危丁

　　摘　要：指出了泵站機組（zǔ）在運行中導致瓦溫升高的因素（sù）很多，如（rú）何正確判斷瓦溫過高的因素是解決實際問題的關（guān）鍵。針對西湖泵站1號機組上導軸瓦溫存在（zài）過高的現象，分析了大型同步機組引起上導軸瓦溫過高的原因，並以此（cǐ）為例（lì）提出了上導油槽和瓦溫過高的處理方法。
　　關鍵詞：泵站；瓦溫過高；原因分（fèn）析；處理方法

　　1　概述
　　西湖泵站位於武漢市蔡甸區張灣街，為大（Ⅱ）型排（pái）澇泵站。泵站裝機容量為8台（tái）×800kW同步立式機組（zǔ），水泵型號16CJ-80，為軸流（liú）泵。電機導軸（zhóu）承均采用分塊式自調整軸瓦，為巴氏合金材料，屬於浸油式稀油軸承。同（tóng）步電機型號為TL800-2150/24，額定電壓為6kV，額定電流為（wéi）91A，額定勵磁電壓65V，額定勵磁電流219A。經過維修後，1號機組在試運行時發現（xiàn）上導（dǎo）軸瓦溫度和上導（dǎo）油盆油溫偏高的異常情況。按（àn）機組電阻（zǔ）型溫度計的測量數據顯示，上導軸瓦大修後的溫（wēn）度在60℃以上，按照《泵站技術管理（lǐ）規程》，機組導軸瓦（wǎ）溫度達到60℃就應當認為是運行故障（zhàng），因此必須找到故障的原因並（bìng）予以消除故障，才能保證（zhèng）機（jī）組（zǔ）在汛（xùn）期達到安全度（dù）汛的要求。
　　2　電機導（dǎo）軸承（chéng）溫度過高的原因分析
　　在大型同步機組運行中，有很（hěn）多因素引起上導軸瓦溫（wēn）度過高，需要結合機組（zǔ）運行時間、透平油油質（zhì）油位（wèi）、瓦（wǎ）溫升高的（de）過程數據及工況進行綜合判斷。根據同（tóng）型機組出現類似情況的先例來分析，機組上（shàng）導軸瓦溫度過高的原因有以下（xià）幾種。
　　2.1上導軸瓦加工質量（liàng）問題造（zào）成的影響
　　同步機組運行過程中，上導軸瓦（wǎ）瓦麵與電機推力頭的接觸麵（miàn）不夠貼合，導軸瓦表麵有凸（tū）點或磨損，瓦麵研磨不均，導致瓦麵局部受力過大，造成瓦溫溫度過高。因此軸承檢修工藝特別重要，尤其是（shì）軸（zhóu）瓦（wǎ）的刮研要嚴格把（bǎ）關，這些因素對軸承油膜的（de）建立（lì）和（hé）潤滑起著重（chóng）要作用，根據這種自調式導軸瓦的潤滑原理，它是依（yī）靠軸頸和軸瓦間楔形油膜形成的壓（yā）力將油浸流到整個瓦麵（miàn）來保證未浸（jìn）沒部分潤（rùn）滑（huá）的^[1]。
　　2.2供水冷卻係統達不到設計效果
　　輔機係統中供水泵選型不合理，與機（jī）組水冷（lěng）卻係統不匹配；冷卻水管路和水箱內壁結垢，管路截麵積變小或者（zhě）由於閘閥故（gù）障使冷卻管路流量降低，導致機組內部熱量不能及時通過循環冷卻水輸出，產（chǎn）生油盆和導軸瓦溫度過高的現象（xiàng）。另外對供水係（xì）統的水量、水壓、水溫、水（shuǐ）質也有（yǒu）一定的（de）要求，原則上是水量足夠、水壓合適、水溫適宜、水質良好。機組供水的來源要（yào）穩定，通常采用的是進水池取水或者蓄水池取水（shuǐ）。進入冷卻器的冷卻水應該有（yǒu）一定的（de）水壓，但也不宜太高，主要是受到製造廠家（jiā）冷卻器管路強度的限製。技（jì）術供水的水溫一般按夏季經常出現的Z高水溫（wēn）考慮（lǜ）。技術供水的水質由於水源的關係總會有各種雜質，盡量（liàng）避免雜物和泥沙，使用活性反應為（wéi）中性的水，避免腐蝕金屬和水（shuǐ）垢產（chǎn）生沉澱物堵塞管（guǎn）道。
　　2.3油盆內潤滑油不符合規範要求
　　上導軸承浸沒在油盆內的透平油中，透平油不僅起到潤滑作用，還有散熱作用。機組在運行時，上導軸承的上導（dǎo）軸瓦與推力頭之間形成了一層油膜，有效的（de）降（jiàng）低了金屬材（cái）料（liào）之間的摩擦阻力，從而大量的降低了（le）因摩擦產（chǎn）生（shēng）的熱量。透平油將軸承各部（bù）件產生的熱（rè）量傳遞到整個油（yóu）盆，增加散熱麵積的同時，也將熱量傳到了油盆中的冷卻水槽中，再由冷卻水貫（guàn）通水槽（cáo）帶出（chū）熱量流出（chū）機（jī）組外，這樣不斷的有溫度較低的冷卻水流入和流出（chū）將（jiāng）油盆內的溫度（dù）帶出，使（shǐ）瓦溫保持在了合理的溫度範圍之（zhī）內（nèi）。如果透平油流動性不好（hǎo），就（jiù）容易造成機組導軸瓦溫度過高。機組導軸瓦必須浸沒（méi）在合理的油位高度，在（zài）油盆（pén）液體靜止狀態下，一般以上導軸瓦後麵支柱螺栓的一半為高度標準，過高和過低的油位都不利於油盆（pén）散熱，不能及時將上軸導軸瓦的溫度傳遞出去，並且過高的油位會造成機組推力頭甩油。機組油盆內的透平油牌號必須與設計型號相符，由於機組的轉（zhuǎn）速不同，油的黏度不一樣，摩擦的阻力有所（suǒ）增加。機組在運（yùn）行（háng）一（yī）段時間後，冷卻器（qì）水槽（cáo）會有水滲入到油盆中，導致透平油乳化，變質的油體達不到冷卻（què）的效果。油盆內的潔淨程度對散熱也有影響，灰塵雜質進入油盆中會（huì）增加瓦麵摩擦，嚴重的情況下（xià）會磨壞推力頭和上導軸瓦，因此油盆內上油前必須保（bǎo）持潔淨、幹（gàn）燥的狀態，運行（háng）時也必須保持封閉狀態，盡量（liàng）減少外來因素對油質的影響。
　　2.4機（jī）組擺度過大，同心度不符合要求
　　機組安裝的擺度值與導軸瓦的安裝質量息（xī）息相關，機組在運行期間如果（guǒ）擺（bǎi）度（dù）值超過導（dǎo）軸瓦與推力頭的間（jiān）隙值，將（jiāng）會增加上導軸瓦（wǎ）的摩擦且受力不均。由於電機軸擺（bǎi）度大導致（zhì）導軸瓦的油膜不（bú）能正常散熱，導軸瓦的溫度會上升的很快。機組的同心（xīn）度也將影響機組的擺度大小，也會導致導軸瓦溫度的升高^[2]。
　　2.5導軸瓦間隙（xì）不符合規範要求
　　機組（zǔ）上導（dǎo）軸瓦與推力頭間（jiān）隙過小，進油邊進油口間隙過渡不當，不易形（xíng）成進油，使潤滑（huá）油量減少，油膜（mó）變薄，導軸瓦溫度就會升高。各個方向的導（dǎo）軸瓦間隙不均也會導致（zhì）導（dǎo）軸瓦局部受力過大引起（qǐ）的導軸瓦溫度升高。軸向間隙調整不均勻，一（yī）邊大一邊小，造成振動和局部（bù）散熱不夠充分引起瓦溫過高^[3]。
　　3　西湖泵站1號機組上導軸瓦溫度過高原因分析及解決方法（fǎ）
　　在綜合分析了西湖泵站1號機組的運行工況（kuàng）和實際情況後，從以下幾個方麵逐步排除導致瓦溫升高的原（yuán）因。
　　3.1上導油（yóu）盆內的透平油油位、油質不（bú）符合規範標準
　　西（xī）湖泵站機組采（cǎi）用的潤滑油是46號透平（píng）油，首先對機組油槽的油位進行了檢查。由於此（cǐ）機組單機運行台（tái）時較長，油盆底部個（gè）別密封（fēng）螺杆出現少量滲油現象，油位處於偏低狀態。在年末歲修時候長時間將上油盆暴露在空氣中，缺乏密封措施，油盆內容易進入灰塵和雜質，可能使油質發生變化。現將上導油盆的透平油（yóu）全部抽幹，然後按（àn）照機組安裝規範換入符合牌號和數量的透平油，機組試（shì）運行兩個多小（xiǎo）時後發現上導軸瓦的溫度依然偏高。由此判（pàn）斷，油位偏低和油質問（wèn）題不是（shì）導致（zhì）上導軸瓦溫度偏高的主（zhǔ）要原因。
　　3.2冷卻供水效果不好導致（zhì）瓦溫升高
　　冷卻水效果不好，與供水管路通暢情況有密切關係。管路（lù）使（shǐ）用（yòng）時間過長會沉積雜誌和汙垢在管壁內，影響水流截麵大小（xiǎo）。對管路進行清洗，更換了個別老舊的閘閥。為了進一步判（pàn）斷供水係統是否正常（cháng）運行，采取溫度測量設備對上機架油盆冷卻用水的（de）溫度進行測（cè）量，通過對進水管和（hé）出水（shuǐ）管兩條管路水溫測量獲得（dé）的（de）數據顯示，進出水管有一定（dìng）的溫差（chà），說明供水管路在正常工作。
　　3.3導軸瓦存在質（zhì）量問題，造成軸與瓦之間受力不均
　　西湖（hú）泵站上導軸瓦為四瓣圓弧形結構，導軸瓦（wǎ）表麵貼合推力頭表麵，弧度一致，如果瓦麵存在局部不貼合，那麽（me）在其他軸瓦結合的部位受力就會不均或加大，產生過大的（de）摩擦力。在拆下導軸瓦後發現其表（biǎo）麵磨損均勻，無（wú）過損部位。為（wéi）了進一步排除此項疑點，更換了一（yī）組新的導軸瓦進行研磨和安裝，安裝調試後發現機組運行過熱現象還是存在，於是該問題基本排除此項因素。
　　3.4機組振動（dòng）過大、擺度超標、導（dǎo）軸瓦間隙（xì）不（bú）均等原因造成（chéng）瓦（wǎ）溫過（guò）高（gāo）
　　機組運行工況與振動有密切關係（xì）。首先在機組運行過程中觀測電氣部分並無異常，停機後檢查水泵葉輪總成部位，也無雜物纏（chán）繞和（hé）異常現象。然後拆除機組端蓋。在進一步查找原因的過（guò）程中發現四（sì）塊上導（dǎo）軸瓦與推（tuī）力頭的間隙不均勻，且有的（de）太緊，不在規範範（fàn）圍之內。於是采用先將塞尺插入軸瓦間隙中，然（rán）後收緊導軸瓦背後支柱螺絲的辦法（fǎ）來調整各瓦（wǎ）間隙，使其在規範之內並（bìng）要求一致。然後（hòu）裝好機組開（kāi）機運行，發現導軸瓦溫度升高現（xiàn）象得到好轉。
　　因此，通過逐步排查和分析，導軸瓦間隙不均和過緊是瓦溫升高（gāo）的主要原因，過緊的間隙會妨礙透平油的進出，增加推力頭（tóu）與上導軸瓦間的摩擦和熱量的同時也不利於散熱，合理調整上導軸瓦間隙是保（bǎo）證機組正常（cháng）運行的關鍵因素（sù）之一。
　　4　結語
　　泵站同步機組在（zài）運行過（guò）程中，引起軸瓦溫（wēn）度升高（gāo）的原因有很多，運行維修人員能夠（gòu）根據機組實際運行的工況，綜合（hé）判斷分析出原因，能夠有效地避免機（jī）組（zǔ）較大問題的產生，從而保證防汛期（qī）間的機組排澇正常運行。
　　參考文獻：

　　[1]張清宇.汽輪機（jī）軸瓦溫度高的原因分析（xī）及處理[J].熱力發電，2003（3）.
　　[2]單文培，王兵，單欣安.泵站機組運行與檢修（xiū）[M].北京：中國水利水電出版社，2008：100～103.
　　[3]紀慶周.以柴河電站為例淺析上導瓦溫高的原（yuán）因與處（chù）理方法（fǎ）[J].中國水能及（jí）電氣化，2016（5）：53～56.

來源：《綠色科技》2017年8期