滑動軸承溫度高原因分析及處理

范躍軍

【摘 要】華能沁北電廠#2機組鍋爐給水泵之前置泵檢修期間進行了整體更換工作，新泵試運期間發生驅動端及自由端軸承溫度高缺陷，對其軸承進行解體處理，處理后試運正常。

【關鍵詞】前置泵；軸承；緊力；間隙；油膜

前言

華能沁北電廠#2機組鍋爐給水泵之前置泵為水平、單級軸向分開式離心泵，已運行13年之久，設備老化嚴重，不能滿足機組安全穩定運行之需要，利用檢修期間對其進行了整體更換工作，新泵與舊泵結構基本相同，僅軸承形式發生了變化，舊泵軸承為滾珠式軸承，而新泵軸承為#32潤滑油自潤滑（甩油環）的滑動軸承，泵改造完畢后試運期間發生前置泵驅動端及自由端軸承溫高達69℃，接近于報警值70℃，隨后對軸承進行了解體處理，處理后試運正常。

1 問題的排查和分析

#2機本次檢修更換了2臺前置泵，B泵在試運過程中，瓦溫正常，驅動端和自由端瓦溫均在50℃左右，A泵試運期間瓦溫高達69℃，首先對軸承室的油位情況進行了檢查，油位正常；其次對軸承室的冷卻水管路進行了檢查，冷卻水工作正常；聯系熱工專業人員對熱工溫度元件進行了檢查、校驗，無異常。拆卸溫度元件的過程中發現本次改造的兩臺泵的軸瓦溫度元件探頭均裝在上瓦塊上，下瓦上未裝溫度元件，從圓柱滑動軸承的工作原理上分析，轉子旋轉期間因受重力因素的影響，它與下瓦的摩擦力大于上瓦的摩擦力，下瓦溫度必將高于上瓦，咨詢泵廠家的溫度測點設計原則，答復為了安裝方便，卻忽略了設備安全監視之規定。至于此設計理念的正確與否我們先不探討，運行期間泵的振動值合格，從以上排查情況可以看出，軸承烏金溫偏高的主要原因應該在軸承的內部，應對軸承進行解體檢查。

泵的解體過程中，對軸瓦的緊力進行了測量，驅動端：0.17mm，自由端：0.14mm，測量瓦頂間隙，驅動端：0.14mm，自由端：0.18mm。根據此數據可以看出，軸瓦緊力嚴重超標，根據國家電力行業《火電施工質量檢驗及評定標準》（以下簡稱《驗評》）對離心泵滑動軸承緊力的技術規定：非球面軸承的緊力應為0.03～0.05mm，軸承與轉子的間隙按1.5/1000～2/1000倍軸的直徑進行調整，此泵軸的直徑為85mm，故軸瓦間隙應為：1.5/1000～2/1000×85mm=0.127～0.17mm，廠家給出的軸瓦間隙：0.036～0.21mm，《驗評》規定：泵的軸瓦間隙不得小于0.10mm，無論是根據實際工作經驗還是國家的技術標準，廠家給出的設計值是不合理的。從數據上看，瓦溫升高的主要原因是瓦枕對瓦的緊力偏大，導致瓦自身發生了變形，緊力“吃掉”了瓦與軸之間的間隙，進入軸瓦的潤滑油量偏少，潤滑不良，瓦溫自然偏高，軸瓦揭開后上瓦塊有“發黑”的痕跡，從上瓦塊烏金的磨損情況也可論證了這一結論。

2問題的處理及結果

鑒于瓦枕緊力偏大的問題，現場采取了在瓦枕中分面加裝調整墊片的方法將瓦的緊力調整到合格范圍之內，驅動端瓦振加裝墊片厚度：0.20mm，再通過壓鉛絲的方法測得瓦枕緊力：-0.01mm（負號表示間隙）；自由端瓦枕加裝墊片厚度：0.15mm，再通過壓鉛絲的方法測得瓦枕緊力：0.01mm，均已調整到合格范圍之內，瓦與軸的頂部間隙修前因均在合格范圍之內，故沒有做大的修刮，但在檢查時發現一個問題，上瓦塊的頂部烏金出廠前被修刮過，兩側烏金未進行修刮，與軸的間隙很小，現場推斷，此泵軸瓦廠家在加工時，軸瓦間隙就偏小，但為了滿足瓦頂間隙符合要求，廠家在廠內進行了修刮，導致頂部1/3弧段間隙合格，兩側各1/3弧段間隙偏小的現象，而瓦溫測點正好在上瓦的45°方向上，這也是瓦溫升高的又一原因。現場對兩側烏金進行了修刮，增大上瓦兩側與軸徑的間隙，使烏金面更加平滑，更利于形成油膜。

泵的軸承修后進行了連續8小時的試運工作，最終驅動端軸承溫度穩定在60℃，自由端軸承溫度穩定在55℃，驅動端和自由端溫度分別比修前降低了9℃和14℃，符合運行之規定。

3 結束語

滑動軸承的溫度情況，往往給油膜的形成好壞有直接的關系，而形成油膜的三個必要條件：一、必須具備收斂的楔狀空間；二、收斂楔狀空間內，必須充滿具有一定黏度的液體即潤滑油；三、構成收斂楔狀空間的兩個面，必須光滑并做相對運動。根據以上三條，我們再來對照一下A汽前泵的軸承情況，僅僅符合了油膜形成三大條件中的第二條，而對于第一條：因軸瓦緊力偏大，瓦頂間隙被“吃掉”一部分，且廠家在廠內進行了頂部修刮，轉子與軸瓦的收斂楔形空間被人為破壞；對于第三條：前置泵的兩個軸承的烏金面與軸徑接觸不好，軸瓦烏金面因修刮的原因并不光滑。綜上所述：滑動軸承運行時溫度高問題的處理，首先應從外界原因進行查找，排除潤滑油、溫度測量元件及設備振動等原因后，再從軸承自身進行查找，應首先從軸瓦緊力進行排查，軸承緊力偏大造成瓦溫偏高的案列舉不勝舉，其次再從軸瓦的進油孔徑，瓦口間隙、瓦頂間隙等數據進行分析，必須滿足圖紙設計要求，同時要參考國家標準之規定。再次這種稀油自潤滑的軸承是靠甩油環的旋轉帶油進行潤滑冷卻的，所以還要在設備運行時通過觀察孔檢查甩油環的旋轉情況是否正常。

參考文獻：

[1]王德堅、張磊、張偉等.《汽輪機設備檢修》中國電力出版社。2012年7月第一版

[2]許世誠著.《火力發電設備檢修實用叢書》中國電力出版社。2012年7月第一版

[3]電力建設施工質量驗收及評價規程《汽輪機設備檢修》國家能源局2012年頒布

（作者單位：華能沁北電廠）