立式水轮发电机弹性金属塑料推力轴瓦技术条件

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立式水轮发电机弹性金属塑料
推力轴瓦技术条件
Technical specifications of elastic metal-plastic segment
for thrust bearings of vertical-shaft hydrogenerators
DL/T622-1997
中华人民共和国电力行业标准
立式水轮发电机弹性金属塑料
推力轴瓦技术条件DL/T6221997 Technical specifications of elastic metal-plastic segment for thrust
bearings of vertical-shaft hydrogenerators
中华人民共和国电力工业部1997-09-29批准
1997-12-01实施
前言
本标准是根据90年代以来引进国外水轮发电机推力轴承弹性金属塑料推力轴瓦的安装试验运行的实践和各使用单位在引进时技术谈判与合同条件的内容结合国内各水电设备制造和研究部门在研制应用国产弹性金属塑料推力轴瓦方面的经验和成果而制定的其编写规则符合DL/T6001996电力标准编写的基本规定
本标准作为设计制造设备采购或引进时对弹性金属塑料推力轴瓦的基本要求包括以下主要内容
基本技术要求
现场试验验收
供货范围技术文件现场服务
技术保证和罚款
包装运输标志
为了统一因弹性金属塑料推力轴瓦的应用而出现的各种技术名称和术语本标准给出有关名称术语的定义并规定了标准的适用范围
本标准可以作为择优采购弹性金属塑料推力轴瓦时技术谈判的依据也是运行使用塑料轴瓦时应遵循的技术准则
本标准由青海省电力工业局提出
本标准由电力工业部水电站水轮发电机标准化技术委员会归口
本标准起草单位中国水利水电工程总公司青海省电力工业局龙羊峡水电厂
本标准主要起草人付元初张俊才刘品一盖炳霞许松林
本标准委托电力工业部水电站水轮发电机标准化技术委员会负责解释
1范围
本标准规定了水轮发电机推力轴承弹性金属塑料推力轴瓦的使用条件技术性能试验验收供货服务包装运输及厂家保证
本标准适用于单机容量大于15MV A或推力负荷大于1000kN的立式水轮发电机的推力轴承
本标准不适用于卧式水轮发电机的推力轴承推力导轴承及立式水轮发电机的导轴承
本标准的规定不排斥新材料新工艺在推力轴瓦上的进一步采用本标准未给出的事项要求应符合设备制造厂家的规定
2引用标准
下列标准的条文通过在本标准中引用而构成为本标准的条文本标准出版时所示版本均为有效所有标准都会被修订使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性
GB1112089L-TSA汽轮机油
3术语和定义
3.1弹性金属塑料复合层
由弹性金属丝(一般为青铜丝)与氟塑料在一定温度条件和高压力下压制而成的具有一定弹性模量的复合材料其弹性金属丝已部分镶嵌在氟塑料之中
3.2弹性金属塑料覆盖层
通过加压钎焊方式将弹性金属塑料复合层焊接在推力轴瓦的钢制瓦坯上该复合层称为弹性金属塑料覆盖层
3.3弹性金属塑料推力轴瓦(可简称塑料瓦)
具有弹性金属塑料覆盖层的钢制推力轴瓦称为弹性金属塑料推力轴瓦其覆盖层外表面的纯氟塑料层厚度一般为1.5mm 2.5mm
3.4推力轴瓦进油边
推力瓦面顺镜板转动方向的迎合面边界称为推力轴瓦进油边
3.5推力轴瓦出油边
推力瓦面顺镜板转动方向的离合面边界称为推力轴瓦出油边
3.6油膜
旋转的镜板与推力瓦面之间形成的一层有压力的油隔离层称为油膜
3.7油膜厚度
推力瓦面某一点的油隔离层厚度它与镜板推力瓦间的相对运动速度油的粘度瓦面平均比压等因素有关单位为m
3.8油膜压力
镜板与推力瓦面间油隔离层的压力它与油膜厚度和推力负荷等因素有关亦称动压油膜压力
3.9静压油膜压力
单独由高压油顶起装置所形成的镜板与推力瓦面间油隔离层的内压力此时镜板与推力瓦间无相对运动
3.10油膜温度
用摄氏度()来表示的推力瓦面某一点的油隔离层温度其温度变化用开尔文(K)表示3.11瓦体温度
用摄氏度()来表示的推力瓦钢制瓦坯上相应测点的温度其温度变化用开尔文(K)表
示
3.12瓦面平均比压P
总推力负荷平均分配在每一块推力轴瓦有效面积上的单位压力(压强)单位为MPa 3.13相对线速度V
在推力轴瓦径向平均半径上的相对圆周速度单位为m/s
3.14pv值
表征推力轴瓦运行性能的重要参数是平均比压P与相对线速度v之乘积单位为
MPa m/s
3.15周向偏心距
推力轴瓦支承中心与瓦面有效面积的几何中心在圆周方向的距离(弧长)单位为mm 3.16周向偏心率
周向偏心距与通过轴瓦支承中心的周向有效长度之比为无量纲量
4基本技术要求
4.1使用条件
4.1.1弹性金属塑料推力轴瓦应能在下列使用条件下连续安全可靠运行
a)符合水电站所在海拔高程
b)适用于推力轴承的不同支承方式和不同润滑油循环冷却方式
c)轴承润滑油牌号为L-TSA32或L-TSA46汽轮机油
d)推力轴承油槽水冷却器或外循环水冷却器进水温度不超过28(对我国北方地区可不超过25)
4.1.2装有弹性金属塑料推力轴瓦的推力轴承不应再设置高压油顶起装置和瓦体水冷却系统也不必设置防止轴电流的轴承绝缘系统
4.1.3塑料瓦应适用于推力轴承镜板的下列工况条件
a)镜板工作面的粗糙度不大于Ra0.4背面不大于Ra1.6
b)镜板工作表面的平面度
1)对于刚性支承的推力轴承不大于0.04mm
2)对于液压支承的推力轴承不大于0.06mm
c)镜板两平面平行度不大于0.05mm
d)镜板硬度(HB值)不低于200其硬度差值小于30
4.1.4塑料瓦应适用于推力轴承的下列工况条件
a)刚性支承的推力轴承轴瓦间荷载分布的均匀度在20%之内
b)液压支承的推力轴承其弹性油箱静态压缩量偏差不大于0.3mm
c)轴瓦装置的周向偏心率为6%9%
d)轴承油槽润滑油的清洁度应符合有关规定
4.2参数和性能要求
4.2.1弹性金属塑料推力轴瓦在4.1规定的范围内应能长期连续运行其技术性能应满足下列要求
a)推力轴承的瓦面平均比压P不超过6.5MPa轴向荷载一般不超过50MN
b)推力油槽内热油温度不超过50
c)推力瓦瓦体温度不超过55机组运行中电阻温度计报警和停机整定值可分别比正
常运行温度高10K15K和15K20K
d)相对线速度不超过40m/s
e)允许停机30天内无需顶转子可直接起动开机
f)允许在油槽油温为5及以上时起动允许机组停机后立即进行热起动
g)允许机组转速在额定转速的10%以下进行制动机组运行中的停机制动转速可另行规定
h)在导水叶不漏水条件下允许不施加制动进行惰性停机但此种停机一年之内不宜超过3次
4.2.2弹性金属塑料推力轴瓦允许在飞逸工况下运行5min而不发生损坏在轴向荷载超过
额定荷载110%的工况下应能正常运行
4.2.3 安装在轴流转桨式水轮发电机组上的弹性金属塑料推力轴瓦应能承受机组空载工况下或负荷突变引起的抬机冲击而不致损坏
4.2.4 当机组每次盘车不超过10圈时弹性金属塑料推力轴瓦不应磨损但必须在瓦面上涂抹清洁的汽轮机油
4.2.5 弹性金属塑料推力轴瓦在油槽冷却器漏水不超过总油量5%的情况下仍可允许短时运行但运行时间不得超过4h
4.2.6
当推力轴承油冷却器的冷却水中断时若瓦体温度不超过
55
推力油槽的热油温度不超过
50塑料瓦应仍能继续运行其允许运行时间由制造厂确定
4.2.7 轴瓦塑料表面的磨损可通过在推力瓦出油边沿径向均匀布置的刻有同心圆环槽的标记来检定(一般沿径向布置24个同心圆环槽)初期运行3000h 的磨损量不超过0.10mm 以后每5年不超过0.10mm
4.2.8 弹性金属塑料推力轴瓦的设计应考虑在正常或事故工况下运行时不会对镜板工作表面造成损害
4.2.9 在每年运行时间5000h 以上和开停机1200次以下的情况下弹性金属塑料推力轴瓦的使用年限不少于25年
4.3 质量一般要求
4.3.1
制造厂应根据经用户审查的水轮发电机组及其推力轴承的各项技术参数及结构尺寸按照专门的工艺技术和生产条件加工
4.3.2 弹性金属塑料复合层所用的氟塑料必须整块压制不允许采用拼接方式其纯氟塑料层厚度一般为1.5mm 2.5mm 外观检查塑料层内不应有夹渣分层表面裂纹和明显气孔若采用漆加剂时瓦面颜色和光泽应均匀一致
4.3.3 弹性金属塑料复合层与推力轴瓦的钢制瓦坯的结合应密实牢固允许的局部空洞脱壳和结合不良缺陷不应超过表1的规定但复合层与瓦坯的四周不允许有脱壳和缺损断面切割应光滑平整
4.3.4 瓦面形状应符合设计要求并在制造厂内加工完成用户在安装检修维护时不进行修刮检查塑料瓦瓦面形状和各部厚度尺寸应符合制造厂设计规定
4.4 轴瓦更换
已运行的水轮发电机组要将其推力轴瓦更换为弹性金属塑料推力瓦时其轴承结构尺寸一般不作改变当必须作局部变动时由供方与买方协商决定并在合同的技术条件中明确规定
表1 塑料瓦面结合质量标准瓦面积 瓦面积 cm 2 容许单个缺陷最大面积 cm 2 允许缺陷 总个数 容许缺陷总面积占瓦面积的百分数 %
500及以下 16 2 4
5001000 25 2 4
10001500 25 3 4
15002000 36 4 4
20003000 36 5 4
3000 36 6 3
4.5 测温元件
弹性金属塑料推力轴瓦应在每块瓦内装设1个电阻型温度计整套轴瓦至少应装24个带电触点或开关量输出的电阻温度计所埋设的测温元件应能测出运行工况时最热区域内
的瓦体温度在油槽内应装有分别测量冷油和热油温度的电阻型温度计其中测量热油的温度计不应少于2个
5现场试验验收
5.1试验约定
塑料瓦的现场试验分为一般性验收试验和现场型式试验当用户有要求时可对首次投用的弹性金属塑料推力轴瓦进行现场型式试验现场型式试验应在供方的专家指导下进行试验设备由供方提供试验内容和双方责任应在定货技术合同中加以明确
5.2试验目的
现场一般性验收试验是确定塑料瓦的可使用性现场型式试验是监测水轮发电机组在各种运行工况下塑料瓦瓦面油膜厚度油膜压力油膜温度推力油槽油温度的变化过程确定额定工况下瓦面油膜厚度油膜压力油膜温度的分布状态正确评价塑料瓦的运行性能检查轴瓦的磨损情况并为以后机组运行维护管理提供依据
5.3试验条件
5.3.1按照5.1约定的弹性金属塑料推力轴瓦的现场试验除另有规定者外均应在机组安装地点进行
5.3.2试验工况
a)空载试验2h4h
b)带25%50%75%100%额定负荷工况下各运行2h
c)带额定负荷72h连续运行
d)冷态起动(起动时油槽油温大于等于5并小于10)2次
e)热态起动(起动间隔时间为5min10min)2次
f)机组在115%额定转速的工况下运行10min
g)机组惰性停机1次
h)推力轴承油冷却器断水试验断水时间以油槽油温及轴瓦瓦体温度不超过规定值为
限
i)甩负荷试验两次分别甩额定负荷的50%和100%
5.4试验项目
现场一般性验收试验按5.3.2规定的各种工况进行测量瓦体温度油槽油温的变化和稳定情况
现场型式试验项目按5.1规定并根据现场条件和机组运行情况确定一般可以包括如下内容
a)塑料瓦瓦面油膜厚度测定
b)塑料瓦瓦面油膜压力测定
c)塑料瓦瓦面油膜温度测定
d)塑料瓦瓦体温度的测定
e)塑料瓦瓦面磨损量测定
f)塑料瓦推力轴承摩擦损耗测定
试验完成后用于试验的装有各种传感器的试验瓦应更换为永久塑料瓦
5.5验收
5.5.1弹性金属塑料推力轴瓦的验收分为制造厂出厂验收和现场试验验收现场试验验收应符合5.1 5.4的规定
5.2.2制造厂出厂验收内容包括
a)依据设计文件弹性金属塑料推力轴瓦在制造厂出厂时应检查结构尺寸及钢瓦坯材质
化验合格证
b)检查弹性金属塑料复合层及其与钢制瓦坯钎焊结合质量应符合4.3的规定
c)检查瓦面形状和加工粗糙度其应符合设计要求制造厂应向用户驻厂验收人员提供瓦面形状厂内试验检验记录必要时用户驻厂验收人员可以抽查检验
5.5.3最终的出厂验收应在电站现场开箱检查后完成
5.5.4依据定货技术合同和第4章基本技术要求由制造厂与用户之间商定现场验收试验大纲逐项进行试验现场试验合格并经一段时间运行后可进行塑料瓦瓦面初期磨损量检查测定
5.5.5现场试验期间由于设备故障而使试验中断在处理完毕后应重新恢复试验直至合格
5.5.6在弹性金属塑料推力轴瓦按技术要求做完所有试验并经制造厂和用户共同签署验收交接证书后即可正式投入商业运行
6供货范围技术文件现场服务
6.1制造厂依据合同要求的技术条件提供整套弹性金属塑料推力轴瓦若用户需要备品及试验用塑料瓦时在定货合同中应明确注明每块瓦应配备测量瓦体温度用的电阻型温度计用户对测温有特殊要求时在定货合同中应明确注明
6.2试验塑料瓦应带有测定油膜厚度的传感器测定油膜压力的传感器和测定油膜温度的传感器试验瓦数量由合同具体规定
6.3试验用的仪器仪表电缆设备均由制造厂提供具体试验方案应在制造厂专家到达工地后和用户共同商定
6.4制造厂应提供以下图纸和资料弹性金属塑料推力轴瓦设计结构图产品性能说明书安装说明书运行维护说明书及设备装箱清单以上图纸资料应提供一式三份主要的图纸和资料应经用户方代表审查同意国外厂商提供图纸资料均以英文为准如不属英语国家则必须有英译文件
6.5制造厂应提供现场安装指导服务保证弹性金属塑料推力轴瓦安装质量直至投入正
常商业运行若进行现场型式试验制造厂应负责现场试验瓦的标定试验接线的安装布置试验数据的测试及整理用户应配合制造厂进行试验
6.6制造厂应负责培训用户派出的安装检修人员使其熟悉和掌握弹性金属塑料推力轴瓦
运行检修和维护的技能
7技术保证和罚款
7.1制造厂应按定货合同规定向用户提供合格的弹性金属塑料推力轴瓦在正确保管安
装使用和维护的情况下在其使用期限内应有符合本标准要求的性能除定货合同另有规定外在安装和现场试验过程中以及设备保证期内对设计不完善工艺或材料的缺陷而造成的损坏或故障制造厂应负全部责任
7.2为保证设备的满意运行用户在发现设备缺陷后应迅速通知制造厂制造厂在接到用
户通知后应及时对有缺陷的设备或部件进行必要的调整和替换用户不承担费用(包括制
造厂在现场工作的专家费用)
7.3弹性金属塑料推力轴瓦保证期限为投入商业运行后2年(或累计运行8000h)但从设备运达现场之日算起不超过3年在此期间如因制造质量原因而损坏或不能正常工作制造厂应无偿为用户更换相应的保证期重新计算
7.4制造厂延期供货不按期提供规定的图纸或现场服务和设备达不到技术要求按违约
处理违约及罚款在合同协议中由供需双方另行商定
8包装运输标志
8.1若订货合同中有规定弹性金属塑料推力轴瓦包括供货范围内的所有零部件备品备件必须经买方代表或指定的技术负责人验收合格签证后才能进行包装运输
8.2包装应当坚固结实具备保护轴瓦设备安全和数量完整的良好性能并根据不同地区
和要求应能防潮防震防雨防腐防冻防盐雾防锈蚀防碰撞等
8.3包装箱的尺寸和重量应满足用户提出的要求还应适应于运输装卸储存等条件8.4在包装箱中应附有轴瓦出厂合格证书技术文件出厂试验合格证书以及有关图纸
和装箱清单
8.5包装标志要简明清晰文字简练图案清楚并为国际上通用标志的文字字母及数
字号码大小要适当并符合一般机电设备运输的规定
8.6货物发运之前制造厂应在每个包装箱的侧面用擦洗不掉的油漆以醒目的中文或英文写上下列标志
a)收货人
b)合同号
c)运输标志
d)收货人代号
e)目的港(包括水电站名称)
f)货物名称和项目号箱号
g)毛重/净重(kg)
h)体积(长宽高)(m m m)
8.7制造厂随货物所提供的技术文件其包装表面和内部应有如下标志
a)货物名称
b)合同号
c)受货人
d)目的港(包括水电站名称)
e)技术文件清单(目录)等
8.8在每批轴瓦发出后的一周内制造厂应用书面方式通知用户并指明
a)设备名称
b)件数件号和重量
c)合同号
d)轴瓦的合同价值
e)货运单号码
f)设备发出或装运日期
8.9轴瓦的保管按国家有关的标准执行进口塑料瓦应按供买双方国家的标准执行包装
的有效保管期不少于12个月。