5#TRT润滑油挡泄露机理分析及改进

陶京 张子立

武钢有限检修中心 湖北武汉 30083

油挡密封是目前TRT发电机组轴瓦端广泛采用的一种密封形式，但随着机组长时间运行，油挡经常会出现渗油的现象。不但造成周围环境污染，而且若泄露飞溅出来的润滑油甩到运行中的高温机体或煤气管道上还会发生冒烟、着火并烧毁临近高压电缆等一系列不安全现象，同时也威胁着机组正常运行，严重时甚至导致被迫停机。因此TRT润滑油泄露问题不容忽视，以下就其泄露的机理进行分析，找到泄露原因并提出防范措施及时加以改进。

1 油泄露机理

根据流体流经缝隙的流量计算理论，TRT机组轴承处的间隙流动分为两个部分：即缝隙两端压力差造成的压差流动和形成缝隙的两壁面作相对运动所造成的剪切流动。其泄漏量可用下列公式表示：

2 5#TRT润滑油泄漏问题处理

2.1 轴瓦箱排烟风机功率选择不当

TRT机组在运行过程中，大量的回油经回油管流回油箱时，会带走轴瓦箱里空气，使密闭的轴瓦箱内呈负压状态[1]。当形成负压时，有利于回油系统吸走在润滑轴瓦的过程中高温产生的油烟，以减少轴瓦箱内润滑油中溶解的氧气浓度，防止因生成水蒸气而造成润滑油被乳化。若轴瓦箱腔室内油烟无法及时排除，会导致这种负压状态被破坏，使得轴瓦箱腔室内的压力大于外界压力，多余油烟会从油挡缝隙向外渗漏，扩散的油烟遇到外界低于轴瓦箱温度的空气迅速凝结成微小的油滴，布满整个机组表面。

经过计算，选择排烟风机的功率最小不低于890Pa为合适。而5#TRT排烟风机为上海鼓风机厂所制造的型号为C02-1型离心通风机，实际工作全压仅为590Pa，显然不满足轴瓦箱排烟的需要，使得运行时造成润滑油泄露。在本次机组大修中，由于备件问题迟迟无法解决，我们根据此思路，将50mm的排烟风管改成80mm，也大大缓解了润滑油泄露的问题。

2.2 油挡回油孔设计缺陷

炼铁厂5#TRT的2#轴瓦为可倾瓦，轴瓦箱两端均设计了用来防止润滑油泄露的固定式铝齿条式油挡，由固定油挡底座与三级铝齿条组成。其密封原理是利用每级油挡齿条节流，有效的减少润滑油继续外泄的压力，经过逐级降压，并迫使油液流向回油槽内，经油挡固定底座下的回油孔流回主油箱，从而实现润滑油停止泄露的目的[2]。

为了解决该设计缺陷，先将油挡与轴的间隙调整为，上部间隙 0．20-0．25mm；下部间隙 0．05-0．10mm；左右两侧间隙 0．15-0．20mm。具体实施方式是使用研磨剂进行研磨，使接触面更加光滑。再将原来直径5mm回油孔重新扩钻改为7mm，并在原有孔的两侧分别增加了两个直径为7mm的回油孔，增加回油通道可使油槽中相对真空度加大，确保回流速度加快增强了密封效果。同时增加回油槽深度，将原固定底座油槽内径由Φ410mm修整为Φ415mm，在一定程度上起到缓冲作用。检查油挡回油管路，让其回油方向始终保持向下呈倾斜状态。

2.3 联轴器保护罩气流影响

为了更有效的防止润滑油泄露，一般轴瓦箱微负压应在49．5-98Pa之间。导致微负压破坏的原因分为内部破坏和外部破坏两种情形。当排烟风机无法满足运行需要时，会造成内部破坏；而当外部产生更大的负压时，即为外部破坏。

5#TRT透平机部分整体为日本进口设备，为了消除运行中的风噪，该联轴器密封罩是密封效果良好（除密封罩两端及底部固定端有缝隙外），因而在2#轴瓦箱油挡外部形成了一个独立的密封体。机组运行过程中，在高速旋转的联轴器带动下形成鼓风效应，顺着旋转轴两端方向引起的高速气流从联轴器的底部缝隙大量甩出[3]。根据流体力学的“伯努利原理”，流体的压强与它的流速有关，流速越大，压强越小；反之亦然。当机组旋转并产生鼓风效应时，需要吸入外界大量的空气进行有效补偿，而补偿的气流高速经过油挡外部的联轴器保护罩狭窄的缝隙进入罩内，使油挡外部形成局部微负压状态，而当外界微负压大于轴瓦箱内的微负压时，会将轴瓦箱里的油烟吸出，甚至将吸附在旋转轴上及油挡缝隙还未及时回流的润滑油直接吸出造成润滑油泄漏。

鉴于这种情况，最简单的方式是只需要破坏鼓风效应造成的气流流经方向便可以直接消除外部负压状态。

2.4 运行效果

自本次大修改造完毕，跟踪监测5#TRT机组运行状况，在正常运行四个月后，润滑油泄漏现象彻底消除。其间在一次停机检查时发现，油挡齿条间隙正常，无磨损痕迹，齿条间回油槽无灰尘及油泥聚集，所有回油畅通。结果表明，通过此次分析及改造后，彻底解决了油挡润滑油泄漏问题，提高了运行生产效率及安全稳定性。

3 结语

通过对武钢有限炼铁厂5#TRT的2#轴瓦箱油挡润滑油泄漏的原因研究分析，得出从选择合适功率的排烟风机，改善回油管结构，增加扰流挡板等来解决TRT机组润滑油泄漏问题，增强了机组运行效率，同时也为安全稳定生产提供了重要保障。