祁廣福，梁國(guó)玲

(青海黃河水電公司積石峽發(fā)電分公司，青海 民和 810800)

0 引言

積石峽水電站位于黃河上游青海省民和縣境內(nèi)，電站總裝機(jī)容量1 020 MW，共安裝3臺(tái)340 MW的混流式水輪發(fā)電機(jī)組，電站設(shè)計(jì)水頭66 m，額定流量592 m3/s,額定轉(zhuǎn)速85.71 r/min。

1 接力器概況

積石峽水電站每臺(tái)水輪機(jī)機(jī)組調(diào)速器安裝有2個(gè)油壓操作的直缸式接力器，接力器對(duì)稱布置。在右接力器上配有一個(gè)液壓自動(dòng)鎖錠裝置，左接力器上設(shè)有手動(dòng)鎖錠裝置。接力器包括前缸蓋、缸蓋、液壓缸體、后缸蓋、活塞、活塞桿、導(dǎo)向座及推拉桿頭等。接力器規(guī)格為?660，設(shè)計(jì)行程872 mm，壓緊行程為6 mm。操作油為46號(hào)汽輪機(jī)油，額定操作油壓為6.3 MPa。接力器結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 接力器結(jié)構(gòu)

2 故障概況

2018年6月8日凌晨00時(shí)44分，2號(hào)機(jī)組帶負(fù)荷300 MW運(yùn)行，1時(shí)50分運(yùn)行值班巡回檢查中發(fā)現(xiàn)2號(hào)機(jī)組手動(dòng)鎖錠側(cè)接力器開機(jī)腔法蘭漏油，隨即向網(wǎng)調(diào)申請(qǐng)停機(jī)，2時(shí)00分2號(hào)機(jī)組停機(jī)。檢查發(fā)現(xiàn)2號(hào)機(jī)組手動(dòng)鎖錠側(cè)接力器開機(jī)腔法蘭把合面有刺油現(xiàn)象，見(jiàn)圖2。接力器底部地面有大量積油。2時(shí)10分關(guān)閉2號(hào)機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)總供油閥，械鎖錠側(cè)接力器開機(jī)腔法蘭法蘭把合面不再刺油，只有少量滲油。

圖2 接力器法蘭漏油

3 原因分析

根據(jù)故障狀況，決定對(duì)2號(hào)機(jī)組手動(dòng)鎖錠側(cè)接力器開機(jī)腔漏油法蘭進(jìn)行分解，分解后發(fā)現(xiàn)檢查法蘭“O”型橡膠密封圈(?53×4)有一處斷裂；同時(shí)，拆除法蘭緊固螺栓和分解法蘭時(shí)均有明顯“憋勁”現(xiàn)象，法蘭分解后螺栓孔錯(cuò)位接近20 mm。可以確定手動(dòng)鎖錠側(cè)接力器開機(jī)腔法蘭漏油的主要原因是法蘭“O”型橡膠密封圈斷裂，而導(dǎo)致“O”型橡膠密封圈斷裂的原因有以下兩個(gè)方面。

3.1 “O”型橡膠密封圈安裝工藝不規(guī)范

接力器法蘭漏油的“O”型橡膠密封圈密封是艾致密封，而艾致密封質(zhì)量相對(duì)來(lái)說(shuō)還是可靠的。目前，電站重要部位的橡膠密封均采用艾致密封。通過(guò)對(duì)取出的“O”型橡膠密封圈全面仔細(xì)檢查，該“O”型橡膠密封圈多點(diǎn)有硬化現(xiàn)象，特別是斷裂部位尤其明顯。除有明顯硬化部位外，其它大部分仍然有較強(qiáng)的彈性。同時(shí)，鑒于管道安裝時(shí)法蘭處憋勁現(xiàn)象，可以斷定安裝“O”型橡膠密封圈時(shí)，為防止密封圈掉出密封槽，使用快速粘接膠進(jìn)行了固定。而使用快速粘接膠后，涂膠部位的橡膠密封條容易發(fā)生硬化而失去彈性，長(zhǎng)期受到壓力沖擊后會(huì)出現(xiàn)龜裂、裂紋，此次“O”型橡膠密封圈斷裂部位就有明顯裂紋痕跡(見(jiàn)圖3)。所以，管道密封圈安裝不規(guī)范很容易產(chǎn)生隱患，隱患擴(kuò)大就會(huì)發(fā)生故障，甚至是事故。

圖3 斷裂的“O”型橡膠密封圈

3.2 法蘭面加工缺陷

檢查2號(hào)機(jī)組手動(dòng)鎖錠側(cè)接力器開機(jī)腔法蘭把合面，發(fā)現(xiàn)漏油部位法蘭把合面存在局部間隙(δ=0.04 mm)，更換密封圈后擰緊法蘭把合螺栓，出現(xiàn)漏油部位仍然存在局部間隙(δ=0.04 mm)，經(jīng)過(guò)多次調(diào)整把合接力器開機(jī)腔法蘭，該部位局部間隙仍然存在。經(jīng)測(cè)量，上部方形法蘭密封面存在加工缺陷，法蘭把合后密封面有局部間隙，局部間隙的長(zhǎng)度約占法蘭密封面總長(zhǎng)度的1/5。由于法蘭密封面存在局部間隙，所以處于間隙部位的“O”型橡膠密封圈內(nèi)、外均有間隙，在局部間隙影響下，該處“O”型橡膠密封圈直接承受油壓的沖擊，很容易導(dǎo)致橡膠密封圈損壞發(fā)生泄漏。

3.3 結(jié)論

綜上所述，導(dǎo)致此次接力器開機(jī)腔法蘭“O”型橡膠密封圈斷裂漏油的原因是：

1)“O”型橡膠密封圈安裝工藝不規(guī)范；

2)法蘭面加工缺陷，加劇“O”型橡膠密封圈損壞。

4 處理措施

4.1 初步處理

故障發(fā)生后，由于需要機(jī)組盡快恢復(fù)運(yùn)行發(fā)電，因此只對(duì)接力器開機(jī)腔法蘭“O”型橡膠密封圈進(jìn)行了更換處理。在“O”型橡膠密封圈更換前，對(duì)法蘭密封面表面進(jìn)行除銹、研磨處理，“O”型橡膠密封圈使用艾致成型密封圈。

安裝“O”型橡膠密封圈時(shí)，密封槽內(nèi)涂抹潤(rùn)滑脂固定密封圈，并對(duì)稱把合法蘭螺栓，且用塞尺檢查間隙，除法蘭加工存在的局部間隙外，其它部位均無(wú)間隙。充油充壓試驗(yàn)、操作接力器動(dòng)作試驗(yàn)該法蘭密封面均無(wú)滲漏。

4.2 進(jìn)一步改進(jìn)

鑒于該法蘭設(shè)計(jì)不合理，主要表現(xiàn)在變徑管道長(zhǎng)度不足、焊縫間距不符合規(guī)范、管道憋勁情況。后期，重新整體加工接力器開機(jī)腔方形法蘭，將變徑管和法蘭加工成一體，并利用機(jī)組檢修進(jìn)行更換。同時(shí)，在檢修中對(duì)存在憋勁的管道重新進(jìn)行配管處理。

5 防范措施

鑒于調(diào)速器接力器發(fā)生泄漏的危害性和嚴(yán)重性，應(yīng)采取以下防范措施：

1)提高設(shè)備加工工藝、質(zhì)量

提高設(shè)備加工的精度，特別是密封面的精度。質(zhì)量低劣的液壓件必然會(huì)使密封件磨損加速，進(jìn)而導(dǎo)致密封失效。液壓密封件精度愈高，泄漏機(jī)率就會(huì)愈少。

2)合理選擇密封件及安裝工藝

應(yīng)根據(jù)與密封部位相聯(lián)系工作部件的工作情況和工作環(huán)境，以及工作介質(zhì)的性質(zhì)來(lái)選用相應(yīng)材質(zhì)和型式的密封件。橡膠密封安裝時(shí)，不使用快速粘接劑固定，而采用凡士林、潤(rùn)滑脂等固定，這樣就不會(huì)因橡膠密封材質(zhì)損傷而降低性能。

3)明確橡膠密封更換周期

根據(jù)橡膠密封材質(zhì)的使用壽命，明確橡膠密封更換周期，其中設(shè)備重要部位的密封，一定要按最短周期進(jìn)行更換。同時(shí)，為了保證密封材質(zhì)的質(zhì)量，應(yīng)選用可靠密封材料及供貨商。

4)保證管道安裝工藝

壓力管道安裝時(shí),不得用強(qiáng)拉、強(qiáng)推、 強(qiáng)扭或修改密封墊厚度等方法來(lái)補(bǔ)償安裝誤差，管道安裝工藝必須嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)標(biāo)、規(guī)范規(guī)定及要求，杜絕使用安裝不合格的管道。

6 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)2號(hào)機(jī)接力器油缸法蘭漏油故障的原因分析和處理，有效解決了接力器法蘭漏油問(wèn)題，為同類型故障處理提供了借鑒。