郭 利 紅, 何 軍
(四川大川電力有限公司,四川 雅安 625605)
某水電站發(fā)電機(jī)組軸瓦斷油事故分析及處理
郭 利 紅, 何 軍
(四川大川電力有限公司,四川 雅安 625605)
發(fā)電機(jī)潤滑油系統(tǒng)是保證發(fā)電機(jī)組安全運(yùn)行的重要系統(tǒng),系統(tǒng)故障會造成斷油燒瓦事故。針對事故暴露出來的問題和教訓(xùn),水力發(fā)電企業(yè)應(yīng)該不斷加強(qiáng)設(shè)備管理和生產(chǎn)人員培訓(xùn),高度重視設(shè)備三級巡視檢查工作,巡視工作要做到“五到位”、“三比較”,發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異常狀態(tài)和缺陷情況,及時消除缺陷。
水電站;發(fā)電機(jī)組;軸瓦斷油;事故分析
水輪發(fā)電機(jī)組潤滑油系統(tǒng)是保證水輪機(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,將造成機(jī)組跳閘甚至發(fā)生斷油燒瓦事故。據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù),在小型水電站發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行期間,有過多起案例。本文所述的水輪機(jī)斷油事故,其主因兩臺潤滑油泵同時不能供油。事故發(fā)生后,電站迅速采取了應(yīng)對措施,組織人員對事故原因進(jìn)行了勘查和分析,成立了檢修組織機(jī)構(gòu),編制了檢修方案,并制定了相應(yīng)的防范措施。
該電站水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)主要參數(shù)見下表:
表1 機(jī)組參數(shù)表
發(fā)電機(jī)推力軸瓦及導(dǎo)軸瓦均采用外接高位油箱利用高差進(jìn)行補(bǔ)油的方式,其系統(tǒng)圖見下圖。
圖1 發(fā)電機(jī)系統(tǒng)圖
潤滑油系統(tǒng)循環(huán)運(yùn)行方式:重力油箱中的潤滑油通過油管在重力作用下流到機(jī)組1號、2號、3號軸承,潤滑軸承并吸收軸瓦熱量后流到重力回油箱,冷卻后經(jīng)過油泵加壓進(jìn)入重力油箱,完成一個循環(huán)。
油泵工作方式:設(shè)有兩臺油泵,一用一備。在高位重力油箱裝設(shè)有干簧管油位信號儀,設(shè)有三對干簧接點(diǎn),分別作用于停泵、啟主泵、啟備泵并報警。油泵控制回路電源采用AC220 V供電,油泵主電源采用AC380 V供電。
某日3∶46因上網(wǎng)線路故障,導(dǎo)致1、2號機(jī)失磁保護(hù)動作自動停機(jī),失去廠用電。3∶49恢復(fù)廠用電,值班長會同值班人員檢檢查軸承油位正常,1、2號機(jī)組具備開機(jī)條件后,4:11分別令值班員甲乙開啟1號機(jī),值班員乙開啟2號機(jī)。開機(jī)過程中兩臺機(jī)組均發(fā)軸承溫度升高和過高信號觸發(fā)事故停機(jī)流程,調(diào)速器和水輪機(jī)主閥自動關(guān)回,值班員立即投入剎車制動,將1號、2號機(jī)退出運(yùn)行。
在做好安全措施后,電站檢修人員對兩臺機(jī)組進(jìn)行拆機(jī)檢查,發(fā)現(xiàn)兩臺機(jī)組受損情況一致:發(fā)電機(jī)和水輪機(jī)導(dǎo)軸瓦完好,各軸頸無損傷,發(fā)電機(jī)推力軸瓦因高溫?zé)齻?5%。
潤滑油系統(tǒng)檢查后未發(fā)現(xiàn)有漏油情況,回油箱油量充足但高位重力油箱內(nèi)無油;干簧管信號儀觸點(diǎn)動作正常;磁性滑塊無卡澀現(xiàn)象;1、2號油泵控制回路正常;低油位告警音響正常(當(dāng)?shù)陀臀粫r,在啟動備用油泵的同時將啟動單獨(dú)的低油位電鈴音響告警,當(dāng)天電鈴未響),檢查主油泵、備用油泵電機(jī)絕緣均沒有問題。經(jīng)試驗,1號油泵啟動后空轉(zhuǎn)打不上油。
從現(xiàn)場故障現(xiàn)象看,1號油泵啟動便不打油,2號油泵沒有啟動,分析主要存在以下因素:
(1)1號油泵:將2號油泵、電機(jī)分別換到1號泵,均可啟動,但打不上油。進(jìn)一步檢查,發(fā)現(xiàn)油泵油管進(jìn)口處底閥卡阻,導(dǎo)致油泵空轉(zhuǎn)不能打油。
(2)2號油泵:故障前高位重力油箱油位已降到1號油泵啟動位置,1號油泵因進(jìn)口油管底閥卡阻造成運(yùn)行不打油。當(dāng)故障發(fā)生廠、廠用電中斷時,重力油箱油位已經(jīng)處于接近2號油泵啟動的位置。在廠用電恢復(fù)過程中,啟動干簧觸點(diǎn)的磁性滑塊滑過了下觸點(diǎn)位置。廠用電恢復(fù)后,干簧管信號儀無法再發(fā)出信號,2號油泵就無法啟動,從而造成重力油箱缺油。
5.1 軸瓦處理
該電站機(jī)推力軸承采用分塊瓦,每臺機(jī)組共有10塊,瓦面材質(zhì)為巴氏合金。拆下推力瓦依次對瓦面進(jìn)行修刮,修刮標(biāo)準(zhǔn)為:
(1)刀花排列應(yīng)均勻整齊,刀花應(yīng)相對錯開。刀花面積應(yīng)控制在0.15 cm2~0.25 cm2以內(nèi)。刀花最深點(diǎn)應(yīng)基本控制在下刀處和刀花中部之間。刀花最深處控制在0.03 mm~0.05 mm之間。下刀處應(yīng)為緩弧,不應(yīng)有棱角和毛刺。
(2)推力瓦面接觸點(diǎn)應(yīng)不少于2點(diǎn)/cm2~3點(diǎn)/cm2。
(3)推力瓦面局部不接觸面積,每處不應(yīng)大于推力瓦面積的2%,但最大不超過16 cm2,其總和不應(yīng)超過推力瓦面積的5%。
(4)進(jìn)油邊按設(shè)計要求刮削,在10 mm~15 mm范圍內(nèi)刮成深0.5 mm的倒圓斜坡。
5.2 油系統(tǒng)檢查處理
研磨1號油泵進(jìn)油管底閥,保證其動作靈活、可靠。同時,對2號油泵進(jìn)油管底閥進(jìn)行檢查、研磨,防止出現(xiàn)1號油泵出現(xiàn)的類似問題。
(1)檢查并清洗1號油泵、2號油泵出口止回閥,確保其動作靈活可靠。
(2)開機(jī)前取油樣進(jìn)行化驗,油質(zhì)合格。
5.3 開機(jī)運(yùn)行情況
機(jī)組回裝完成后,對機(jī)組進(jìn)行空轉(zhuǎn)、空載試驗及帶負(fù)荷試運(yùn),記錄發(fā)電機(jī)推力瓦溫、導(dǎo)軸瓦溫度,并與歷史數(shù)據(jù)及運(yùn)行規(guī)程相比較,均在合格范圍。
6.1 事故教訓(xùn)
(1)要加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)力度,特別是可能引起潤滑油系統(tǒng)斷油的設(shè)備及其附件,比如底閥、止回閥等。
(2)系統(tǒng)設(shè)計時,應(yīng)考慮到極端情況。本文所述案例,雖然設(shè)了正常啟泵點(diǎn)、備泵啟泵及警鈴報警點(diǎn),但各報警點(diǎn)沒有保持功能,油泵控制回路采用的是交流,沒有考慮到廠用電失電情況下的恢復(fù)過程油泵需要啟動的情況。
6.2 防范措施
(1)將重力潤滑油系統(tǒng)油泵控制回路電源由交流改為直流,并更換控制回路中有關(guān)元件,保證系統(tǒng)在廠用是電消失情況下具備控制信號輸出保持功能,在廠用電恢復(fù)后,能夠可靠啟動油泵。
(2)針對高位重力油箱油位不能在中控室監(jiān)視的情況,增設(shè)一套智能油位顯示裝置,將高位重力油箱的油位引至中控室,進(jìn)行油位顯示和油位異常(油位高、油位低、油位過低)報警。
(3)加強(qiáng)運(yùn)行人員技能水平的培訓(xùn),進(jìn)行事故預(yù)想及演練,提高應(yīng)急處置能力。
發(fā)電機(jī)潤滑油系統(tǒng)是保證發(fā)電機(jī)組安全運(yùn)行的重要系統(tǒng),系統(tǒng)故障會造成斷油燒瓦事故。針對事故暴露出來的問題和教訓(xùn),水力發(fā)電企業(yè)應(yīng)該不斷加強(qiáng)設(shè)備管理和生產(chǎn)人員培訓(xùn),高度重視設(shè)備三級巡視檢查工作,巡視工作要做到“五到位(眼到:看清;耳到:聽清;手到:摸準(zhǔn);鼻到:聞到;心到:用心巡視)、三比較(與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程比較、與同類機(jī)組進(jìn)行比較、與歷史狀態(tài)進(jìn)行比較)”,發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異常狀態(tài)和缺陷情況,及時消除缺陷。對生產(chǎn)人員做好現(xiàn)場設(shè)備風(fēng)險辨識和事故預(yù)想,提高人員處置突發(fā)事件的能力。同時,通過設(shè)備改造和技術(shù)創(chuàng)新,不斷提高設(shè)備健康水平,避免設(shè)備事故發(fā)生,為實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全奠定基礎(chǔ)。
[1] 董寧、佘曉軍.燈泡貫流式機(jī)組防止斷油燒瓦事故的分析與應(yīng)對.西北水電,2012年第6期.
[2] 賈春國.軸瓦斷油事故分析處理一例.熱電技術(shù),2002年第1期.
[TM622];TB857+.3;[TL38+3]
B
1001-2184(2017)05-0124-02
2017-08-21
郭利紅(1979-),女,陜西扶風(fēng)人,畢業(yè)于寶雞工業(yè)學(xué)校數(shù)控專業(yè),四川大川電力有限公司大川電廠運(yùn)行主值,從事水電運(yùn)行工作;
何 軍(1976-),男,四川蘆山人,畢業(yè)于西安航空技術(shù)高等專科學(xué)校熱能工程專業(yè),四川大川電力有限公司安全生產(chǎn)技術(shù)部副經(jīng)理,工程師,從事水電安全生產(chǎn)管理工作.
(責(zé)任編輯卓政昌)