淺議巨型水輪發電機推力軸承甩油處理

武倩倩

摘 要：水電站在國家的發展中一直處于重要位置，它不僅為國家的生產與建設提供大量的電力資源，還在農田灌溉和改善河流航動方面起著重要的作用。水電站在運行的過程中，會涉及到很多重要的機械設備，水輪發電機就是其中之一。水輪發電機在運作的過程中能將水能有效的轉換成機械能，并帶動轉軸運動形成轉子，從而產生大量的電能。但是在水輪發電機運作的時候，會出現推力軸承甩油的情況，對水輪發電機的運作有一定影響。本篇文章就巨型水輪發電機推力軸承甩油處理方面的內容進行論述，希望對相關人士的研究有所幫助。

關鍵詞：水輪發電機；推力軸承；甩油

根據相關資料顯示，一些地區水電站中的大型水輪發電機，在推力軸承甩油處理方面一直得不到有效的提升，雖然部分發達地區的大型水輪發電機組在投入使用的過程中，對甩油處理工作進行了相應的完善與改進，但是根本上的問題還是沒有得到徹底的解決。近幾年，很多由于推力軸承甩油處理工作不到位而引發的安全事故出現的水電站的運行過程中，給水電站的發展帶來了嚴重的影響。因此如何有效的開展大型水輪發電機推力軸承甩油處理工作，保證水輪發電機的運作質量不受其影響，成為了很多科研團隊和水電工程需要考慮的問題。

1 巨型水輪發電機推力軸承甩油出現的原因

1.1 設計缺陷

推力頭與轉子中心體組合面上沒有加工密封槽，致使油槽內往上竄起的油會經過組合面的縫隙處甩出。

1.2 安裝缺陷

在機組安裝過程中，安裝單位為了滿足機組水平度要求，在轉子中心體與推力頭連接縫處不規范的進行加墊處理，導致連接部位縫隙不均勻。另外，安裝單位在安裝過程中，在轉子中心體與推力頭連接時，不滿足安裝技術規范，導致連接部位存在間隙。機組在運行過程中，推力頭旋轉以及油在離心力作用下和內擋油筒的不圓度、安裝的中心偏差等，使推力軸承轉動部分與推力內擋油筒處產生不均勻縫隙，產生不同程度的偏心，其間隙時大時小，使軸承各部分之間的油環很不均勻，在轉速較高情況下，容易產生較強的壓力脈動而沿著推力頭的內表面向上竄油。由于轉子中心體和推力頭之間的連接縫隙處存在缺陷而不能阻油，導致油流通過其連接縫隙處向外甩出。

1.3 設備加工缺陷

在推力密封蓋與油槽蓋之間制作加工安裝鐵環墊片高低不平，表面沒有經過精加工，分瓣間沒有連接螺栓；另外存在推力密封蓋板與油槽蓋之間的結合面沒有使用耐油“O”型密封圈或耐油“O”型密封的缺陷，組合面存在間隙不能完全隔油而導致嚴重滲油。

1.4 力的作用

轉子中心體與推力頭之間的連接縫處的漏油在受到發電機空冷系統風循環力和油流的重力及其脈動壓力相互作用下，一部分油會甩到推力油槽蓋板或風閘處，并流到底板及下機架內部甚至到水機室；另一部分則穿過發電機轉子中心體、定子通風槽、空氣冷卻器排到風洞內部的地面。

1.5 油霧影響

機組在運行過程中，推力軸承油槽里的熱油溫度常達到40～50℃，使油槽內的油和空氣膨脹，加上旋轉件的攪動以及油在離心力作用下的拋物線運動遇到阻礙而產生撞擊等，使油槽上部產生油霧，油霧不斷積累使油面壓力逐漸增大，一部分被發電機組推力軸承油霧吸收裝置收集。

2巨型水輪發電機推力軸承甩油的危害

甩油后推力油槽油量減少，會直接導致推力瓦的冷卻效果降低，瓦溫、油溫將逐漸升高，威脅機組安全運行；在油量減少較快時運行維護人員需要頻繁對推力油槽進行加油，加大了運行維護工作量。大量的油污會對發電機線棒等絕緣造成腐蝕，使其絕緣性能下降，加速老化，極易造成發電機線圈短路或擊穿；對電力線路造成腐蝕，破壞絕緣，威脅機組安全穩定運行。油滴浸濕發電機制動風閘上的毛刷，在機組制動過程中會起火冒煙，對機組安全穩定運行，存在著嚴重的安全隱患。甩出的油經下機架落入水輪機機坑，對機坑環境影響惡劣，容易造成機坑工作人員滑跌傷害，存在安全隱患。

3 巨型水輪發電機推力軸承甩油的處理方法

3.1 涂膠封堵方法

涂膠封堵方法是處理軸承甩油經常使用的方法，其效果也是非常明顯的。在進行涂膠封堵之前，相關工作人員會先將油污進行全面的清理，防止油污影響涂膠封堵的效果。當工作人員清理完油污的時候，會對所使用的黏膠進行質量上的檢查，保證其黏力符合封堵要求后，將其涂抹在適當的位置，即推力頭和轉子中心體間的縫隙部分。對這部分涂抹完成后，還要在兩者的外圍部分增添一層膠帶，然后再一次進行黏膠的涂抹。當這些涂抹工作完成后，相關工作人員要進行適當時間的巨型水輪發電機操作，達到時間后要對涂抹過黏膠的部分進行全面的檢查。如果被涂抹的部分出現小氣泡，或者推力頭和轉子中心體外面的膠帶斷裂，那么就進行重新涂抹，直到沒有這些現象出現為止。

3.2 加墊板方法

除了涂膠封堵方法，加墊板也是控制巨型水輪發電機推力軸承甩油的方法之一。與涂膠封堵方法相同，在進行加墊板方法的時候，工作人員也要對油污進行妥當的處理，然后在進行處理工作。不同的是，加墊板處理方法的步驟比較簡單，只要工作人員將一定厚度的墊板安裝在巨型水輪發電機推力油槽蓋板與其側壁連接面之間，就能完成工作。因為當墊板處于兩者之間的時候，水輪發電機推力油槽蓋板上的密封圈能夠借助蓋板對推力頭與轉子中心體之間縫隙進行封堵，這樣就能起到很好的甩油控制作用。另外，當進行完加墊板工作的時候，相關工作人員同樣要進行規定時間的水輪發電機操作，然后在停止操作后對進行加墊板的部分進行檢查。如果加墊板處出現滲油或者墊板位移現象，那么還要通過其他手段對墊板進行加固處理，這樣才能讓加墊板方法起到作用。

3.3 油槽組合面處理法

油槽組合面處理時，將推力油槽整體吊起后發現，由于底部的密封與立面密封不在一個半徑上，導致油槽內的油會順著立面盤根槽爬升至油槽立面組合縫，從而導致立面滲油和底面滲油。在底部通過涂膠處理，將樂泰平面密封膠均勻的涂抹在T型接縫處，從而阻止油從立面盤根槽進入油槽立面組合縫。處理后做煤油滲透試驗，4小時后查看密封面無滲漏，機組行一段時間后檢查基本無滲漏。

結束語

巨型水輪發電機推力軸承甩油問題不僅嚴重影響著水電站的整體安全，還會間接的降低水電站的經濟效益，對水電站的可持續發展產生著阻礙作用。要想有效的控制巨型水輪發電機推力軸承甩油問題，就需要水電站中專業的甩油處理團隊對現象產生的原因進行深入的研究，并根據水輪發電機不同期間運行的狀況分析甩油對其的影響，這樣才能制定出科學合理的解決方案。另外，相關工作人員還要嚴格按照規范流程對水輪發電機進行安裝和操作，將軸承甩油出現的次數降到最低，這樣才能提升水輪發電機的使用壽命，為水電站的持續運作提供力量。

參考文獻

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