减少卧式循泵轴封漏水量提高可靠性的探究

魏计波

引 言

火力发电厂循环水系统，一般每台机组配置两台循环水泵，一般情况下，单台循泵运行即可满足运行需要。夏季高温天气，循环水温度升高，凝汽器汽水换热效率下降，导致凝汽器真空值下降，为保证机组运行安全和凝汽器真空经济性，必须两台循泵同时运行。由于水泵启停频繁，循泵盘根处漏水量大问题时有发生，特别是夏季高温工况，循泵盘根处漏水量大问题突出，盘根漏水迅速流进轴承室，污染轴承润滑用油，设备突然失去备用，严重威胁设备安全稳定运行。本文对导致循环水泵轴封位置漏水量大的因素进行了准确剖析，并相对提出了具体的解决方案，希望对同类设备类似问题有一定的借鉴作用。

1、导致卧式循环水泵轴封位置漏水量大的因素

1、1定位键易磨损，导致轴套偏心

卧式循环水泵在运行中突然出现盘根漏水量问题，排水槽瞬间满水，大量污水捅进轴承室，润滑油被污染，设备失去备用，严重影响了设备可靠备用。很多情况下，被认为是盘根松动所致，于是就用扳手紧固盘根压盖螺栓，多次紧固后仍然有很大的漏水量，或者漏水量减小，经设备启动使用后，盘根漏水量大的问题再次出现。说明，不是盘根本身有问题，而是盘根密封处的轴套出现了问题。经过分析就会发现轴套位置并没有磨损，而漏水量总是呈水柱状，可以得出结论，就是轴套本身窜动，发生了偏心，无论如何紧固盘根，都不能解决漏水问题。利用检修机会，解体水泵，就会发现轴套、叶轮配合连接位置轴键严重磨损，轴套键槽有了较大的晃动量。转子运转的过程中，轴套由于定位间隙过大不停摆动，就出现了盘根大量漏水问题。同类型水泵此类问题应普遍存在，是导致盘根漏水量大的重要原因。

1、2出口液控蝶阀关阀时间长，导致转子倒转

循环水泵一般都有配套使用的出口液控蝶阀，一般情况下，先打开出口蝶阀至15?时，启动循环水泵，泵阀连锁，阀门连续开启到全开。完成启动操作；正常停泵时，先关闭泵出口液控蝶阀至15?，然后联锁停泵，出口蝶阀继续关闭到全关位置，完成停泵操作。本问题主要涉及到关阀过程，常见到的主要是切泵过程中，一台水泵由备用改为启动，另一台循泵停止运行。如果循泵停止过程中，与阀门关闭配合不当，就会导致凝汽器内部大量压力水回流。高压回水快速反向冲击循泵转子，循泵转子叶轮受到回水冲击，就会带动整个转子反向转动。关阀时间越长，回水冲击时间就越长，转子就会延长倒转时间。转子倒转危害极大，反向旋转的转子有可能对轴瓦产生影响，造成轴瓦磨损；转子反转也可能导致推力轴承索姆松动，索姆松动后直接导致推力间隙变大，由此引发其他问题；涉及本问题最有可能导致轴套索姆松动，索姆松动后导致轴套摆动，长时间的摆动撞击，导致配合键磨损，磨损后的键不能完全固定叶轮轴套，配合键磨损后带来了轴套偏心问题，一旦轴套发生偏心问题，无论如何紧固盘根压盖螺栓都不能解决盘根密封漏水量大问题。

2、减少卧式循泵轴封位置漏水量，提高可靠性的措施

2、1键槽位置重新设计加工，配合双索姆，消除偏心问题

导致配合键磨损的主要原因就是配合部位接触面积小或配合不紧密。解决此类问题必须从轴和轴套同时入手，改变原有的配合尺寸，使配合尺寸安全可靠，配合紧密无缝隙。在现有的大轴基础长双向延长配合键槽长度，单边延长5cm为宜，尽可能长一点，宽度保持不变。用游标卡尺测量出键槽的高度、宽度，与原配合键比较，看是否存在松旷现象。轴套配合位置也许进行加工，按照实际测量尺寸加工达到与轴相配合的尺寸。键加工时因尽量使用较硬材质防止变形损坏。加工后键、轴套、轴应该满足紧密配合，严禁出现松动情况，且保证配合面积较大足够安全。为了防止转子倒转带来的索姆松动问题，应该加工设计双索姆，原锁扣位置改为两个较小索姆，配合使用，第一个索姆紧固后，带入第二个索姆进行紧固，保证紧固紧力足够，第二个索姆上还应加装顶丝，索姆紧固后及时紧上定位顶丝，防止松脱。经过改造后的结构，转子应该能够避免轴套偏心问题，避免由此带来的盘根漏水量过大问题。

2、2调整出口液控蝶阀关阀时间，避免转子倒转

关阀过程中，关闭时间过慢，压力水大量回流由此引发转子倒转现象。合理调整关阀时间可以极大减少回流量，避免转子受到冲击后发生倒转。以铁岭阀门（集团）特种阀门HD7Q43R-6Q为例，根据阀门设计参数，关阀时间（可调）快关2.5～10秒，慢关6～60秒，关闭角度，快关75? ，慢关15? 。根据设备运行状况，如运行中确实出现转子倒转问题，可根据要求调节快慢关时间，经过反复试验找到最佳结合点，既能满足技术需求，又能保证设备安全。根据现场经验建议快关时间设置5s左右，慢关设置15s左右，总的关阀时间为20s左右。如原有关阀时间过长，经过调整后减短关阀时间，减少了水冲击，较小的水冲击没有足够的动力带动转子转动，从而避免了倒转现象，提高了设备的安全性能。当然还要保证液控蝶阀油站工作的稳定可靠，这是必不可少的，只有油站每个设备工作正常，才能保证顺利的实现开关阀操作。

2、3合理选用盘根延长使用时间

密封材料合理的选型能够延长材料本身的使用时间，从而为设备长周期稳定运行打好了基础。盘根密封材料有很多，诸如芳纶系列、四氟系列、石墨系列、碳纤维系列等，每种密封才有有各自的特点，应根据设备本身选取最适合的材料。芳纶密封材料有较好的高回弹、耐化学性、低冷流、高线速，与其它类型的盘根比较，它能抵抗颗粒结晶介质和更高的温度。既可单独使用也可与其它盘根组合。 主要用于介质颗粒多、易磨损工况下。考虑循环水的特点，水中有一定杂质，结合水泵运转的特点，选用芳纶密封材料即可满足运行需求。当然很多材料都具有优异的性能，例如高水基盘根也能满足使用需求，根据运行工况、介质特点、设备参数，选取最适合的密封材料能最大的限度的提高设备的可靠性。

3 结语

本文就循环水泵轴封位置漏水量大问题，進行了探究，分析漏水的原因，提出了几点整改建议，希望对相关设备的同类型问题有一定的借鉴作用。针对现场碰到的问题，特别是重复发生的问题，应该秉持怀疑态度和专研精神，根本生解决问题，实现设备本质安全。通过对循环水泵轴封位置漏水量大问题的探究，解决漏水量大问题，实现循环水泵长周期可靠运行。

参考文献

[1] 华电渠东热电项目一期工程2×330MW机组循环水液控蝶阀技术协议书；

[2] 华电渠东热电项目一期工程2×330MW机组循环水泵技术协议书

[3] 2018年华电渠东公司汽机维护提高循环水泵可靠性攻关项目