給水泵汽輪機潤滑油系統油壓低問題的分析

李 濤，邊技超，馬 麗

(北京電力設備總廠有限公司，北京 102401)

0 引 言

汽輪機組的潤滑油系統一般采用32號透平油或者46號透平油。同一臺機組中，主汽輪機組與給水泵汽輪機組分別單設潤滑油站，但是潤滑油牌號一般一致[1-2]。潤滑油的主要作用是為汽輪機組軸系的各主軸承、推力軸承和盤車裝置等提供潤滑。潤滑油系統的正常運行，是機組的安全穩定運行的決定性因素之一。在運行過程中，如果潤滑油壓力降低到一定數值，則系統中設置的保護壓力開關將使機組緊急停機，甚至會造成機組的供油中斷，進而導致燒瓦事故，直接決定著機組的安全穩定運行[3-5]。所以對于運行過程中出現機組潤滑油壓低現象進行分析研究及處理有著十分重要的現實意義。

1 潤滑油系統及功能介紹

一般而言，給水泵汽輪機組潤滑油系統的組成如圖1所示。

系統的主要作用是潤滑汽泵組各軸承，同時吸收各軸承運行中產生的熱量，保證汽泵組的安全穩定運行。常規潤滑油系統一般由兩個相同的交流油泵、一個直流事故油泵、一組冷油器、一組過濾器、一個溢流閥、管道、其他管件及附屬設備組成，部分也設計有蓄能器。一般來說會在各油泵出口(0米層)、溢流閥后(0米層)以及供油母管末端(運行層)安裝有壓力表或者壓力變送器以監測相應位置潤滑油壓力[6-7]。

圖1 潤滑油系統圖

2 潤滑油壓低分析

潤滑油壓力低是給水泵汽輪機組潤滑油系統常遇到的一個典型問題，本文根據給水泵汽輪機組潤滑油系統組成以及運行現場實際處理研究，將常見的潤滑油壓力低問題分解為三大類，具體如表1所示，其中Pi1為主油泵出口壓力、Pi2為溢流閥后壓力、Pi3為供油母管末端壓力。

表1 常見潤滑油壓力低原因匯總表

2.1 1個測點壓力低于設計值

(1)Pi1壓力低于設計值

如果只有Pi1壓力低于設計值，其他兩個測點壓力正常，則可基本判定為該油泵出口壓力表損壞，可通過切換備用泵來進一步確認。如果切換至另一臺交流油泵或者直流事故油泵后，Pi1壓力值恢復正常，則可確認是該油泵出口壓力表損壞，更換該壓力表即可。

(2)Pi2壓力低于設計值

如果只有Pi2壓力低于設計值，其他兩個測點壓力正常，則可基本判定為溢流閥后壓力表損壞，可通過檢查Pi3對應的壓力表變送器進一步確認。如果Pi3測點與對其應的壓力表變送器示數一致，則可以確認是溢流閥后壓力表損壞，更換該壓力表即可。

(3)Pi3壓力低于設計值

如果只有Pi3壓力低于設計值，其他兩個測點壓力正常，則需通過檢查Pi3測點對應的壓力表變送器進一步確認。若Pi3對應的壓力表變送器示數符合設計值，則可判定為供油母管末端壓力表損壞，完成更換即可；若二者示數一致，則可判斷為Pi2與Pi3兩個測點之間的油管道存在異物造成堵塞，需要清理油管道以及檢查各法蘭墊片安裝情況。

2.2 2個測點壓力低于設計值

(1)Pi1、Pi2壓力低于設計值

如果Pi1、Pi2壓力低于設計值，Pi3示數正常，則需通過切泵以及檢查Pi3對應的壓力表變送器進一步確認。若切泵后還是同樣的情況且Pi3與對其應的壓力表變送器示數一致，則可判定為Pi3與對其應的壓力表變送器出現問題，需要進行檢查及更換；若切泵后還是同樣的情況且Pi3與對其應的壓力表變送器示數不一致，則可判定為供油母管末端壓力表損壞，完成更換即可；若切泵后變為只有Pi2壓力低于設計值，則可判定為原油泵出口壓力及溢流閥后表損壞，完成相應的更換即可。

(2)Pi1、Pi3壓力低于設計值

如果Pi1、Pi3壓力低于設計值，Pi2示數正常，則需通過切泵以及檢查Pi3對應的壓力表變送器進一步確認。若切泵后還是同樣的情況且Pi3與對其應的壓力表變送器示數一致，則可判定為溢流閥出口壓力表損壞，更換該壓力表即可；若切泵后變為只有Pi3壓力低于設計值且與對其應的壓力表變送器示數不一致，則可判定為原油泵出口及供油母管壓力表損壞，完成相應的更換即可。

(3)Pi2、Pi3壓力低于設計值

如果Pi2、Pi3壓力低于設計值，Pi1示數正常,則需通過切泵以及檢查Pi3對應的壓力表變送器進一步確認。若Pi3與對其應的壓力表變送器示數一致，且切泵后還是同樣的情況，則可判斷為(1)Pi1與Pi2之間存在堵塞，這時需要切換冷油器、過濾器，有旁路的打開旁路，檢查各油泵出口單向閥的安裝情況以及Pi1與Pi2之間的管道，找出具體的堵塞位置予以解決。(2)軸瓦未安裝或者供油支管至軸承間存在漏點，也就是存在內漏點，這時可通過封堵各個軸承箱進油管路，判斷封堵后油壓的變化情況來找出漏油軸承箱，揭開軸承箱找出具體的漏點予以解決；如果實在找不到內漏點且可以確認軸瓦安裝沒有問題，這時可以通過更換一個出力更大的泵彌補內漏造成的壓損，保證系統需要的壓力。

若Pi3與對其應的壓力表變送器示數一致，且切泵后只有Pi2壓力低于設計值，則可能是原來油泵出口壓力表以及溢流閥后壓力表損壞，檢查并更換壓力表即可。

2.3 3個測點壓力都低于設計值

如果Pi1、Pi2、Pi3壓力均低于設計值，則需通過切泵以進一步確認。

(1)如果切泵后只有其中一臺泵運行時壓力均恢復正常，則可能是出力正常的泵出口單向閥失效，導致另外兩臺泵輸送的油從該泵直接流回，無法建立油壓，需要檢查該單向閥；

(2)如果切泵后壓力恢復正常(切到任意一臺)，則可判斷是原來的那臺泵組存在問題。可以通過檢查油泵出口排氣裝置檢查是否是油泵存在憋壓，通過檢查電流電壓判斷是否是外界因素，以及聽聲音判斷是否是泵組異常，然后則需解體檢查維修即可。

3 案例分析

3.1 問題描述

天津某電廠給水泵汽輪機出現了潤滑油壓力低的問題，根據運行人員描述，#2機組B小機主油泵啟動后運行平臺油壓無法建立，最高只有0.2 MPa，機組運行時會低至0.13 MPa，此值已經小于油壓低報警值，接近連起備用油泵油壓值。

3.2 處理過程

現場啟動油泵顯示，無論啟動主油泵還是備用油泵，油泵出口壓力為0.9～1.0 MPa，溢流閥后油壓為0.4～0.5 MPa，平臺就地及遠傳油壓均為0.2 MPa。

首先為了排除是溢流閥問題，決定將溢流閥隔離。隔離后無論啟動主油泵還是備用油泵，油壓與投入溢流閥時相比沒有變化。根據溢流閥隔離后的油壓得出如下結論：

(1)油壓低的問題不是溢流閥導致；(2)油泵出口至溢流閥處壓力變化了0.3～0.4 MPa，除去管損及冷油器和過濾器的壓損，還存在0.4 MPa左右的變化，故該段存在問題，可能是存在泄露或者堵塞；(3)溢流閥后至平臺存在0.2～0.3 MPa壓力變化，除去高度差及管損等影響，還存在0.15 MPa左右的壓力變化，故該段存在問題，可能是存在泄露或者堵塞。

油泵出口至溢流閥后的較大壓力變化初步懷疑是油泵出口單向閥損壞、冷油器或過濾器存在較大壓損以及管段內存在雜物堵塞導致。通過逐個啟動交流油泵以及事故油泵后油壓沒有變化可排除單向閥的原因；通過切換冷油器以及打開冷油器旁路后油壓沒有變化可排除冷油器的影響；通過切換過濾器可基本排除過濾器的影響，但是無法排除兩個過濾器濾芯都堵塞的可能。

溢流閥后至平臺存在較大壓力變化懷疑可能是某個軸承箱內存在內漏，導致平臺壓力外泄。故決定逐個封閉各軸承箱進油口，通過油壓的變化來尋找內漏點。

(1)封閉給水泵汽輪機前軸承箱進油口后啟動油泵，油泵出口壓力1.0 MPa，溢流閥后油壓為0.55 MPa，平臺就地及遠傳油壓均為0.35 MPa；

(2)封閉給水泵汽輪機后軸承箱進油口后啟動油泵，油泵出口壓力1.0 MPa，溢流閥后油壓為0.6 MPa，平臺就地及遠傳油壓均為0.4 MPa；

(3)封閉給水泵進油口后啟動油泵，油泵出口壓力1.0 MPa，溢流閥后油壓為0.6 MPa，平臺就地及遠傳油壓均為0.38 MPa。

參考各軸承用油量以及各軸承進油管管徑，最后綜合判斷給水泵汽輪機后軸承箱內進油管或者后軸承應該存在內漏點。

3.3 解決方案

在機組大修期間將潤滑油系統進行詳細檢查，主要是尋找漏點。在后軸承箱揭開后，發現后軸承存在較大內漏點，有部分油從進油管直接流進了回油管。

將此漏點處理后，再次對給水泵汽輪機組潤滑油系統進行試驗，發現潤滑油壓低現象消失，試驗油壓恢復正常。

4 結 論

本文通過對給水泵汽輪機組潤滑油系統分析以及潤滑油壓力低的各種可能情況的分析，得出如下結論：

(1)在排除儀表可能帶來的干擾后，潤滑油壓力低的原因基本可以歸納為“堵”和“漏”，只需要通過逐點排查，找到出現問題的位置，油壓低問題就可輕松得到解決；

(2)在機組出現潤滑油壓力低問題以及汽輪機檢修期間，采用上述方案對潤滑油系統進行檢查，以確保潤滑油系統工作的穩定性，為機組的安全穩定運行提供可靠有力的保障。