300MW汽輪機汽動給水泵機械密封損壞原因及處理措施

仝西謙

摘?要：某發電廠房內擁有的300MW汽輪機組，其在正常運作的狀況下的給水方式分為兩部分，一部分由一臺100%負荷汽動給水泵供鍋爐用水，另外一部分由一臺只有50%負荷的電動給水泵留做備用。通過這種方式給水，使得汽輪機組在運行過程中操作更具方便靈活的特點，經濟效益也隨之大幅提升，但是由此就需要氣動補水泵必須長時間的穩定安全運行。所以技術人員如果在檢修過程中或者在安裝以及運行操作，調整時留下了安全隱患，這就會導致機組將會嚴重受隱患的影響，更有甚者造成巨大的事故，造成物力人力財力方面的嚴重損失。

關鍵詞：300MW汽輪機;汽動給水泵;機械密封

2013年11月12日上午9點20左右，某發電廠房的1號汽輪機組發出了?“汽動給水泵吐出端機械密封水溫度高I值”的警告聲，之后機組技術人員迅速的將機組荷載從280MW減小至210WM。在之后的檢查過程中發現就地機封水溫最高溫度高達81℃，而當機封水溫達到80℃報警，當達到85℃時汽動給水泵會自動跳閘。經過現場檢查確認是由于汽動給水泵在非驅動端機封不密室導致漏水所致。技術人員經過調整負荷之后水溫才下降至64℃，之后繼續減小負荷到180MW，然后啟動1號機組電動給水泵繼續運行。在近警告兩個小時后1號機組才進行汽泵到電泵的切換，等正常后停止運行1號機組，并給汽動給水泵進行必要的檢查修理。直至三天之后即11月15日晚上9點后給汽動給水泵更換機械密封處理后才恢復其正常的運行。

1.解體檢查情況

停運的1號汽動給水泵先進行解體工作，檢修人員在之后檢查中發現非驅動端機械密封被嚴重的磨損了，整個靜環密封面差不多磨損近5mm，動環密封面有一整圈的細小裂紋，并且不論是靜環還是動環均有偏磨的現象存在。全面檢查后也發現機封壓縮的彈簧長度不一致，所以導致彈簧被壓縮后就會造成靜環的受力明顯不均勻，從而導致偏磨現象的發生。

1.1機封可能出現干磨現象

1號機組的汽動給水泵在設計時將其安裝在一個較高位置的地方，給水泵內部是很容易產生氣體的，畢竟空氣以及水汽化后的蒸汽都會往高處聚積。在機械密封冷卻水設置了一排空氣門，是為了能夠每次在開起給水泵前放空內部氣體，如果內部氣體不能及時的放空，那么機械密封處的動靜環就會產生干磨現象。尤其是因為設備本身的原因不適合或者不能及時開啟排空氣閥門時，那么毫無疑問，機封水室內積聚大量的氣體，從而會使水泵在啟動時在短時間內就能導致干磨現象發生，機械密封動環跟靜環就會因為高速摩擦而急劇升溫。此時，內部密封的環境會壓縮水室內部的氣體，使其從動靜環接合面處排出，當機封處驟然變冷時，動靜環處溫度又迅速下降容易造成材質表面產生細微裂縫。

1.2機封動環表面出現裂紋

機械密封的動環因為表面溫度的急劇改變從而產生裂紋，這樣子的結果就是其高速旋轉情況下又會很快的將靜環磨損。由此，磨損之后壓緊力是完全不能滿足運行需求的，這就會導機械密封處漏水，并且是越來越嚴重，如果最后動環裂紋貫穿，那么就是嚴重的漏水情況發生了。

1.3機封彈簧變形

機械密封動靜環的彈簧長短不一致，那么機封就會發生偏磨現象，這也會導致漏水現象的發生。彈簧也由于長期的在高溫環境中工作，同時也處于高度負荷的情況下是非常容易發生變形的。經過一定測量統計出來的數據來看，舊彈簧的長度要比新彈簧短了2～4mm，如果這樣子繼續使用下去會容易使靜環不再垂直，所以就會導致動靜環接觸面產生一定的張口。一旦彈簧作用之下還是無法抵消掉張口，那么機封就會立馬產生泄漏現象。即使該處的張口已經在彈簧的作用下消除了，但由于彈簧的長度不一，那么彈簧上受力就不均勻，動靜環還是依舊會產生一定的偏磨，這也導致了機封磨損程度加快，減小了機封壽命。就技術措施上來講，為了調整彈簧的壓緊力到初設計值，需要在舊彈簧下增加調整墊的數量，而這樣就會導致機封的平行度會更加難于得到保證。

1.4機封材質問題

實際上，該機組的汽動給水泵在機械密封運行不到一個月的時間就出現如此嚴重的磨損也是不多見的，雖然從檢查來看該汽泵機封的安裝方法不恰當，但在同樣的安裝方法情況下，就以前的情況顯示其使用壽命也不會低于3年。并且在此之前的兩年內，該電汽給水泵的機封也出現了多次故障，如此這般說明一個問題，該泵機封本身就存在質量缺陷問題。

1.5檢修安裝工藝不當

生產廠家的技檢修確認后認為該汽泵的機封方式應該是使用克羅曼機封，而實際上該汽泵的機封安裝方法一直是采用克蘭機封的安裝方法，后者使用的是d+e-59這樣的計算公式來計算加減墊片量，從而進行必要調整，但前者其安裝只必須保證2個數據就能正常安裝，并且這2個數據現場如果不符合規范，也只需要控制調整彈簧的壓縮量處于8～9mm的范圍。因為使用的機封方法不適當，這種情況導致彈簧過度壓縮，也加快了機封的磨損程度。

2.暴露問題

（1）運行人員在暖泵程序完成后存在對排空氣工作的疏忽問題。

（2）汽泵的機械密封方法不經生產廠家的確認或者指導就自行進行檢修安裝工作。

（3）機械密封安裝的工藝不精細，造成彈簧長受力不均勻，長短不一。

（4）購買機械密封的質量差，質量驗收流于形式，未能進行材質質量檢驗程序。

（5）運行過程的技術監督不到位。

3.預防措施

（1）運行人員加強對排氣工作的重視，不僅在汽動給水泵檢修后注水后排氣，還要在停泵再啟動前排放空氣。并且每次排氣要盡量排的徹底。

（2）進行檢修的工作人員要加強機封冷卻水磁性過濾網的檢查清洗，要時刻確保泵內無堵塞現象。

（3）檢修人員在平常的檢修維護時對變形的彈簧進行必要的更換。

（4）在給水泵檢修作業時加強對重要工藝的明確指導，明確規定機械密封的安裝方法以及安裝中數據，進一步提高檢修的精度。

（5）在檢修時要針對情況對給水泵廠家進行必要的咨詢，同時對注意事項要以文件的形式確認后下達，加強對檢修技術人員的培訓，提高安裝工藝。

（6）必須對各項工作流程進行技術監督，尤其是器材質量檢查，器械檢修，機組運行等過程的監督工作。

參考文獻：

[1]鄭展友.汽動給水泵機械密封損壞原因分析及對策[J].湖南電力，2011，31（3）：53-54

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