汽轮发电机组轴颈磨损原因分析与解决

汽轮发电机组轴颈磨损原因分析与解决Ξ

张文平,白院军

(神华国华准格尔发电有限责任公司)

摘　要:轴颈磨损的根本原因——油系统中存在的颗粒进入轴承。运行中轴径与轴瓦圆周上的间隙并不均匀,当油中直径等于或略大于该间隙尺寸的坚硬颗粒进入后,正好卡在轴颈和轴承之间,使液体摩擦变成磨粒磨损,就会对轴颈金属表面产生磨损。这些颗粒如果没有经过过滤装置来过滤,将发生再生性磨损,导致恶性循环,加剧了轴颈和轴瓦的损伤。多数发电公司因汽轮发电机组油系统不净,造成新建机组投产后转子轴颈表面粗糙、变黑、拉毛,甚至出现划伤等后果。

油系统设备的制造质量下滑,焊接工艺不良,焊瘤、飞溅物、铸砂、铁屑等在厂供设备、管路内遗留积存。油系统安装、冲洗循环的过程管理不到位,冲洗程序不当,冲洗时间不足,检查不仔细,造成油系统冲洗过程中存在死角、盲肠的遗留杂物;油系统设备除生产厂家明确不许解体的以外,100%解体检修,对于不能解体的设备应采用内窥镜检查或其他有效的检查措施,实际施工中存在盲区,不到位,造成杂物遗留等,以上原因都将造成汽轮机轴颈、轴瓦拉毛或划痕等缺陷。为进一步加强对汽轮发电机组油系统的质量管理,彻底消除设备生产厂家在油系统内遗留杂物隐患,严格控制油系统施工、循环过程,杜绝汽轮发电机组轴颈划损,在工程阶段需制订油系统安装工艺并严格执行,实现洁净化施工,达到创优标准。

关键词:轴颈;磨损;分析;解决

中图分类号:T K268 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2010)08—0125—03

1　设备概况

神华内蒙古国华准格尔发电有限责任公司三期2×330MW机组是北重引进法国AL STHOM公司技术生产的亚临界、中间一次再热、冲动、凝汽式N330-17.75 540 540型汽轮机,配以北京重型电机厂生产的TA255-46型发电机。汽轮机为三缸设计,高压缸、中压缸和双排汽低压缸。汽轮机高、中压缸为分缸布置结构,高 中压缸之间、高压缸和推力轴承之间采用了推拉装置,采用中分面支撑,轴承箱固定在台板上,高、中压缸通过猫爪在轴承箱中分面上滑动,其绝对死点设在中压缸后部靠近轴承中心线处。高、中、低压缸的设计采用双层缸、薄壁、大圆弧过渡高窄法兰结构,上猫爪结构,润滑油系统设备及管道由北重配套提供。

2　问题的产生

油系统设备的制造质量下滑,焊接工艺不良,焊瘤、飞溅物、铸砂、铁屑等在厂供设备、管路内遗留积存。油系统安装、冲洗循环的过程管理不到位,冲洗程序不当,冲洗时间不足,检查不仔细,造成油系统冲洗过程中存在死角、盲肠的遗留杂物;油系统设备除生产厂家明确不许解体的以外,100%解体检修,对于不能解体的设备应采用内窥镜检查或其他有效的检查措施,实际施工中存在盲区,不到位,造成杂物遗留等,这些杂物在油系统中存在并进入轴承,当油中直径等于或略大于该瓦间隙尺寸的坚硬颗粒进入后,卡在轴颈和轴承之间,使液体摩擦变成磨粒磨损,就会对轴颈金属表面产生磨损,这些颗粒如果没有经过过滤装置来过滤,将发生再生性磨损,导致恶性循环,加剧了轴颈和轴瓦的损伤以上原因都将造成汽轮机轴颈、轴瓦拉毛或划痕等缺陷。

3　问题的分析及控制

轴颈磨损的根本原因是油系统中存在的颗粒进入轴承。运行中轴径与轴瓦圆周上的间隙并不均匀,当油中直径等于或略大于该间隙尺寸的坚硬颗粒进入后,卡在轴颈和轴承之间,使液体摩擦变成磨粒磨损,就会对轴颈金属表面产生磨损,多数发电公司因汽轮发电机组油系统不净,造成新建机组投产后转子轴颈表面粗糙、变黑、拉毛,甚至出现划伤等后果。

按照国华公司“六更一创”的建设宗旨,参照国内同类型火电机组技术经济指标的先进水平,确定国华准电公司工程达标创优的总目标。通过在工程建设全过程中开展达标创优活动,认真制定并落实各项保证措施,达到规范电力建设程序、全面提高工程管理水平、提高参建人员达标创优意识,进而实现

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　2010年第8期 内蒙古石油化工Ξ收稿日期:2010-02-15

设计优化、设备技术先进、安全文明施工、建设质量优良、精细调试、档案规范齐全、生产安全稳定的目的。通过确定工程建设目标、制定具体措施,实施过程控制和持续改进,在施工过程中监督和控制,并通过达标投产检查和申报优质工程活动,促进工程管理水平提升。开展工程达标创优活动还可以规范电力基建项目各阶段工作,促进各参建单位树立质量意识和创优意识,不断提高机组整体移交水平,努力实现移交机组的安全、可靠、长期、稳定运行,为公司创造最大的经济和社会效益。

通过参建准电三期工程,对油系统管道洁净化施工方案进行了编写、下发,确保机组投运后汽轮发电机组油系统的清洁和油质情况,通过落实具体保证措施,加强过程控制,开展监督检查、考核评比、持续改进,最终达到保证工程建设质量,提高机组整体移交水平,实现工程创优目标,在#3、#4机组2007年9月26日投运以来,通过机组200天长周期稳定运行,2008年5月份#4机组C级检修及2008年10月15日至12月5日#3机A级检修,对各轴颈、轴瓦进行了检查,轴颈、轴瓦清洁、无划痕、磨损,后附照片,下面从以下几方面总结分析,供同行参考。

311　设备选型及设备监造

①汽轮发电机组招标时,建议将油系统管道改为不锈钢管,并要求制造厂提供各轴承室内的油管道也设计成不锈钢管道。

②将过去主油箱内壁加装磁棒形式改为立体式磁棒,吸附油箱紊流中的杂质效果会更好。

③轴承室内按制造厂要求加装磁棒,并在168小时前取出部分磁棒,留少量放置回油口,防止长时间四周遗留磁棒影响热控元件,引起设备的失效。

④由于各主机厂油系统管道及阀门多数为外购件,设备监造、验收是一个薄弱环节,容易出现真空区,发生油系统设备的制造质量下滑,焊接工艺不良,焊瘤、飞溅物、铸砂、铁屑缺陷,建议加强与主机厂的联系,明确要求对制造厂的设备加工、油管配置、酸洗除锈、防腐处理、组装等项目进行旁站监造;核查材质,特别是密封材料的材质、规格等是否符合要求;对主油箱内管路、冷油器管束之间、轴承座(箱)内各油室等隐蔽位置加强检查,避免遗留加工铁屑,对厂供阀门、焊口等的清洁进行重点检查,监造单位应对监造内容、结果等形成专项监造报告,杜绝不合格产品运输到现场。

⑤对主油箱内壁涂刷耐油防腐漆,严格执行技术协议的相关标准,并在涂前应作小型试验,提出结果报告,确认漆品质量和涂刷工艺,防止漆品脱落,监造人员在涂刷前应进行确认。312　施工工艺的标准化

①根据一级、二级网络进度图,合理安排油系统设备的安装工期,避免汽轮发电机组安装工作结束后等待油循环合格,应提前安装油系统设备。

②根据油系统设备的施工进度,与汽轮机厂确定油系统设备交付顺序及时间。

③加强对油系统设计的图纸会审和安装材质的监理。压力油系统采取无缝钢管或不锈钢管,法兰宜采用对焊法兰,油系统采用耐油密封垫片,严禁使用金属缠绕垫片,建议使用非石棉垫片(进口)。

④油系统安装过程中,大管径全部用白布清理和压缩空气吹扫,小管径辅汽吹扫,清除内部杂物,监理验收合格后实施现场安装。

⑤油系统设备管路制作要求全部进行氩弧焊接,对氩弧焊焊接严禁有未溶焊丝粘结残留,对焊口内部应进行打磨处理。

⑥油系统安装的弯头、大小头、三通、法兰等管件应符合设计要求,严禁进行直接开三通和使用焊接弯头、灌沙热煨弯头等。

⑦如油系统采用碳钢管安装,应严格按照酸洗、钝化等工艺进行除锈和防腐,确保酸洗、钝化质量。钝化后应及时吹扫、干燥并尽快安装,减少二次腐蚀。

⑧安装过程中的临时开口应及时封堵。

⑨对油系统阀门、冷油器、轴承箱内油管路、集装油箱内油管路、油动机、油泵等进行解体或内窥镜检查。油系统设备除生产厂家明确不许解体的以外, 100%解体检修;对不允许解体的油系统设备应与厂家协商进行现场抽查解体或采取其它起到检查效果的措施。

βκ油系统焊接检验执行《发电工程金属焊接管理补充规定》,进行100%无损检验,对套装回油管特殊位置可采取渗油试验。

βλ对油系统的压力、温度等热控取样管,采取加强型管座连接形式。

βµ油系统管道、轴承箱、主油箱、冷油器等封闭前,应由业主、监理、施工等各方检查签证。

βν临时油系统与正式油系统的安装质量要求一致,并纳入验收范围。临时冲洗循环设备使用前要进行全面检修和清理,确保内部清洁。

βο油系统法兰垫片的内径不应小于管道内径,防止杂货颗粒积存。

βπ每道焊口对接前均必须由质检人员验收合格后方可对口焊接;所有管件的焊接均采用全氩弧焊接方式;每次工作结束,施工人员离开现场前所有管口必须进行封闭处理,再次施工前打开封闭时应确

621内蒙古石油化工 2010年第8期