熊建新

（中核核電運行管理有限公司，浙江嘉興 314300）

0 引言

秦山第二核電廠1#～4#機組是650 MW 核電機組，為哈爾濱汽輪機廠生產(chǎn)的HN642-6.41 型單軸、四缸六排汽帶中間汽水分離再熱器的反動凝汽式汽輪機，日常運行期間汽輪機低壓缸軸瓦均存在不同程度甩油。

潤滑油經(jīng)油泵加壓注入軸承中，部分在軸承邊緣濺出，大部分通過回油孔流入軸承箱體，并回流至主油箱。另外部分油有可能通過軸的引導至油擋附近，如果壓力過大會突破油擋的阻擋、收集作用到軸承箱外部，形成外漏。另外軸承箱內(nèi)部的油氣混合物會溢出到外部形成外漏。

原始設(shè)計外油擋通過銅齒間隙密封作用達到防治汽輪機油外泄的效果。但于汽輪機轉(zhuǎn)子運行軌跡并非正圓，尤其在啟停機過臨界轉(zhuǎn)速，機組振動增大時銅齒磨損，原來按圖紙標準調(diào)整的油擋間隙增大且無法彌補，這樣在長期運行狀態(tài)下，造成了潤滑油外漏，軸瓦浮動油環(huán)磨損，導致軸瓦泄油量增大，也易造成軸瓦甩油。

軸承箱內(nèi)真空是否與主油箱一致的問題，在機組油沖洗階段觀察，回油通暢，沒有堵塞或是管徑過小等明顯缺陷，這樣真空度應該是一致的，但是不排除部分區(qū)域存在回流量大，使得真空不足，引發(fā)油氣外泄。

1 造成后果

汽輪機軸瓦漏油缺陷，不僅影響機組美觀，持續(xù)的漏油還會導致潤滑油缺失，需要關(guān)注主油箱油位，適時進行補油工作。同時，在高壓缸1#，2#瓦區(qū)域的漏油將直接造成保溫燃燒觸發(fā)停機信號，給機組正常運行帶來重大威脅。

2018年4月4日凌晨00：15，運行人員發(fā)現(xiàn)汽輪機2#瓦下方及側(cè)面有煙霧，啟動整體生產(chǎn)待命，凌晨00：25 汽輪機2#瓦處煙霧基本得到控制，現(xiàn)場狀態(tài)受控，整體生產(chǎn)待命終止。

2018年6月11日18 時41 分，運行巡檢人員發(fā)現(xiàn)1#汽輪機2#軸瓦下部保溫層有明火出現(xiàn)，及時報告1#主控并使用手提式干粉滅火器開始處置工作，主控及時啟動了二級干預和三級干預，及時撲滅明火，現(xiàn)場處置得當，無人員傷亡，設(shè)備無損壞，機組運行受控，現(xiàn)場保溫層過火面積約2 m2。

兩起運行事件均因軸瓦漏油導致機組起火，進而造成嚴重經(jīng)濟損失。

2 缺陷處理

針對汽輪機漏油缺陷，結(jié)合汽輪機軸承箱及軸瓦結(jié)構(gòu)，首先調(diào)整了軸瓦浮動油封間隙標準值，由1.06 mm 下調(diào)至0.76 mm，但伴隨著浮動油封間隙值的減小，汽輪機運行期間軸瓦溫度值隨之上漲，接近85 ℃（軸瓦正常運行溫度控制應小于90 ℃），給機組運行引入了安全隱患，降低了設(shè)備可靠性，而漏油缺陷仍然存在，因此，通過修改浮動油封間隙無法徹底消除缺陷。同理，也嘗試減小軸瓦外油擋間隙，由1.03 mm 減小至0.85 mm 頂部間隙，期望能夠減小油霧外漏，間隙減小后，機組運行初期，軸瓦漏油量確實有所好轉(zhuǎn)，但伴隨機組運行，外油擋齒會逐漸磨損，間隙變大，最后仍然出現(xiàn)漏油缺陷。

考慮到油擋回油不暢會形成積油隨大軸甩出的情況，將外油擋底部回油孔通過機加工形成回油槽，增大回油通徑，以期減小甩油量，但實施效果并不理想，仍然存在回油不暢甩油缺陷。最后，通過分析機組軸承箱運行參數(shù)控制，正常運行期間軸承箱設(shè)計為微負壓運行，從而將運行期間軸承箱形成的油霧抽走，避免外漏。因此，提高軸承箱負壓，有望消除油霧外漏缺陷，但通過各機組實際調(diào)整情況，仍無法徹底消除漏油缺陷。

3 優(yōu)化改型

在明確該問題為設(shè)計缺陷后，廠內(nèi)積極聯(lián)系原廠家哈爾濱汽輪機廠，就目前缺陷情況進行充分溝通交流，尋求解決辦法。通過與原廠家共同分析研究，決定優(yōu)先對汽輪機低壓缸3 至8瓦油擋進行優(yōu)化改型，以期達到消除缺陷目的：擋油板厚度向軸承箱內(nèi)側(cè)增加，厚度由原來的38 mm 增加至62 mm；增加擋油板中部回油槽；增加齒封數(shù)量；增加擋油板集油槽。

通過類比汽輪機軸封系統(tǒng)多道密封齒的結(jié)構(gòu)形式，增加擋油板的厚度，向軸承箱內(nèi)側(cè)增加一道油封齒，同時增加油封齒的數(shù)量；在擋油板中部增加回油槽，并在擋油板上增加集油槽，使油霧凝聚后能快速回流至軸承箱，而不至于隨軸甩出形成漏油，可有效控制油霧外漏，避免凝結(jié)油跡甩出。

后續(xù)通過機組大修窗口對汽輪機相應軸瓦外油擋進行更換，機組運行期間再無漏油現(xiàn)象，成功消除了汽輪機軸瓦漏油缺陷，為汽輪機組安全穩(wěn)定運行提供了有力保障。