某水電廠5號機組主軸密封改造可研報告

王詠峰 安元

（湖南五凌電力工程有限公司 湖南長沙 410000）

某水電廠5號機組主軸密封改造可研報告

王詠峰 安元

（湖南五凌電力工程有限公司 湖南長沙 410000）

本文簡單介紹某水電廠機組運行過程中主軸密封漏水量偏大，在機組運行過程中帶滿負荷時主軸密封存在大量噴水現象，由此對機組安全穩定運行存在一定風險。為改善以上現象而進行的一系列實驗，以此找出解決機組主軸密封漏水量偏大問題，由此保證了機組的安全穩定運行。

水輪機；主軸密封；安全運行

1 項目的必要性

某電廠是一座以發電為主，兼有防洪、航運等綜合效益的大型水電水利樞紐工程，總裝機容量1200MW。主軸密封是為了保證潤滑導軸承能正常工作，以防止壓力水從主軸和頂蓋之間滲入使水導軸承損壞。要求其密封性能要好，壽命要長。5號機組長期運行，水輪機主軸密封磨損嚴重，已經出現漏水量偏大的現象。雖然機組檢修期間進行了處理，但是不能從根本解決問題。一旦主軸密封出現破裂等現象，將造成水淹廠房的特大事故。為了保證機組安全穩定運行以及重要設備不受損壞，因此有必要盡早更換機組主軸密封。

我廠5號機組主軸密封是由德國Voith公司設計并制造生產的，該裝置投運至今長達18年，設計制造性能優良，運行可靠性高，達到了預期的效果。隨著運行時間延長，即將達到使用年限。

2 改造方案論證

通過市場調研，暫未發現有更好的密封材料來替代我廠現有的主軸密封材料。因以前采用德國Voith公司生產的主軸密封能滿足我廠的運行需求，主軸密封如圖1～2。

圖1 主軸密封結構剖視圖

圖2 主軸密封俯視圖

主軸密封的各個部件仍然選用原生產廠家的產品。

部件的技術參數如下：

（1）橡膠密封塊，可參考設備零件圖，圖號：2.35～2602，共8塊。

（2）陶瓷密封滑環，可參考設備零件圖，圖號：2.35～2600，共6塊。

（3）壓緊彈簧，可參考設備零件圖，圖號：87C9460，共32根。

相關參數：4.75*38*200

If=15； LBl=77.9；

F1=430 beiL1=118.6

F2=495 beiL2=106.3

1.4310 stainless steel

（4）橡膠水管8根。

3 工程的規模和內容

改造5號機組的主軸密封下列部件：橡膠密封塊共8塊；陶瓷密封滑環共6塊；壓緊彈簧共32根；橡膠水管共8根。在5號機組進行計劃性A級檢修時完成主軸密封的改造，拆除要改造的部件，安裝新購買的產品，并調試好。

4 改造的條件

改造需在5號機組A修中進行。

4.1 安全措施

（1）停5號機組。

（2）關閉5號機組進水口工作閘門。

（3）關閉5號機組尾水閘門。

（4）關閉5號機組進水口工作閘門液壓系統5Y401，5Y403閥，開啟5Y405閥及手動調節閥5Y409。

（5）將5號機組1號、2號主軸密封加壓泵的控制開關切“停”位置。

（6）拉開5號機組1號、2號主軸密封加壓泵動力電源開關和控制電源開關。

（7）關閉5號機組壩前和蝸殼供水電動閘閥和液控蝶閥。

（8）將5號機組調速器壓油槽消壓至零。

（9）將5號機組壓力鋼管、尾水管消壓至零。

4.2 技術措施

（1）拆除工作密封潤滑水供水管，集水環排水管道，所有管道的接頭要用白布包好，并妥善保管，以防變形。

（2）拆除工作密封端蓋，密封面朝上，存放于指定地點。

（3）拆除潤滑水供水管道，用白布將接頭包好，防止管路堵塞。

（4）用千斤頂配合扳手拆除主軸密封的壓塞及承壓彈簧，防止彈簧傷人。

（5）集水環拆卸，集水環按其安裝位置作好記錄，松開護環與集水環間的緊固螺栓，使護環與集水環分開。撥出護環分辨組合面間的錐銷，錐銷應編號保存。將護環解體后分辨吊出，置于枕木之上。

（6）拆除防反轉裝置及磨損指示。

（7）拆除護環。護環解體后分辨吊出，工作面向上平放于枕木之上。

（8）拆除密封環。密封環拆除前，用塞尺檢查密封環與滑塊間的間隙，作好記錄。分半吊出密封環時，須采取可靠措施，確保密封塊不被損傷。

（9）拆除滑塊。拆除前須作好滑塊的安裝位置記號，并作好記錄。滑塊表面為耐磨損易破碎的陶瓷材料，拆除時不得損傷其陶瓷表面，拆下的滑塊用羊毛氈分塊包好，運出水車室。

（10）安裝滑環的大軸法蘭面應清理干凈，并涂上一層單組分醇酸鋁基底漆。將分辨滑環按原方位組合在法蘭面上，對稱擰緊螺栓，用塞尺檢查接合面間隙，0.05mm塞尺不能通過方屬合格。

（11）密封環安裝。把分半密封環反放在合適的支撐上，在密封環的每個半面上安裝好密封塊，密封塊接縫面應無間隙，外圓上須倒角。把組裝好密封塊的密封環合在滑環上，在滑環和密封環的接觸面上放入紙帶或軟木，以防止組合分半密封環時結合面無間隙而損壞滑環陶瓷表面。提起組裝好的密封環，拆除安裝墊片。用塞尺檢查密封環與滑環的合縫面，總的合縫面2/3應無間隙，局部間隙不應大于0.1mm，否則，用研磨中國墨水的方法研磨。

（12）護環回裝。用自制工具配合千斤頂將護環水平升高到合適位置，粘接好滑環與護環之間密封條，以及護環與支撐環間密封條，并抹上黃油，對好位置后整體落下護環，調整密封環與護環間隙，打入錐銷并緊固。

（13）防反轉裝置安裝。人工推動密封環，使其停在適合裝防反轉裝置的位置，安裝好防反轉裝置及防橡膠密封塊磨損指示。

（14）承壓彈簧及壓塞裝復。承壓彈簧及壓塞安裝應在機組盤車合格后進行，安裝時，壓塞上涂上白鉛油后置于承壓彈簧之上，用專用工具或千斤頂靠住水導油盆底部，將壓塞壓下，在壓塞接近護環時，用扳手緩慢轉動壓塞，同時利用千斤頂使壓塞小幅下移。

（15）軟管裝復。安裝好的軟管應與主軸保持一定距離，軟管可彎曲但不可扭曲，待所有管道安裝完畢后軟管須試壓。

（16）工作密封橡膠滑塊磨損量小于12mm，并保證至少能運行一個檢修周期。

（17）滑塊與滑環間隙≤0.05mm。

5 結束語

（1）主軸密封更換后，由于其密封性能改善，很大程度上減少從主軸和頂蓋之間的漏水量。

（2）及時消除因主軸密封損壞造成的嚴重后果，為機組的安全穩定運行提供了保證。

（3）為其他電廠出現類似現象進行參考。

TK730.3

A

1004-7344（2016）12-0217-02

2016-4-15

王詠峰（1986-），男，助理工程師，本科，主要從事水電廠機組檢修工作。