FA1型前置泵故障原因分析及处理措施.doc

FA1 型前置泵故障原因分析及处理措施许 武（浙能嘉兴发电有限公司 浙江平湖乍浦 314201）【摘 要】前置泵作为大型电厂给水系统的重要设备，降低其故障率对维持汽动给水泵的正常运行,提高机组经济性具有重要意义。本文总结了FA1 型前置泵较常见的故障，并提出一些行之有效的处理措施。【关键词】前置泵 故障 分析前置泵主要结构及部件简介：FA1 型前置泵是由上海电力修造厂引进英国威尔泵业技术生产的水平、单级轴向分开式离心泵，其泵壳为高质量的碳钢铸件，主要材质为ZG25,泵壳中分面装有压紧的高压石棉纸柏垫；叶轮是双吸式，不锈钢铸件，主要材质为ZG Cr13Ni4,双吸式结构可保证叶轮轴向力的基本平衡，在泵自由端装有一双向推力轴承；轴为不锈钢锻件，主要材质为2Cr13;叶轮密封环为减少泄漏量，安装在壳体腔内，主要材质为沉淀硬化不锈钢；轴承：300MW 前置泵采用滚动轴承，600MW 机组前置泵采用滑动轴承，都为稀油润滑，装有冷却水室及温度测点；轴封采用机械密封，该机械密封为平衡型，由有弹簧支承的动环和水冷却的静环组成，分开的填料箱设有一水冷却套，从而使机械密封旋转部分周围的温度较低；联轴器，泵与电机之间采用的是柔性与扭转刚性兼有的金属迭片式结构；泵座是重型坚固箱形截面的型钢结构。前置泵的主要故障分析及处理：1 机械密封泄漏主要原因是机械密封的质量不佳造成。前置泵的出厂机械密封都是使用温州乐合产品，实践证明非常容易发生泄漏，现我们已经改进使用四川日机产品后，由于机械密封质量不佳引起泄漏次数已经大幅下降，而且该机械密封的性价比还是比较好的。至于市场上目前最新型的集装式机械密封尚未引进使用，因此不做评论。另外，机械密封的安装工艺也是极其重要的，由于安装工艺不到位引起的泄漏也很常见。主要有以下几方面：1.1 机械密封紧力调整不当造成动密封面泄漏机械密封动静环紧力调整要适当，过大会造成动静摩擦力增大引起加速动静环磨损引起泄漏；过小会造成动静环之间密封紧力不够引起泄漏。新机械密封安装要准确调整轴套安装线与端盖平齐，旧机械密封安装要拉紧机械密封轴套后退2 毫米再锁紧。1.2 机械密封静环定位不准全国火电600MW 级机组能效对标及竞赛第十五届年会论文集 汽机121机械密封静环和轴的垂直度要求在0.03mm 以内、同心度要求在0.05mm 以内。在安装机械密封时未清洗干净机械密封端盖工作面、孔、定位环，或安装时不仔细造成机械密封静环定位不准垂直度、同心度超标，使机械密封动环在运行中不能和静环密封面紧密贴和，产生动静环密封面张口引起泄漏。安装时检查定位环座是否清理干净及定位环变形情况。1.3 轴表面粗糙度跳动超标泵轴表面密封面粗糙度达部不到0.40.6um 或有沟槽，造成O 型圈密封不住引起泄漏。泵轴跳动超标造成动环密封面在静环上偏心旋转无法有效密封。对已存在泄漏的机械密封，检修时检查轴轴套密封处表面粗糙度及跳动是否符合要求。1.4 轴套跳动同心度与轴套间隙超标轴套跳动同心度与轴套间隙超标，引起机械密封动环在运行中偏心旋转及晃动过大引起密封面泄漏。对已存在泄漏的机械密封，检修时检查轴套跳动同心度与轴套间隙均不大于0.03mm。1.5 安装过程中杂物粘在密封面上在安装过程中动静环密封面位清理干净，有杂物粘在密封面上使密封面无法密封并加速动静环磨损造成泄漏。在安装过程中机械密封垫片不用密封脂，并防止安装过程中其他杂物粘在机械密封的密封面上。1.6 机械密封轴套紧力不够，材质偏软1.6.1 机械密封轴套紧定螺栓设计偏小紧力不够。在泵中分面冲蚀的情况下，泵进口压力增加，作用在机械密封轴套上的力增大，当大于紧定螺栓摩擦力时，轴套向静环移动造成动静环间压力摩擦力增大引起加速动静环磨损引起泄漏。我们现在已将原厂采用的M8 的内六角沉头螺钉改成M10 普通内六角螺钉，相应增大螺栓紧力，有效地防止轴套移动引起的泄漏。1.6.2 机械密封轴套材质软，不耐磨损。在实际处理机械密封泄漏缺陷时，我们发现轴套安装动环座的位置上有整圈一条宽约3mm 左右，深度约0.1mm 左右沟槽，水就是通过这个沟槽漏出，而这个槽形成的原因是由于动环座内的不锈钢压环与轴套间的间隙较大，因泵的振动，小流量窜轴等因素造成不锈钢环与轴套摩擦，而轴套材质又较软，不耐磨损形成的。目前我们正在使用不锈钢304 材质轴套，效果观察中。1.7 动环O 型圈密封泄漏防止使用不适当润滑剂引起O 型圈老化造成动环O 型圈密封泄漏。O 型圈安装的过程中用不会引起O 型圈老化的润滑剂（凡士林、中性洗洁精）、严禁接触油类。机械密封轴套上安装过渡倒角较小O 型圈在安装的过程中很容易被卡破，在轴套上加大安装过渡倒角，防止O 型圈在安装的过程破损引起的泄漏并在安装好后检查O 型圈有无破损。1.8 静环O 型圈密封泄漏静环O 型圈在安装过程中容易滑出或被静环挤破引起泄漏。在静环安装好后检查，静环与机械密封端盖间距是否均匀，以此判断静环端面、轴向O 型圈是否安装好。全国火电600MW 级机组能效对标及竞赛第十五届年会论文集 汽机1221.9 轴套O 型圈密封泄漏泵轴上有拉毛检修过程中未打光，使轴套O 型圈密封失效。在安装过程中轴套O 型圈被泵轴上凸肩挤破引起泄漏。安装的过程中打光泵轴上毛刺，加大泵轴上安装过渡倒角，防止轴套O 型圈在安装的过程破损引起的泄漏。2 冷却壳体密封面泄漏2.1 设计缺陷易引起冷却壳体密封面泄漏FA1 型前置泵冷却壳体密封面太窄在螺栓处各边不到5mm，由上下泵体冷却壳体三部分构成立体密封面，泵冷热态温差大各部分膨胀不一样，在经过冷收缩热膨胀后极易破坏冷却壳体密封面引起泄漏。而紧固螺栓的位置设计也不合理，不容易彻底收紧。目前，我们在冷却壳体密封面垫床采用1.6mm 的进口膨化垫片，该垫片片压缩率达45%，有很好的补偿密封面不平、张口的能力。而在紧固螺栓处增加了紫铜垫圈防漏。泄漏几乎杜绝。2.2 检修工艺不当造成动冷却壳体密封面泄漏泵体制作中分面垫床与冷却壳体密封面相接触成直角二条密封线，误差不能超过 0.2mm。如果超过0.2mm 密封垫片无法补偿、填充就会形成一泄漏通道产生泄漏。检修中严格检修工艺，在装冷却壳体前预合泵盖检查中分面垫床。误差超过0.2mm 坚决返工。3 中分面泄漏、吹损前置泵泵壳是采用材质整体浇铸加工而成，现主要发现泵壳中分面时有泄漏，泵壳靠近叶轮密封环处吹损，最严重发曾生下泵壳叶轮口环处完全熔化无法修复的情况。其损坏主要原因是：泵壳中分面采用高压纸柏垫质量参差不齐，厚度达不到要求。如300MW 机组配套使用FA1D56 型前置泵，其为全部引进威尔技术制造，因此其中分面要求是使用0.8mm 高压纸垫，实际应用中能够达到厚度要求的纸垫并不多，一般多使用1mm 纸垫，而由于纸垫厚度的关系造成泵壳对叶轮密封环紧力不足，形成一定间隙，前置泵输送的高温介质，通过这些间隙造成高温水泄漏冲蚀，由于泵壳本身抗冲蚀能力差，就造成了泵壳密封环处大面积的吹损。在600MW 机组配套使用的FA1D67 型前置泵上已经有所改观，该前置泵中分面就是设计采用1mm 纸垫，尽管尚有冲蚀，但程度已较FA1D56 型要轻得多。现阶段对泵壳中分面的吹损的主要处理措施还是被动地停留在补焊打磨上，并且适当缩短设备检修周期，避免应冲蚀过久造成泵壳无法修复的情况发生。目前，我公司在FA1 型前置泵的中分面使用了南京艾志生产的进口膨化垫片，较好地解决了前置泵的中分面泄漏问题，在近期的600MW 机组检修中，对前置泵进行解体检查发现，中分面吹损也几乎没有。而厂家对中分面冲蚀提出采用不锈钢泵壳的方案，但由于其价格昂贵，其经济性与实际效果之间究竟如何还需要进行各项测试后再商榷后定夺。因此，在目前状况下，使用进口膨化垫片不失为解决中分面泄漏、吹损的一个最佳选择。全国火电600MW 级机组能效对标及竞赛第十五届年会论文集 汽机1234 推力轴承温度偏高300MW 机组的FA1D56 型前置泵在自由端是采用了型号为30314 的圆锥滚子轴承，传动端是型号为N315 的圆柱滚子轴承。600MW 机组的FA1D67 型前置泵采用了滑动轴承，并在自由端加型号为1612的推力轴承。4.1 联轴器间距不准联轴器间距小于175mm，电机转子被顶离磁场中心使得在泵运行中泵轴窜动过大，引起轴承吃力大而引发温度高。检修中严格控制联轴器间距在175mm 到175.5mm 之间。4.2 转子轴向间隙过大检修中泵转子轴向间隙调整过大，也会使泵运行中转子轴窜动过大，轴承吃力过大造成温度偏高。检修中严格控制泵转子轴向间隙在0.15mm 到0.25mm 之间。一般都尽量靠近上限进行调整。4.3 推力轴承选型不佳FA1D67 型前置泵原先采用型号为1612 的轴承，非常容易发生温度高、使用寿命短等缺陷。跟厂家联系后改进成型号为7212DB 的轴承，缺陷已经大幅下降。现在我们又提出是否可以再改进成型号为7212E 的轴承，厂家正在论证中。4.4 推力瓦块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块吃力过大造成瓦块过高。控制各推力瓦厚度差不大于0.02mm； 瓦块修刮的接触点不均匀、接触点过多或过少使得瓦块油膜建立不充分造成瓦块温度过高。控制各推力瓦接触点在23 点/平方厘米；推力瓦的进油槽修刮不好，在来油方向修刮半圆进油槽以利于油膜建立。5 结束语前置泵是电厂机组运行的重要辅机之一，由于受设计原因，介质温度，材料等