yùn)行后液面迅速消失、停機(jī)后液面又恢復(fù)的狀況。觀察發(fā)現(xiàn),運(yùn)行時(shí)在吸油霧裝置電機(jī)未打開的情況下,吸油霧裝置排油管集油。檢查擋油板分半面間隙達(dá)5mm,后重新安裝擋油板,調(diào)整分半面間隙為2mm,與主軸徑向單面間隙為0.5~0.7mm重新啟機(jī)后無(wú)效果。后將下導(dǎo)軸承溢油管閥門打開,油位迅速下降的現(xiàn)象消失。原因初步分析:下導(dǎo)未設(shè)置軸承補(bǔ)氣接口,在機(jī)組運(yùn)行時(shí)形成封閉腔,氣體憋在軸承油箱上部及分塊瓦上部,隨著油的循環(huán),軸瓦上部的氣體也進(jìn)入軸承油箱外側(cè)空間內(nèi),油箱上部憋住的氣阻止油的流動(dòng),油循環(huán)向低壓位置,至封油板的上部、同時(shí)封油板回油面積(包括回油孔及分半面間隙)又不足,造成油向低壓側(cè)--吸油霧裝置處流動(dòng)。現(xiàn)場(chǎng)處理方式是打開下導(dǎo)溢油閥,油位迅速降低的現(xiàn)象消失。
5.處理結(jié)果
運(yùn)行后水導(dǎo)軸承瓦溫在4噴嘴滿負(fù)荷運(yùn)行工況下軸瓦溫度為51度,水導(dǎo)位置主軸擺度為0.04mm,滿足安全要求,各工況指標(biāo)均良好。