摘 要：2015年5月31日，某廠在#3機啟動過程中，發（fā）生了3A汽（qì）前泵推力軸承回油溫度高，Z終導（dǎo）致非工作麵推力瓦塊由於溫度高（gāo）而燒毀。通過解體（tǐ）檢查，數（shù）據比對，排除了（le）因泵造成推力瓦塊燒毀的問題，通過原因分析，采取有效措施，保（bǎo）障了機組安全可靠、長周期的穩定運行。
關鍵詞：汽前泵；推力軸承；推力間隙；齒（chǐ）輪油泵；溫度高
1 係統概況
機組安（ān）裝兩台特性曲線完全相同的汽前泵，汽前泵與汽動給水泵串聯運行，Z小流量（liàng）工況點到Z大工況點下連續運行時，都能保證汽動給水泵不發生汽蝕。當負荷變化（huà），前置泵的揚程大於汽動（dòng）給水泵（bèng）所需的必須汽蝕餘量，它在小流量工（gōng）況下的附加汽化（huà）壓頭能有效地防止給水泵的汽蝕。兩（liǎng）台汽前泵進口管分別安裝有濾（lǜ）網裝置（zhì）。
2 事件經過
2015年（nián）5月31日21時40分，機組啟動過（guò）程中，汽前泵在啟動後推力軸（zhóu）承回油溫度（該泵推力軸承（chéng）溫度測點是測量回油溫度（dù））快速上升（shēng）到跳泵溫度85℃，判斷推力軸承損壞，解體後檢（jiǎn）查發（fā）現（xiàn）外（wài）側推力軸（zhóu）承燒毀。6月1日4時，在更換新推力軸承後再次啟動（dòng）該泵，運（yùn）行13秒後，由於推力軸（zhóu）承溫度高（gāo）再次跳泵。6月（yuè）1日白班對該泵推力軸承（chéng）、齒輪油（yóu）泵進行解體、檢查後，晚20點開啟（qǐ）該泵，推力（lì）軸承溫度上升到80℃，手（shǒu）動打閘，汽前泵停運（yùn）。檢查發現油泵油箱冷卻水進水溫度高達46℃，再次解體檢查推力（lì）軸承非工作麵瓦（wǎ）燒（shāo）毀。通過二次解（jiě）體檢查，分析有以下（xià）八種可能：（1）再（zài）循環閥因機（jī）械故障，未達到全開位置造成節流；（2）汽前泵進（jìn）口濾網堵塞；（3）齒輪油泵齒隙過大，造（zào）成（chéng）供油不足；（4）汽前泵小油箱回油不暢；（5）工作油冷卻水盤管堵塞及閉式冷卻水濾網髒；（6）汽前泵（bèng）與電機聯軸器短節（jiē）間距尺寸超標（標準：245.5±0.50mm）；聯軸器疊（dié）片受損，當泵發（fā）生軸向偏移時疊片，疊片不能部分伸長和壓縮產（chǎn）生皺狀變形來（lái）滿足汽前泵運行工況的（de）變（biàn）化；（7）推力間隙靠近標準下限（標準：0.35～0.38mm）；（8）八塊推力瓦塊厚薄不均。
對（duì）再（zài）循環閥進行解（jiě）體檢查未發現機械故障，汽前（qián）泵進口濾網檢（jiǎn）查沒有堵塞。齒輪油泵解體檢查，主動齒輪（lún）和從動齒輪軸徑沒有磨損現象，塗紅丹粉檢查齒輪接觸率在75%以上，用壓鉛絲法檢查齒隙在合格範圍內（nèi），通過上述檢（jiǎn）查未發現齒輪油泵有異常現象，手動試驗出油量沒有從倉庫領出人（rén）的（de）小油泵出油量大，決定安裝（zhuāng）新油泵。拆開工（gōng）作油冷卻器，對冷（lěng）卻器盤管及進出口油管道用雜項氣衝管，檢查沒有堵塞。清理閉式水濾網，脫開汽前泵與電機聯軸器短節，檢查聯軸器疊（dié）片完好無損傷，測量二聯軸器間距為245.6mm在標準範圍內。複測推力間隙0.36mm，更換非工作麵推力瓦，在劃線平台上測量瓦塊厚度相差0.02mm內，在平台上（shàng）用紅丹粉檢查瓦塊接觸率達到75%。瓦（wǎ）塊安裝到推力腔室內，用深度尺檢測安裝位置誤差在0.05mm。調整推力間隙（由於解體時分析推力（lì）間隙靠近標準下線），經討（tǎo）論決定將推力間隙調到0.42mm。加入（rù）新油，再（zài）次（cì）試泵，推（tuī）力軸承溫度迅速上升至62℃，回油管溫度47℃。運行人員（yuán）停泵。
3 原因分析
對以上可能原因的排除、試泵，沒有找出問題所（suǒ）在。二次對該泵油係統和推力（lì）軸（zhóu）承的檢查，也未解決問題。原汽前泵軸承采用滾動軸承支撐泵轉子，自由端二隻軸承是背靠背安裝，在泵（bèng）運行（háng）過程中出現軸承溫度偏高（gāo），特別是夏季（jì）環境溫度高，汽前泵自由端軸承（chéng）燒毀時（shí）有發生（shēng）。給機組安全運行和設備維護都帶來不利影響，經論證，於2013年3月該泵整體換型，采用沈陽三科（kē）水力機械製造有限公司生產（chǎn）的QGP400/300型汽動前置泵，該泵是單級雙吸，臥式渦殼式水泵。兩個徑向滑動軸承支撐泵軸，軸瓦用壓環固定在軸承體上，軸承潤滑由甩（shuǎi）油環供給。推力軸承為滑動軸（zhóu）承，位於泵自由（yóu）端，可以從兩個方向接受軸（zhóu）向推力，同時也使轉子軸向固定，軸承潤滑由自帶油泵（bèng）強製潤滑。軸承Z大允許溫度70℃報警，85℃跳泵。從運行兩年（nián）多的效果（guǒ）看，從未出現徑向軸承和推力（lì）軸承（chéng）溫度高的現象。但每次啟（qǐ）動初始階段，小流量運行（háng）時，兩台汽前泵（bèng）均會出現軸竄現象。因此隻能從推力軸承結構和運行工況來分析可能存在以下方麵的可能原因：
3.1從推力軸承結構上分析（xī）
推力軸承是由推力（lì）盤、扇形推（tuī）力瓦、推力瓦座組成，推力間（jiān）隙是通過鎖螺母前的調整墊圈調整。能承受（shòu）平衡裝置沒有平衡的剩餘的（de）軸向推力，推力瓦又分（fèn）為工作麵和非工作麵推力軸瓦。運（yùn）行時，推力是通過潤滑油膜的作用在扇形推力瓦上，轉子的軸（zhóu）向推力是經過推（tuī）力盤傳遞給推力瓦塊（kuài）。推力軸承的潤滑是通過小齒輪油泵供油，是強製（zhì）油潤滑。汽（qì）前泵運行時（shí），帶動齒輪油泵運行，潤滑油通過進油管進入推力（lì）盤和推力瓦之間的二側空（kōng）隙，流經工作麵（miàn）和非工作麵推力瓦，再通過（guò）推力（lì）軸承腔室下部回油管進入工作油冷卻（què）器（qì）。非工作麵推力瓦塊隻是承擔偶然發生的反作用力（lì），經常受力的是工作麵側的推力瓦塊。從燒毀的推力瓦塊上（shàng）分析，非工作麵八塊扇形推力瓦瞬間承受了巨大的作用力，如圖1所示：
3.2從（cóng）汽前泵（bèng）運行工況分析
當汽前（qián）泵啟動初（chū）始階段，汽動給水泵此時沒有衝轉（zhuǎn），汽前泵小流量運行，轉子勢必向高壓端移動，同時從（cóng）運行工況分析，初始流量130m3/h隨後兩分鍾（zhōng）後運行監（jiān）測122m3/h。在此曲線工況下運行，非工作麵推力瓦塊不能（néng）承（chéng）擔瞬間巨大的反作（zuò）用力致使推力瓦塊燒（shāo）毀。
3.3從軸竄量分析
從軸竄量分析有兩種可能：（1）在運行過程中（zhōng）由於非（fēi）驅動端軸套並帽鬆（sōng）動，造（zào）成軸竄量大於推力（lì）間隙，從（cóng）而使作用力始終指向非工作麵（miàn）推力瓦塊，造成非工作麵（miàn）瓦塊燒毀；（2）葉輪密封環因汽蝕或水流衝刷使固定（dìng）銷釘失效，造成葉輪密封環脫落（上次檢修中（zhōng）發現三顆葉輪密封環固定銷釘有二顆被衝刷脫落）。在運行過程中致使轉子向高壓側移動。
通過（guò）上述原因（yīn）分析，決定對該泵（bèng）進行全麵解體檢查。隨著解體的逐步深入（rù），未（wèi）發現自由端軸套並帽有鬆動跡（jì）象。複測總竄、分中等數據與上一次檢修數（shù）據（jù）比對。數據值未出現偏差。頂出（chū）泵端蓋後檢查葉輪密封環固定銷釘固定完好無鬆動。葉輪密封環與葉（yè）輪沒有磨損痕跡（jì）。通（tōng）過全麵解體檢查排除了因泵造成推力瓦塊（kuài）燒毀（huǐ）的問題（tí）。
4 處理措施
從汽前泵運行工況分析，當汽（qì）前泵啟動初始階段，汽動給水泵此（cǐ）時沒有衝轉，汽前泵小流量運行（再循環管（guǎn）徑80），流量在122～150m3/h之間，此運行工況下轉子勢必向高（gāo）壓側移動。從泵Z小流量時間考量，為了縮短汽動給水泵衝轉時間和汽前泵在小流量工況下的運行時間。同（tóng）時也為了（le）進一步消除齒輪油泵供油不穩定的擔憂，在齒輪油泵出口三通位置將原有的油壓表（biǎo）盤管拆開，在三通直管段加裝球閥和壓力表便於觀察油泵工作狀態。在開啟汽前泵同時汽動給水（shuǐ）泵衝轉投盤車620r/min。當汽動給水泵（bèng）衝至1000r/min，推（tuī）力軸承（chéng）溫度48℃，流量122m3/h。汽動給水泵衝至（zhì）1500r/min，推力軸承溫度51℃。給水泵衝至2000r/min，推力軸承溫度52.7℃。給水泵衝（chōng）至3000r/min，推力軸承溫度53.3℃。給水泵（bèng）衝至3100r/min，汽前泵出口流量300m3/h。推力（lì）軸（zhóu）承（chéng）溫度開始出現下降趨勢。隨（suí）著汽動給水泵轉速的升高，推力軸承溫度降至45.3℃。從汽前泵開啟至汽動給水泵轉速3100r/min，齒輪油泵油壓表（biǎo）始終（zhōng）維持（chí）在（zài）0.008MPa。
5 提出改進措施
雖然處理了汽（qì）前泵在啟動初始階段非工作麵推力瓦溫度高的問題，但為了汽動給水泵組的安全（quán）運行，應從給水係統運行（háng）工況以及汽前（qián）泵在小流量工況下的附加汽化壓（yā）頭有效地防止汽動給水泵的汽蝕考量。（1）論證在（zài）小流量工況下，重新設計安裝汽前泵（bèng）的再循環管道；（2）從推力軸承結構上分析（xī）、論證，適當增大推力（lì）軸（zhóu）承腔室和推力盤直徑。
6 預防措施
為了汽前泵安（ān）全、穩定運行，檢修（xiū）維護人（rén）員加強設巡檢工（gōng）作和運行參數采（cǎi）集分析，做好預防措施（shī）：（1）加強對汽前泵進口濾網前後（hòu）壓差表數據分析、比對；（2）加強對齒輪油（yóu）泵的油壓、進出油管溫度進行觀察和記錄（lù）；（3）對工作（zuò）油冷卻器進、回水管流量計觀察；（4）加（jiā）強對推力軸承腔（qiāng）室回（huí）油溫度的監測。
7 結語（yǔ）
通過對汽前泵的全麵（miàn）解體檢查和原因分析，處理了汽前泵啟（qǐ）動初始階段推力軸承瓦溫高的問（wèn）題。但為了汽前泵安全可靠、長周（zhōu）期的穩定運行，還要對汽前泵進行（háng）觀察和參數的（de）記錄分析，發現異（yì）常情況應及時采取措施加以處理。
參考文獻
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