SEZ立式混流泵推力瓦烧瓦事故分析及处理

徐敬民

（江苏华电扬州发电有限公司汽机分部，江苏 扬州 225002）

SEZ立式混流泵推力瓦烧瓦事故分析及处理

徐敬民

（江苏华电扬州发电有限公司汽机分部，江苏 扬州 225002）

通过对一起发电厂循环水泵推力瓦烧瓦事故的分析及处理，分析引起烧瓦事故的原因，并制定相应的处理措施，举一反三，消除设备隐患，防范类似事故的发生。

推力瓦；烧瓦；油冷却器；冷却水超压

混流泵又称斜流泵，是介于轴流式和离心式之间的一种叶片泵，混流泵的工作原理是：部分利用了离心力，部分利用了升力，在两种力的共同作用下，输送流体并提升其压力，流体轴向进入叶轮后，沿圆锥面方向流出。随着火电机组容量的不断增大，立式混流泵因为其综合性能介于离心泵和轴流泵之间，更加能够满足循环水系统大流量、高扬程的要求，得到广泛的使用。而循环水泵是火电机组重要的辅助设备，其运行的可靠性，对机组的安全经济运行有着直接的影响，循环水泵故障的发生，需要机组降负荷处理，严重时需要停机检修。

1 系统概述

某发电有限公司#6、#7机组为2×300MW发电供热机组，每台300MW汽轮发电机组配用2台立式、可抽芯式、固定叶混流式循环水泵。循环水泵型号为SEZ1600-1280/1000，循环水泵运行方式为扩大单元制，夏季2台泵并联运行，春秋季2机3泵并联运行，冬季单泵运行。

2 故障描述

2014年6月22日，#72循环水泵运行中，电机上轴承室推力瓦温异常升高，瓦温最高达到95℃，引起电机跳闸。解体检查发现，上轴承室冷却器泄漏，轴承室内全部是水，油已漏光；推力瓦烧瓦，磨损、脱胎严重，已经无法使用。上下导瓦正常，未见损坏。

3 故障分析

推力轴承的工作原理是： 由推力头和镜板承受轴向荷载，通过镜板与推力瓦间润滑油膜的承载将力传递给推力瓦，并由推力瓦承受整个机组转动部分的重量,同时靠轴承室中翼片管环形油冷却器的作用, 使油温维持在适宜温度或不至于过高。

SEZ1600-1280/1000混流泵电机和泵转子总重量超过十吨，而泵排水叶轮背压产生的垂直向下的轴向推力更大，以上两项相加的作用力都由电机上轴承室内的推力轴承来承受。推力轴承和推力头镜板之间形成的油膜其刚度比推力轴承表面乌金刚度大，而且油膜可以减少摩擦，防止温升超标，导致烧瓦。所以，轴承室的润滑油在电机轴承中的作用很大，既要形成油膜承受转子的轴向推力，又要起到降低轴承温度的作用。

分析本次事故的直接原因是，轴承室进水，引起润滑油油质恶化，由于水的比重大于油的比重，润滑油位不断的上升，分别从推力头内侧与轴承室间的密封圈处溢出，并顺着电机轴向下，在旋转电机转子离心力的作用下甩出和从上轴承室溢流孔流出。当轴承室中的润滑油不断被水取代，推力轴承的油膜不能形成，推力头镜板和推力轴承乌金形成直接摩擦，推力瓦温不断升高，造成推力瓦烧损，在轴瓦温度保护的作用下停泵。而上下导瓦由于立式泵的径向力较小，加上轴瓦温度保护停泵及时，未发生大的影响。

进一步分析，本次事故的间接原因是：轴承室冷油器泄漏造成了轴承室进水，轴承室冷油器泄漏的原因有两点，一是冷却水系统减压阀故障，冷却水压力长期超压运行；二是冷油器制造质量差。

（1）该公司#6、#7机组共配备4台循环水泵，电机轴承轴承室冷却水由工业水系统提供。工业水系统由4台型号为300JC160-11.5×6长轴泵组成，工业水母管压力0.7MPa以上。

①循环水泵的电机轴承减温水从工业水母管接出，通过减压阀减压后使用。但机组投产后，减压阀一直不能正常使用，减压阀进出口截门内漏，无法隔离检修，工业水的隔离需要全厂停电才能隔离，发电厂全停的机会很少，所以减压阀一直未能修复。

②#6、#7级循泵出口母管均设计有供减温水的管路，但该管路系统在机组投产后一直未投入使用。当发现工业水减压阀无法减压时，该路系统也已无法投入运行。

该泵电机出厂日期为2004年9月，查JB-T7607-1999，《立式电机轴承用LYJH油冷却器》（5.1C）工作水压不低于0.2MPa设计，当要求超过0.2MPa时，在专用技术条件中说明；5.9 油冷却器应能承受2倍的额定工作水压试验，历时60min，而不发生渗漏现象。

按照JB-T7607-2005，《立式电机轴承用LYJH油冷却器》 （5.1C）工作水压按不低于0.2～0.3C设计，当要求超过0.3MPa时，在专用技术条件中说明；5.9油冷却器应能承受2倍的额定工作水压试验，历时60min，而不发生渗漏现象。

可见立式电机轴承用LYJH油冷却器工作水压应不超过0.2～0.3MPa，而现场实际冷却水的运行压力为0.7MPa，严重超标。所以，长期超压运行是冷却器泄漏的重要原因。

（2）冷油器制造质量差。翼片管环形油冷却器的冷却管材质是不锈钢翼片管，而环形管弯头部分使用的是紫铜管U型弯连接，进出水口使用的是不锈钢联箱，不锈钢和紫铜管，不锈钢和不锈钢的焊接工艺均使用氧乙炔焊。焊接质量较差，焊缝出现气孔、虚焊和熔深不足等质量问题（见图1）。

图1 翼片管环形油冷却器

4 缺陷处理

（1）检查推力瓦的损坏情况，轴瓦乌金面磨损深度达2mm以上，轴瓦已完全损坏，无法修复，所以全套更换新推力瓦12只（见图2）。按照更换新瓦的检修工艺进行，推力头镜板表面磨损较轻，放置平板上，进行平面研磨。将新瓦与推力头镜板对磨后研刮，使轴瓦与推力头镜板接触面积大于75%，每平方厘米接触点2～3点。

（2）修复翼片管环形油冷却器，将冷却器紫铜弯管全部更换为不锈钢弯管，对原氧乙炔焊接的焊口全部清除，使用不锈钢焊丝进行氩弧焊，提高焊口的强度。按照现场实际冷却水压力的2倍进行水压60min试验，无泄漏后组装。

（3）清洗油室，全部更换新油。

5 预防措施

图2 新旧推力瓦对比图

为防范因油冷却器泄漏导致轴瓦损坏事故的再次发生，对设备系统的现状进行分析后制定了以下措施，防止设备损坏事故的再次发生。

（1）选择合适的减压阀，利用厂内机组全停的机会，切出工业水系统和循环水泵房冷却水系统，将损坏的减压阀进行了更换，使循环水泵房冷却水系统压力可调整至0.2～0.3MPa，解决了油冷却器冷却水超压运行的问题。

（2）利用机组停机的机会，分别对#6、#7机循环水母管进行隔离，修复了循环水母管至循泵房冷却水母管的供水门，因循环水母管压力在0.24MPa左右，完全能够满足油冷却器的使用要求，投入使用后效果很好。这样恢复了循泵房冷却水系统工业水和循环水两路供水源，一用一备，使系统运行的安全性能得到可靠的保证。

（3）利用循环水泵达大小修的机会，对其余三台循环水泵电机轴承室翼片管环形油冷却器的弯管和联箱焊口进行检修，更换为不锈钢弯管，将氧乙炔焊口全部处理，改为不锈钢氩弧焊。保证焊口质量，防止泄漏发生。

（4）制定检修计划，定期进行油冷却器的检修工作，并对检修后的冷却器按照0.6MPa的压力进行60min水压试验，水压合格后再装复使用。

6 结语

大型循环水泵电机轴瓦故障原因较多，防止轴承室进水引起的轴承损坏事故并不困难，只要我们坚持按照检修工艺标准来进行检修，运行检修人员加强设备巡回检查，一定能及时发现设备存在的不安全隐患，加以分析处理，保证设备的安全稳定运行。

[1]何川,郭立军.泵与风机（第四版）[M].中国电力出版社,2008.

[2]中华人民共和国机械行业标准JB-T7607-2005，立式电机轴承用LYJH油冷却器.

[3]SEZ1600-1280-1000立式混流泵安装使用维护手册.

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