FA1型前置泵故障原因分析及處理措施

1、.FA1 型前置泵故障原因分析及處理措施許 武（浙能嘉興發(fā)電有限公司 浙江平湖乍浦 314201）【摘 要】前置泵作為大型電廠給水系統(tǒng)的重要設(shè)備，降低其故障率對維持汽動給水泵的正常運行,提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)性具有重要意義。本文總結(jié)了FA1 型前置泵較常見的故障，并提出一些行之有效的處理措施?！娟P(guān)鍵詞】前置泵 故障 分析前置泵主要結(jié)構(gòu)及部件簡介：FA1 型前置泵是由上海電力修造廠引進(jìn)英國威爾泵業(yè)技術(shù)生產(chǎn)的水平、單級軸向分開式離心泵，其泵殼為高質(zhì)量的碳鋼鑄件，主要材質(zhì)為ZG25,泵殼中分面裝有壓緊的高壓石棉紙柏墊；葉輪是雙吸式，不銹鋼鑄件，主要材質(zhì)為ZG Cr13Ni4,雙吸式結(jié)構(gòu)可保證葉輪軸向力的基本平

2、衡，在泵自由端裝有一雙向推力軸承；軸為不銹鋼鍛件，主要材質(zhì)為2Cr13;葉輪密封環(huán)為減少泄漏量，安裝在殼體腔內(nèi)，主要材質(zhì)為沉淀硬化不銹鋼；軸承：300MW 前置泵采用滾動軸承，600MW 機(jī)組前置泵采用滑動軸承，都為稀油潤滑，裝有冷卻水室及溫度測點；軸封采用機(jī)械密封，該機(jī)械密封為平衡型，由有彈簧支承的動環(huán)和水冷卻的靜環(huán)組成，分開的填料箱設(shè)有一水冷卻套，從而使機(jī)械密封旋轉(zhuǎn)部分周圍的溫度較低；聯(lián)軸器，泵與電機(jī)之間采用的是柔性與扭轉(zhuǎn)剛性兼有的金屬迭片式結(jié)構(gòu)；泵座是重型堅固箱形截面的型鋼結(jié)構(gòu)。前置泵的主要故障分析及處理：1 機(jī)械密封泄漏主要原因是機(jī)械密封的質(zhì)量不佳造成。前置泵的出廠機(jī)械密封都是使用溫州

3、樂合產(chǎn)品，實踐證明非常容易發(fā)生泄漏，現(xiàn)我們已經(jīng)改進(jìn)使用四川日機(jī)產(chǎn)品后，由于機(jī)械密封質(zhì)量不佳引起泄漏次數(shù)已經(jīng)大幅下降，而且該機(jī)械密封的性價比還是比較好的。至于市場上目前最新型的集裝式機(jī)械密封尚未引進(jìn)使用，因此不做評論。另外，機(jī)械密封的安裝工藝也是極其重要的，由于安裝工藝不到位引起的泄漏也很常見。主要有以下幾方面：1.1 機(jī)械密封緊力調(diào)整不當(dāng)造成動密封面泄漏機(jī)械密封動靜環(huán)緊力調(diào)整要適當(dāng)，過大會造成動靜摩擦力增大引起加速動靜環(huán)磨損引起泄漏；過小會造成動靜環(huán)之間密封緊力不夠引起泄漏。新機(jī)械密封安裝要準(zhǔn)確調(diào)整軸套安裝線與端蓋平齊，舊機(jī)械密封安裝要拉緊機(jī)械密封軸套后退2 毫米再鎖緊。1.2 機(jī)械密封靜環(huán)定

4、位不準(zhǔn)全國火電600MW 級機(jī)組能效對標(biāo)及競賽第十五屆年會論文集 汽機(jī)121機(jī)械密封靜環(huán)和軸的垂直度要求在0.03mm 以內(nèi)、同心度要求在0.05mm 以內(nèi)。在安裝機(jī)械密封時未清洗干凈機(jī)械密封端蓋工作面、孔、定位環(huán)，或安裝時不仔細(xì)造成機(jī)械密封靜環(huán)定位不準(zhǔn)垂直度、同心度超標(biāo)，使機(jī)械密封動環(huán)在運行中不能和靜環(huán)密封面緊密貼和，產(chǎn)生動靜環(huán)密封面張口引起泄漏。安裝時檢查定位環(huán)座是否清理干凈及定位環(huán)變形情況。1.3 軸表面粗糙度跳動超標(biāo)泵軸表面密封面粗糙度達(dá)部不到0.40.6um 或有溝槽，造成O 型圈密封不住引起泄漏。泵軸跳動超標(biāo)造成動環(huán)密封面在靜環(huán)上偏心旋轉(zhuǎn)無法有效密封。對已存在泄漏的機(jī)械密封，檢修時

5、檢查軸軸套密封處表面粗糙度及跳動是否符合要求。1.4 軸套跳動同心度與軸套間隙超標(biāo)軸套跳動同心度與軸套間隙超標(biāo)，引起機(jī)械密封動環(huán)在運行中偏心旋轉(zhuǎn)及晃動過大引起密封面泄漏。對已存在泄漏的機(jī)械密封，檢修時檢查軸套跳動同心度與軸套間隙均不大于0.03mm。1.5 安裝過程中雜物粘在密封面上在安裝過程中動靜環(huán)密封面位清理干凈，有雜物粘在密封面上使密封面無法密封并加速動靜環(huán)磨損造成泄漏。在安裝過程中機(jī)械密封墊片不用密封脂，并防止安裝過程中其他雜物粘在機(jī)械密封的密封面上。1.6 機(jī)械密封軸套緊力不夠，材質(zhì)偏軟1.6.1 機(jī)械密封軸套緊定螺栓設(shè)計偏小緊力不夠。在泵中分面沖蝕的情況下，泵進(jìn)口壓力增加，作用在機(jī)

6、械密封軸套上的力增大，當(dāng)大于緊定螺栓摩擦力時，軸套向靜環(huán)移動造成動靜環(huán)間壓力摩擦力增大引起加速動靜環(huán)磨損引起泄漏。我們現(xiàn)在已將原廠采用的M8 的內(nèi)六角沉頭螺釘改成M10 普通內(nèi)六角螺釘，相應(yīng)增大螺栓緊力，有效地防止軸套移動引起的泄漏。1.6.2 機(jī)械密封軸套材質(zhì)軟，不耐磨損。在實際處理機(jī)械密封泄漏缺陷時，我們發(fā)現(xiàn)軸套安裝動環(huán)座的位置上有整圈一條寬約3mm 左右，深度約0.1mm 左右溝槽，水就是通過這個溝槽漏出，而這個槽形成的原因是由于動環(huán)座內(nèi)的不銹鋼壓環(huán)與軸套間的間隙較大，因泵的振動，小流量竄軸等因素造成不銹鋼環(huán)與軸套摩擦，而軸套材質(zhì)又較軟，不耐磨損形成的。目前我們正在使用不銹鋼304 材質(zhì)

7、軸套，效果觀察中。1.7 動環(huán)O 型圈密封泄漏防止使用不適當(dāng)潤滑劑引起O 型圈老化造成動環(huán)O 型圈密封泄漏。O 型圈安裝的過程中用不會引起O 型圈老化的潤滑劑（凡士林、中性洗潔精）、嚴(yán)禁接觸油類。機(jī)械密封軸套上安裝過渡倒角較小O 型圈在安裝的過程中很容易被卡破，在軸套上加大安裝過渡倒角，防止O 型圈在安裝的過程破損引起的泄漏并在安裝好后檢查O 型圈有無破損。1.8 靜環(huán)O 型圈密封泄漏靜環(huán)O 型圈在安裝過程中容易滑出或被靜環(huán)擠破引起泄漏。在靜環(huán)安裝好后檢查，靜環(huán)與機(jī)械密封端蓋間距是否均勻，以此判斷靜環(huán)端面、軸向O 型圈是否安裝好。全國火電600MW 級機(jī)組能效對標(biāo)及競賽第十五屆年會論文集 汽機(jī)

8、1221.9 軸套O 型圈密封泄漏泵軸上有拉毛檢修過程中未打光，使軸套O 型圈密封失效。在安裝過程中軸套O 型圈被泵軸上凸肩擠破引起泄漏。安裝的過程中打光泵軸上毛刺，加大泵軸上安裝過渡倒角，防止軸套O 型圈在安裝的過程破損引起的泄漏。2 冷卻殼體密封面泄漏2.1 設(shè)計缺陷易引起冷卻殼體密封面泄漏FA1 型前置泵冷卻殼體密封面太窄在螺栓處各邊不到5mm，由上下泵體冷卻殼體三部分構(gòu)成立體密封面，泵冷熱態(tài)溫差大各部分膨脹不一樣，在經(jīng)過冷收縮熱膨脹后極易破壞冷卻殼體密封面引起泄漏。而緊固螺栓的位置設(shè)計也不合理，不容易徹底收緊。目前，我們在冷卻殼體密封面墊床采用1.6mm 的進(jìn)口膨化墊片，該墊片片壓縮率

9、達(dá)45%，有很好的補(bǔ)償密封面不平、張口的能力。而在緊固螺栓處增加了紫銅墊圈防漏。泄漏幾乎杜絕。2.2 檢修工藝不當(dāng)造成動冷卻殼體密封面泄漏泵體制作中分面墊床與冷卻殼體密封面相接觸成直角二條密封線，誤差不能超過 0.2mm。如果超過0.2mm 密封墊片無法補(bǔ)償、填充就會形成一泄漏通道產(chǎn)生泄漏。檢修中嚴(yán)格檢修工藝，在裝冷卻殼體前預(yù)合泵蓋檢查中分面墊床。誤差超過0.2mm 堅決返工。3 中分面泄漏、吹損前置泵泵殼是采用材質(zhì)整體澆鑄加工而成，現(xiàn)主要發(fā)現(xiàn)泵殼中分面時有泄漏，泵殼靠近葉輪密封環(huán)處吹損，最嚴(yán)重發(fā)曾生下泵殼葉輪口環(huán)處完全熔化無法修復(fù)的情況。其損壞主要原因是：泵殼中分面采用高壓紙柏墊質(zhì)量參差不齊

10、，厚度達(dá)不到要求。如300MW 機(jī)組配套使用FA1D56 型前置泵，其為全部引進(jìn)威爾技術(shù)制造，因此其中分面要求是使用0.8mm 高壓紙墊，實際應(yīng)用中能夠達(dá)到厚度要求的紙墊并不多，一般多使用1mm 紙墊，而由于紙墊厚度的關(guān)系造成泵殼對葉輪密封環(huán)緊力不足，形成一定間隙，前置泵輸送的高溫介質(zhì)，通過這些間隙造成高溫水泄漏沖蝕，由于泵殼本身抗沖蝕能力差，就造成了泵殼密封環(huán)處大面積的吹損。在600MW 機(jī)組配套使用的FA1D67 型前置泵上已經(jīng)有所改觀，該前置泵中分面就是設(shè)計采用1mm 紙墊，盡管尚有沖蝕，但程度已較FA1D56 型要輕得多?，F(xiàn)階段對泵殼中分面的吹損的主要處理措施還是被動地停留在補(bǔ)焊打磨上

11、，并且適當(dāng)縮短設(shè)備檢修周期，避免應(yīng)沖蝕過久造成泵殼無法修復(fù)的情況發(fā)生。目前，我公司在FA1 型前置泵的中分面使用了南京艾志生產(chǎn)的進(jìn)口膨化墊片，較好地解決了前置泵的中分面泄漏問題，在近期的600MW 機(jī)組檢修中，對前置泵進(jìn)行解體檢查發(fā)現(xiàn)，中分面吹損也幾乎沒有。而廠家對中分面沖蝕提出采用不銹鋼泵殼的方案，但由于其價格昂貴，其經(jīng)濟(jì)性與實際效果之間究竟如何還需要進(jìn)行各項測試后再商榷后定奪。因此，在目前狀況下，使用進(jìn)口膨化墊片不失為解決中分面泄漏、吹損的一個最佳選擇。全國火電600MW 級機(jī)組能效對標(biāo)及競賽第十五屆年會論文集 汽機(jī)1234 推力軸承溫度偏高300MW 機(jī)組的FA1D56 型前置泵在自由端

12、是采用了型號為30314 的圓錐滾子軸承，傳動端是型號為N315 的圓柱滾子軸承。600MW 機(jī)組的FA1D67 型前置泵采用了滑動軸承，并在自由端加型號為1612的推力軸承。4.1 聯(lián)軸器間距不準(zhǔn)聯(lián)軸器間距小于175mm，電機(jī)轉(zhuǎn)子被頂離磁場中心使得在泵運行中泵軸竄動過大，引起軸承吃力大而引發(fā)溫度高。檢修中嚴(yán)格控制聯(lián)軸器間距在175mm 到175.5mm 之間。4.2 轉(zhuǎn)子軸向間隙過大檢修中泵轉(zhuǎn)子軸向間隙調(diào)整過大，也會使泵運行中轉(zhuǎn)子軸竄動過大，軸承吃力過大造成溫度偏高。檢修中嚴(yán)格控制泵轉(zhuǎn)子軸向間隙在0.15mm 到0.25mm 之間。一般都盡量靠近上限進(jìn)行調(diào)整。4.3 推力軸承選型不佳FA1D

13、67 型前置泵原先采用型號為1612 的軸承，非常容易發(fā)生溫度高、使用壽命短等缺陷。跟廠家聯(lián)系后改進(jìn)成型號為7212DB 的軸承，缺陷已經(jīng)大幅下降。現(xiàn)在我們又提出是否可以再改進(jìn)成型號為7212E 的軸承，廠家正在論證中。4.4 推力瓦塊存在缺陷由于推力瓦前置泵的推力瓦厚度不一致，引起各瓦吃力不一致使得有些瓦塊吃力過大造成瓦塊過高?？刂聘魍屏ν吆穸炔畈淮笥?.02mm； 瓦塊修刮的接觸點不均勻、接觸點過多或過少使得瓦塊油膜建立不充分造成瓦塊溫度過高?？刂聘魍屏ν呓佑|點在23 點/平方厘米；推力瓦的進(jìn)油槽修刮不好，在來油方向修刮半圓進(jìn)油槽以利于油膜建立。5 結(jié)束語前置泵是電廠機(jī)組運行的重要輔機(jī)之一，由于受設(shè)計原因，介質(zhì)溫度，材料等各