給水泵平衡環密封失效的原因分析及處理

屈志成

摘 要：本公司的給水泵為FT320-150型，其平衡環與出水段之間為耐熱O型圈密封，在高溫工作環境下，該耐熱O型圈出現炭化造成密封失效，使平衡管壓力升高，泵不能安全經濟運行，針對該型給水泵的這個弱性，進行相應方式的處理，使給水泵能夠在短時間內投入到安全經濟運行中。

關鍵詞：C60/8.83-0.981 FT320-150 出水段 平衡環 平衡管 密封 O型圈

中圖分類號：TK223.5 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）07（b）-0039-02

本公司現裝機為2臺C60-8.83/0.981型抽凝式汽輪發電機組，配置3臺給水泵，正常2運1備。給水泵型號FT320-150，流量310m3/h，揚程1500m，軸功率1458kW，吸入壓力0.5（t=158℃）MPa，轉速2985rpm。

1 改造原因

2013年9月23日，#3給泵平衡管壓力達到0.735MPa，#3給泵入口壓力0.62MPa。雖然沒有超過運行規程規定的平衡管壓力不得高于泵入口壓力0.2MPa，但現已有逐漸上升的趨勢，為保證設備的完好狀態，需要對#3給泵平衡環進行解體檢查，查找漏點，進行處理。

進行#3給泵自由端拆除，最終拉出平衡環，發現平衡環背面密封用的耐熱O型圈已炭化失效，僅殘留少量的炭化余塊，給泵出口的水從該密封失效處沖刷給泵出水段，最終漏到平衡管中，使平衡管壓力逐漸升高。

2 處理辦法

2.1 第一種處理辦法

采用在出水段位于平衡環大徑處的圓柱內孔處配裝一套耐熱O型圈密封裝置，具體加裝辦法如圖1所示。

（1）尋找發現出水段位于平衡環大徑處的圓柱內孔的里側內表面為機加工表面，可以利用此面作為密封的一個有效面。但發現該有效面的外側存在軸向長度約4mm左右的非加工表面，且該非加工表面直徑小于有效面的直徑，判斷為該非加工表面是有效面機加工前的原鑄造表面狀態，于是用手工電磨的變法將該非加工表面進行打磨，使之直徑大于有效面的直徑，以便其不妨礙配裝O型圈密封裝置的正常安裝。

（2）將平衡環的大徑外側部位車出2個臺階，外臺階為10.3mm×4.8mm，次臺階為4.3mm×5.5mm。

（3）配做1個壓環，規格為Φ256.4+0.03-0.02×Φ235.4×5.0mm。

（4）購買Φ256×6.0mm的耐熱O型圈，也可采用耐熱O型圈進行粘接。

以上材料和加工件趕做齊備后，進行配加O型圈密封裝置的安裝，然后再恢復安裝其他給泵拆下的部件。

此方法曾在2009年2月#1給泵同樣問題處理上進行了應用，密封效果優良，不再泄漏，后來在機組檢修期間進行了平衡環的更換。

這次處理#3給泵在該問題上欲采用此辦法同樣處理，但#3給泵的平衡環送到該廠機加工點進行車制臺階，發現車不動，車刀掉屑但平衡環不掉屑。分析原因，該泵的平衡環材質雖然和原#1給泵的相同，均為2Cr13，但因為#3給泵的平衡環更換過，新平衡環的表面進行了滲氮處理，將表面層磨掉一些仍然加工不動。

2.2 第二種處理辦法

針對應用第一處理辦法實際遇到的困難，為達到短時間內使#3給泵恢復運行的目的，需要想其他的辦法來處理。

焊接，即在平衡環與出水段間預加裝O型圈的位置將兩者焊接起來達到密封的效果。

應用此辦法需要做的工作如下。

（1）了解平衡環與出水段兩者的材質，選擇適用的焊絲。

（2）將平衡環預加裝O型圈位置處的圓周直角打磨出圓周焊接坡口。

（3）平衡環回裝，進行平衡環與出水段間的氬弧焊密封焊接，進行著色探傷，檢查焊口情況。

（4）最后回裝其他拆下的部件，進行抬軸試驗。

3 實施及效果

24日下午處理方案確定后，開始進行實施，依次進行的工作步驟如下。

（1）了解平衡環與出水段兩者的材質，選擇適用的焊絲。平衡環的材質為2Cr13表面滲氮，出水段的材質為ZG35，采購A507焊條對應的焊絲或A302焊條對應焊絲。

（2）將平衡環預加裝O型圈位置處的圓周直角打磨出圓周焊接坡口，用角磨機進行打磨，雖然金屬滲氮比較硬，但仍能進行打磨。

（3）將平衡環回裝，進行平衡環與出水段間的氬弧焊密封焊接，首先將平衡環四周點焊在出水段上，以便于中心不偏移；然后進行對面對稱焊接，直至焊完全周；最后進行著色探傷，沒有發現焊接缺陷。

（4）焊接后焊肉局部焊點高出了平面，再將平衡環的緊定壓緊用的壓環對應處打磨出坡口來包容焊肉，該壓環打出坡口對緊定壓緊作用沒有影響。

（5）最后回裝其他拆下的部件，測量抬軸為0.55mm，放入下瓦后抬軸為26絲，均正常。

當天夜間#3給泵經投運后觀察，平衡管壓力恢復正常，密封效果很好。該泵一直運行到#2機組11月機組小修，平衡管壓力一直正常。

4 給泵大修時出水段的修復

#2機組11月份開始小修，利用該機會，#3給泵進行大修。

解體后發現給泵出水段出現了3處沖刷，即平衡環背面接觸的密封處、平衡環安裝孔的圓周面處、末級導葉套固定用的止口處，均進行了修復，修復的方案是：平衡環背面接觸的密封處和平衡環安裝孔的圓周面處采用了車削掉并配裝L型碳鋼回轉體再進行先焊接后車削修整的修復方式，末級導葉套固定用的止口處采用了先補焊后車削修整的修復方式。該種修復方式不需要更換出水段，節省了6萬元的備品費用，同時也節省了30d的備件生產時間。

5 結語

針對設備出現的同樣問題也需要根據實際情況分別采取不同的辦法來處理，并要詳細觀察設備的結構特點和若干細節，開發思維能力綜合思考，因地制宜，最終取得可行的方案進行解決實施，使設備能夠在最短的時間得以恢復，重新投入到安全經濟運行中。

同時充分利用機組大小修的有利時機，將非常規處理的設備進行常規處理，恢復設備完好的健康狀況。

參考文獻

[1] 郭立君.泵與風機[M].北京：水利電力出版社，1988.

[2] 趙鴻逵.熱力設備檢修工藝學[M].北京：水利電力出版社，1993.endprint