某汽輪機主油泵斷軸事故的診斷與處理

摘要：針對某機組斷軸的問題，通過現場檢查全面綜合的分析了故障的原因，并總結了相應的預防措施，為快速的判斷機組問題積累了寶貴經驗。

關鍵詞：汽輪發電機;主油泵;危急遮斷軸;軸頭斷裂

某機組25MW雙抽凝汽式汽輪機為高壓、單缸、單軸、雙抽汽、沖動冷凝式汽輪機[1]。針對該機組運行過程中出現的主油泵泵軸和危急遮斷軸斷裂和前箱雜音等問題，進行綜合分析與診斷，并提出了準對性的預防措施，為解決同類問題提供參考和借鑒。

1 機組概況

本機組有兩個徑向橢圓軸承。推力軸承與前軸承組成了徑向推力聯合軸承，它安裝在前軸承座內，前軸承為具有球面結構的橢圓軸承，后軸承為二層圓柱面結構的橢圓軸承，支承在后氣缸上軸承座中[2]。

2 現場檢修情況

2.1 主油泵檢修

6月份對機組進行中修，抽發電機轉子，復查主油泵并對主油泵下部調整墊片進行加工，啟動運行2天，主油泵泵軸軸頭斷裂、危急遮斷軸斷（圖1、圖2）。

2.2 危急遮斷軸檢修

廠家加工危急遮斷軸，回裝、運行現場巡檢發現聲音異常，從前箱外部聽里面有嗡嗡聲。（后來分析原因為前箱底部懸空，主油泵運行受力，底部不接觸造成）因鍋爐需要檢修，氣源不夠停機檢修打開前箱，發現連接主油泵對輪的前面護板8個M10的內六角螺栓全部切斷，聯軸器連接齒崩斷（圖3，圖4）。

2.3 前箱檢查

該主油泵多次出現問題，之前總以為是主油泵泵軸設計不合理。最后在前箱左面壓銷處塞尺檢查發現有1毫米多的間隙。分析前箱下部定位鍵槽卡澀，造成運行中前箱膨脹不暢，使得前箱前面抬起，主油泵中心多次調整，中心便離基準較大，造成主油泵整體懸空受力下沉，聯軸器運行受力（圖3，圖4）。

2.4 機組大修

7月3號，決定對機組大修，抽前箱處理前箱下部底部鍵。檢修過程中發現前箱下部及臺板平面銹跡斑斑，并沒有發現中間鍵槽明顯的卡澀（圖5）。清理干凈，摸紅丹粉，壓接觸，發現南側接觸較好，北側沒有接觸并且有25絲的間隙。臺板下部接觸情況：高壓缸，前部立銷，5絲不入。缸體解體后氣封平面間隙，一側大一側小[3，4]。

3 檢修分析

3.1 氣缸剖面與氣封間隙問題

氣缸平面、氣封間隙一側大一側小的原因有三：（1）缸體前后立銷，間隙大;（2）導氣、抽氣支吊架存在不合理的受力，使缸體單側受力;（3）缸體變形。現場查實：a.前后立銷，間隙5絲不入符合設計要求;b.對下部支吊架進行檢查沒有發現吊架變形受力不均的現象[5]。

3.2 前箱底部鍵，卡澀

前箱底部及臺板銹蝕嚴重，清理完著色檢查發現，底部鍵槽兩側接觸面靠爐側有接觸，另一側有25絲的間隙。前箱底部銹蝕的原因主要是前氣封漏氣，形成水滴流入前箱底部。前箱一側有間隙，應該是缸體單側受力，前貓爪符合分配不均，應該重新進行符合分配，它是造成斷軸的主要原因。

4 預防措施

4.1 把設計理念理解透

主油泵軸與套前段圓周有2毫米的間隙，正常泵軸與軸套應該有25絲的過盈，這也是大家當時分析軸頭斷裂，中心變化的主要判斷方向，把大家引入到一個誤區。

4.2 機組定期檢修

機組定期檢修一年一小修、二年一中修、四年一大修，每臺機組每大修三到四次后，要把前箱底部，鍵及鍵槽的檢查列入檢修計劃。（這個機組有3年沒進行過小、中修）每次小修或中修，把缸體滑銷，安排清理檢查1次，看是否有異常。每次檢修，做一下缸體的符合分配，結合缸體中分面水平進行調整使其符合設計要求[4，5]。

5 結論

（1）機組發現斷軸問題不要簡單判斷為由于中心不正長期運行造成的;一定是受到一定外力，多從缸體外部找原因，檢查支架、底座、管道、滑銷;

（2）對于注油泵設計在前箱中與主軸連接的機組，如果運行中機組轉速突降到0，潤滑油壓出現大的波動，潤油泵啟動時發電機出現逆功率，機組跳停，可以準確的判斷是軸頭斷裂。

參考文獻：

[1]施維新.汽輪發電機組振動及事故[M].北京：中國電力出版社，1999.

[2]郭延秋.大型火電機組檢修實用技術叢書：汽輪機分冊.北京：中國電力出版社，2003.

[3]余占江，張雷，楊建橋，等.汽輪發電機軸承振動超標原因分析及解決措施[J].電力安全技術，2018，20（9）：2428.

[4]倪秋華，高偉.對某臺抽汽式汽輪發電機的動平衡調試[J].機電工程技術，2018，47（11）：213215.

[5]王高峰.汽輪發電機振動異常診斷及處理[J].能源技術與管理，2017，42（5）：127129.

作者簡介：王傳軍（1971），山東陽谷人，高級技師，主要從事汽機安裝與維修工作。