浙江银驰轴承科技有限公司

桃源电站机组外操作油管与主轴连接法兰面漏油的分析及处理

2017-12-22

赵龙冈 潘军伟
(中国水利水电第三工程局有限公司制造安装分局,陕西西安 710032)
  摘 要:灯泡贯流式机组内、外操作油管是供给转轮操作油的通道,轮毂供油管是轮毂润滑油的通道,同时也是桨叶接力器的回复杆;由于外操作油管与主轴连接法兰面处于发电机风洞内部,此部位设备安装质量及运行工况的优劣,对机组整体运行稳定性起着至关重要的作用。本文通过介绍桃源电站贯流式机组7号机外操作油管与主轴连接法兰面漏油的分析及处理过程,供同类型电站机组进行此部位安装及运行检修时借鉴使用。
  关键词:灯泡贯流式机组;主轴连接法兰面;漏油;处理方案
  1、漏油事故分析
  桃源电站位于湖南省桃源县城沅水流域,是沅水干流河段的第14个梯级电站,也是沅水干流Z末一个梯级电站。电站装机容量180MW,装设9台20MW的灯泡贯流式水轮发电机组。
  桃源电站7号机组在进行发电机内部检查时发现发电机内部弥漫油雾,且底部有油污,根据初步分析结果,并在2.0MPa操作压力油下,反复开关桨叶试验后,确定漏油部位为外操作油管与主轴连接法兰面。7号机组于2014年7月底投产发电,运行不到四个月时间便出现此事故,为尽快消除缺陷,保障机组安全运行,研究决定对此进行专项处理。法兰漏油的可能原因分析:一是外操作油管与主轴连接法兰面选用密封存在质量缺陷,导致漏油。二是设计、制造方面的原因,密封槽加工尺寸与设计尺寸不符或密封圈尺寸偏小压缩量较小,可能导致漏油。三是安装方面的原因,密封圈脱槽损坏、调整垫与密封圈重叠等,可能导致漏油。
  2、漏油处理方案及主要步骤
  2.1、进、尾水落门、流道排水
  利用进水口门机事故检修门,落入进水口门槽内,对正落实确保封水效果;然后再利用尾水门机将尾水事故检修闸门落入门槽内。将三台检修深井泵置手动位置,待检修集水井水位降至7.0m高程,然后将放空阀全开,观察集水井水位变化情况,操作廊道内安排专人巡视;集水井水位下降明显后,再将上游侧放空阀全开,观察集水井水位变化情况,同时观察下游侧量测表盘压力变化。待流道内积水排空后,集水井水位降至7.0m高程,将检修深井泵置于自动位置。
  2.2、桨叶操作压力油泄压、排油
  关闭主供、辅助供油阀及高位油箱轮毂供油阀,将桨叶开、关腔及轮毂腔检修放空阀打开排油,检查漏油泵是否处于自动工作位置,注意漏油箱、回油箱的油位变化,及时将多余透平油输送至2号油罐,避免造成漏油事件。
  因后续盘车施工要求,需要在泄水锥位置搭设临时脚手架,不影响转轮盘车转动,工作平台铺设竹夹板;安装转轮转动工具,然后进行盘车,使轮毂排油孔的位置处于正上方,便于轮毂腔透平油排放。
  2.3、拆除受油器及自动化元件
  拆除受油器各进、排油管和振摆、转速反馈等自动化元件,并做好记号,管口、孔口用干净的棉布绑扎封堵牢固。拆除受油器壳体1顶盖,打磨轮毂油管轴套点焊处,并拆除轴套;再拆除受油器壳体1,标记受油器底座绝缘垫板的安装方位,拆除各管路的连接法兰;拆解受油器下游侧端盖与受油器壳体2把和螺栓,拆除受油器壳体2与底座固定螺栓和螺钉,将受油器壳体2、浮动瓦整体从操作油管上拔出,对拆解零部件进行分类存放并做好防护措施。
  做好发电机风洞内部的防护措施,以防止在发电机风洞内引起火灾或损伤定、转子线圈等事故。施工时,在外操作油管的正下方转子中心体内壁盖上石棉板,防止硬物进入空气间隙内部,并将定子、转子线圈覆盖严密。在定子底部挡风板Ⅱ、Ⅲ及转子中心体之间铺盖双层塑料布,严密保护好定子线棒和转子磁极;搭设临时工作平台,铺设竹夹板。
  2.4、拆解外操作油管
  拆除集电环、碳刷及磁极引线等,并将设备放置在干净的塑料布上,做好防护措施;然后拆除外操作油管,通过两台5吨手拉葫芦挂装在转子中心体内壁吊耳上使外操作油管受力,同时在外操作油管上游端部使用一台5吨手拉葫芦作临时固定,防止倾斜;拆卸外操作油管与主轴连接的螺栓,取出调整垫,并做好记录,取出密封圈后发现,此部位密封圈严重固化,受压变形面成永久变形无法恢复,核实密封槽尺寸符合设计要求。研究决定对外操作油管上游侧密封圈进行拆解检查,将外操作油管往上游侧推动一定距离,以方便拆卸内操作油管为准。拆卸开启和关闭腔操作油管。发现密封圈存在同样质量问题,更换新密封,重新回装开启和关闭腔的操作油管。回装外操作油管与主轴连接,更换新的密封圈。
  2.5、盘车
  回装内、外操作油管,打紧把合面所有螺栓,对集电环和操作油管进行盘车,测量外操作油管和集电环的摆度。外操作油管Z大摆度小于0.10mm,集电环Z大摆度小于0.15mm,合格后拆除转轮转动工具。Z后用专用清洗剂对发电机内部进行清洗。
  装入受油器下游侧端盖、密封圈和挡油环。将受油器壳体2与浮动瓦整体套装在操作油管上,使其移至设定位置。调整受油器浮动轴瓦与受油器壳体2内腔的间隙,按其左右间隙相等,上部间隙大于下部间隙,并结合盘车时外操作油管实测摆度值进行相应调整。回装钢垫板、绝缘垫板,将带绝缘套管、绝缘垫圈的联接螺栓、螺钉紧固后,复测浮动轴瓦和操作油管上、下游两端口处的间隙,合格后回装受油器两侧端盖,桨叶反馈装置。回装后应对各进、出油管口进行临时封堵,防止异物掉入。待油系统管路连接好后,再次检查受油器的绝缘应符合要求。碳刷和刷架的安装,要把控碳刷与集电环的接触间隙,应符合设计要求。
  2.6、系统充油
  使转轮体上的轮毂排油孔处于正上方,进行轮毂充油。调速器操作油建压充油,反复操作桨叶开关试验,排净桨叶接力器和操作油管路内部气压。
  拆除流道内部脚手架,打磨焊点并进行防腐处理,Z后清理施工杂物,合格后,将尾水管进入门封堵。
  按有关技术有求对发电机内部进行干燥处理,保证绝缘符合运行要求。
  2.7、充水试验,启动运行
  开启尾水闸门的充水阀对尾水流道进行充水,在尾水充水过程中打开导叶3%左右,同时对进口进行充水,使前后压力保持平衡,待尾水充满以后,关闭导叶,提进口闸门5cm对进口流道进行充水。充水过程中检查尾水管进人门等密封部位有无异常,一切正常后,充水完毕。进入启动运行程序。
  3、密封圈粘接
  因处理过程中需更换密封为整根密封圈,现场无合适备件严重影响后续工作,受工期制约,采取现场粘接同规格密封条方式,所以密封条的粘接质量直接决定此次处理工作的成败。现场粘接工艺如下:
  3.1、O型密封条切口
  为了保证O型密封条切口平整,采用自制破口夹具切口。将待修得橡胶条塞入夹具上相应直径的孔中,用刀片沿夹具破口壁顺势切下,即可切成30°斜面切口。
  3.2、表面处理
  切口表面用砂布稍稍打密,并用丙酮擦拭干净。
  3.3、粘接
  两粘接表面均涂一薄层495胶,放在自制夹具V型槽中定位、看齐粘接(V型槽中垫一层聚乙烯薄膜)并挤紧;固化约15s可初步固化,1h后即可投入使用。
  4、结束语
  桃源电站全厂9台机组,只有7号机发生了此类漏油事故,密封圈为厂家供货,由于个别密封圈在采购过程中未发现质量缺陷,从而导致水轮发电机在运行一段时间后出现个别部位漏油的事故,对机组的安全运行造成很大威胁。7号机组外操作油管与主轴连接法兰面漏油,经过上述方案处理后,机组缺陷已消除,得到了预期的效果,机组运行状况良好。通过此类事件反思,一个小小密封圈的质量缺陷,所造成的后果是无法衡量的,因此在今后的施工中要对投入工程使用的材料进行严格抽查检验,从源头上得到遏制,使工程质量得到保障,同时将密封条的粘接技术进行推广,不断优化粘接工艺,真正发挥粘接技术经济、灵活、高效、可靠的特点,解决施工中的困扰。
  参考文献
  [1]张伟.灯泡贯流机组组合轴承漏油处理.华电技术,2010,(2).
来源:《城市建设理论研究(电子版)》2015年7期