竇學(xué)剛++顧挺

摘 要：錦屏二級(jí)水電站水輪機(jī)主軸密封水采用多路水源供水，為檢驗(yàn)各路水源的供水可靠性進(jìn)行水源切換試驗(yàn)，但在水路切換過程中發(fā)生主軸密封水中斷故障。通過分析本次試驗(yàn)失敗的原因提出目前機(jī)組主軸密封水供水系統(tǒng)存在的缺點(diǎn)，提出應(yīng)對(duì)措施和改造建議。

關(guān)鍵詞：主軸密封水；水電站；技術(shù)供水

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.15.172

1 機(jī)組主軸密封概況

錦屏二級(jí)水電站電站總裝機(jī)480萬千瓦（8臺(tái)x60萬千瓦），多年平均年發(fā)電量242.3億千瓦時(shí)，額定水頭288米，最低水頭279.2，最高水頭318.8米。電站機(jī)組采用一洞雙機(jī)引水型式（兩臺(tái)機(jī)組共用一條引水隧洞）組成一個(gè)水力單元。水輪機(jī)主軸工作密封型式為恒壓式自動(dòng)補(bǔ)償型結(jié)構(gòu)，采用水潤滑和冷卻。

2 主軸密封水切換原因

主軸密封水共三路水源，一路取自蝸殼進(jìn)口前，經(jīng)減壓和過濾裝置減壓并過濾后供給主軸工作密封，一路取自機(jī)組推力冷卻器供水總管水源作為第一備用水源，一路由相鄰機(jī)組主軸密封水聯(lián)絡(luò)管供水作為第二備用水源。由于主軸工作密封主用水源從未出現(xiàn)過故障，因此兩路備用水源從未投入運(yùn)行過。此次切換主要檢驗(yàn)兩路備用水源是否能夠滿足運(yùn)行要求。

3 主軸密封水切換流程及故障現(xiàn)象

（1）在#5機(jī)、#6機(jī)停機(jī)狀態(tài)下值班員開啟#5、#6機(jī)主軸密封水聯(lián)絡(luò)閥，關(guān)閉#6機(jī)主軸密封水蝸殼取水閥，利用#5機(jī)主軸密封備用水源向#6機(jī)供水。

（2）值班員發(fā)現(xiàn)#6機(jī)主軸密封水壓力上升為0.92MPa，流量降低為157L/min?，F(xiàn)場發(fā)現(xiàn)#6機(jī)主軸密封水可能堵塞，與切換前相比，壓力偏高，流量偏低。值班員人員立即開啟#6機(jī)主軸密封水蝸殼取水閥，關(guān)閉#5、#6機(jī)主軸密封水聯(lián)絡(luò)閥。但是#6機(jī)主軸密封流量流量仍然偏低，始終無法增加至切換試驗(yàn)前的流量，流量變化如圖2所示。

4 處理過程

（1）運(yùn)行人員立即關(guān)閉取自#6機(jī)自己蝸殼的主用水源，防止雜質(zhì)繼續(xù)進(jìn)入主軸密封水路系統(tǒng)和增加清理的難度。

（2）拆除主軸密封供水管路，檢查主軸密封供水管路節(jié)流片、主軸密封浮動(dòng)環(huán)供水環(huán)管、各個(gè)主軸密封供水支管，使用人工清理和檢修氣吹掃將雜質(zhì)清除。

（3）將浮動(dòng)密封環(huán)整體提起約20mm高度，用檢修氣吹掃主軸密封供水支管與浮動(dòng)密封環(huán)接頭位置以及檢查浮動(dòng)密封環(huán)內(nèi)部管路是否堵塞，并且使用內(nèi)窺鏡檢查浮動(dòng)環(huán)與動(dòng)環(huán)密封間隙檢查是否有雜質(zhì)。

（4）局部打開主軸密封供水閥，在供水支管與浮動(dòng)密封環(huán)脫開的情況下沖洗管路，檢查除浮動(dòng)密封環(huán)內(nèi)部管路以外的其他管路清潔度情況，檢查結(jié)果各支管出水量均勻正常。

5 主軸密封水管堵塞原因分析

（1）此類恒壓式自動(dòng)補(bǔ)償型結(jié)構(gòu)正常運(yùn)行時(shí)要求必須接通有壓清潔水，且水壓應(yīng)大于被密封水，才能夠在密封面形成潤滑膜、阻止被密封水進(jìn)入密封面。因?yàn)橛盟坎淮螅源思夹g(shù)供水的配管直徑不大容易發(fā)生堵塞現(xiàn)象。

（2）特殊的運(yùn)行方式造成兩路備用水源容易沉積雜質(zhì)。在未進(jìn)行此次主軸密封水切換前一直使用主用水源進(jìn)行供水，具有結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高的特點(diǎn)。正因?yàn)槠涓呖煽啃裕酝懂a(chǎn)發(fā)電以來，未出現(xiàn)過供水中斷的故障，也未進(jìn)行過相關(guān)的定期工作，造成試驗(yàn)前未充分重視其中的風(fēng)險(xiǎn)。

（3）切換試驗(yàn)失敗后，當(dāng)使用#5、#6機(jī)聯(lián)絡(luò)供水源供水出現(xiàn)流量降低后，再恢復(fù)到原主用主軸密封水供水時(shí)流量無法增加到原來的流量。初步可以判斷有異物進(jìn)入主軸密封供水管路中造成管路堵塞，無法恢復(fù)原來的流量。

（4）在切換備用水源之前，未進(jìn)行有效的排污操作?？紤]到第一路備用水源及#5、#6機(jī)聯(lián)絡(luò)供水水源都是經(jīng)過相應(yīng)過濾器過濾過的清潔水，所以在投入備用水源時(shí)沒有進(jìn)行有效的排污操作。

（5）由于設(shè)計(jì)上的不足，現(xiàn)場#5、#6機(jī)聯(lián)絡(luò)供水水源未安裝有排污閥門，即使在試驗(yàn)前考慮到排污操作也沒有排污口排出管道內(nèi)的雜物和易造成堵塞的物體。

6 相關(guān)建議

（1）建議在圖1所示的聯(lián)絡(luò)管道上適當(dāng)位置處增加2個(gè)排污閥，在切換至聯(lián)絡(luò)水管進(jìn)行供水之前進(jìn)行充分的排污操作能夠有效的排出管道內(nèi)的異物雜質(zhì)。

（2）運(yùn)行方式上可以采用定期切換供水水源的方式，防止某一供水水源長期不用造成管道內(nèi)雜質(zhì)沉積，并且在機(jī)組期進(jìn)行管道的清潔工作。

（3）在未進(jìn)行足夠的風(fēng)險(xiǎn)分析和采取必要的風(fēng)險(xiǎn)控制手段措施之前不盲目進(jìn)行試驗(yàn)，并且在試驗(yàn)時(shí)可以選擇在機(jī)組檢修期間進(jìn)行，防止機(jī)組的非正常退備。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：竇學(xué)剛（1984-），男，本科，工程師，從事錦屏水電站運(yùn)行工作。endprint