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淺析液力耦合器推力軸承的運行維護方法
2013-04-11
摘 要：本文通過對一次事故的分析，提出了液力耦合器推力軸承運行維護的方法和注意事項，供同行們參考。
關鍵詞；推力軸承；工作面；油膜
0 引言
推力軸承是發電廠轉動機械廣泛使用的部件之一，在發電廠日常的安全運行中肩負著重要的作用。維護好推力軸承，使其保持良好的狀態就具有重要的意義。廣東省茂名熱電廠＃5機組配置的兩臺給水泵（沈陽水泵廠CHTC5/5SP-2型，現場編號為A泵、B泵）配套進口奧地利福伊特驅動技術有限公司R15K-551.1型液力耦合器。2003年4月中旬，給水泵隨機組調試及試運行，至A泵耦合器＃4推力軸承磨損時，A泵累計運行時間不足1000小時。本文就這一事故進行介紹，并對其進行相應的分析研究。
1 事故經過
2003年9月14日11時41分，＃5機滿負荷（200MW）運行中因A給水泵耦合器＃3推力軸承推力瓦工作面及＃2徑向軸承測點溫度高（分別是98℃、95.35℃），保護動作跳泵（保護動作值95℃）鍋爐立即手動MFT緊急停機（當時B給水泵因耦合器主油泵主從傳動齒輪損環而退出備用）。
2 檢查情況
經過對A泵耦合器＃4推力軸承進行解體檢查發現：
①推力間隙比安裝要求增大約0.08mm；
②工作面鎢金面有明顯的磨損痕跡，油鍥基本被磨損的鎢金填平，磨損量約0.05mm；
③推力盤金屬面有明顯的磨損痕跡，并有可見的麻點狀，磨損量約0.03mm。
經過廠家技術代表測量軸徑圓周及端面有關數據，分析認為＃2支持軸承溫度高是由于＃3推力軸瓦溫度高熱傳遞影響的結果，＃2軸承未有損壞跡象，完好正常。
3 原因分析
①耦合器轉子存在軸電壓，通過推力盤對推力瓦（接地）放電而產生電火花腐蝕，是推力軸承損壞的主要原因。
經檢查發現B泵耦合器主油泵傳動齒輪已經磨損失效（小齒輪特別嚴重，齒已磨平）。經測量，當時運行的A泵耦合器兩端電壓為2V，確實存在較高的軸電壓，這是典型的電火花腐蝕損壞；
②馬達轉子串動大。當機組在的負荷運轉時，轉子傳動值約為2.5～3mm。從A泵投運以后耦合器＃3瓦溫的變化趨勢來看，其溫度是慢慢爬高的，根據資料記錄，8月26日為77℃左右，到9月13日升至83℃。當機組在低負荷工況下，馬達轉子向耦合器工作面串動時，造成＃3軸瓦工作面與推力盤間隙變小，可能因油膜變薄甚至油膜消失，造成干磨，同時也為電腐蝕創造了有利條件；
③油中帶水。9月13日8時5分，運行人員發現給水泵軸承回油鏡有水珠，即通知化學人員化驗，油中含水量為143mg/L，立即進行濾油。下午18時再次進行油質化驗，油中含水量上升至1002.4 mg/L，直到9月14日11時，油中含水量才降至192.3 mg/L，后恢復正常。油中嚴重帶水，一方面使軸瓦難以形成油膜或形成的油膜剛度低，載荷能力差，易產生干磨；另一方面使得油電導率升高，也加劇了電火花腐蝕過程，大大加速了推力瓦、推力盤的損壞速度。
4 結論
根據上述分析，為避免類似事故再次發生，在運行維護中應注意：
①電動機轉子蓮端加裝絕緣墊和接地碳刷；
②注意軸電位的變化情況，經常跟蹤測量及檢查接軸碳刷的接觸情況；
③防止油系統進水，加強化學監測；
④盡量使用絕緣聯軸器；
⑤盡量避免給水泵負荷在軸傳動的轉速范圍內運行；
⑥加強耦合器的震動、瓦溫的監測，發現異常及時研究處理。
關鍵詞；推力軸承；工作面；油膜
0 引言
推力軸承是發電廠轉動機械廣泛使用的部件之一，在發電廠日常的安全運行中肩負著重要的作用。維護好推力軸承，使其保持良好的狀態就具有重要的意義。廣東省茂名熱電廠＃5機組配置的兩臺給水泵（沈陽水泵廠CHTC5/5SP-2型，現場編號為A泵、B泵）配套進口奧地利福伊特驅動技術有限公司R15K-551.1型液力耦合器。2003年4月中旬，給水泵隨機組調試及試運行，至A泵耦合器＃4推力軸承磨損時，A泵累計運行時間不足1000小時。本文就這一事故進行介紹，并對其進行相應的分析研究。
1 事故經過
2003年9月14日11時41分，＃5機滿負荷（200MW）運行中因A給水泵耦合器＃3推力軸承推力瓦工作面及＃2徑向軸承測點溫度高（分別是98℃、95.35℃），保護動作跳泵（保護動作值95℃）鍋爐立即手動MFT緊急停機（當時B給水泵因耦合器主油泵主從傳動齒輪損環而退出備用）。
2 檢查情況
經過對A泵耦合器＃4推力軸承進行解體檢查發現：
①推力間隙比安裝要求增大約0.08mm；
②工作面鎢金面有明顯的磨損痕跡，油鍥基本被磨損的鎢金填平，磨損量約0.05mm；
③推力盤金屬面有明顯的磨損痕跡，并有可見的麻點狀，磨損量約0.03mm。
經過廠家技術代表測量軸徑圓周及端面有關數據，分析認為＃2支持軸承溫度高是由于＃3推力軸瓦溫度高熱傳遞影響的結果，＃2軸承未有損壞跡象，完好正常。
3 原因分析
①耦合器轉子存在軸電壓，通過推力盤對推力瓦（接地）放電而產生電火花腐蝕，是推力軸承損壞的主要原因。
經檢查發現B泵耦合器主油泵傳動齒輪已經磨損失效（小齒輪特別嚴重，齒已磨平）。經測量，當時運行的A泵耦合器兩端電壓為2V，確實存在較高的軸電壓，這是典型的電火花腐蝕損壞；
②馬達轉子串動大。當機組在的負荷運轉時，轉子傳動值約為2.5～3mm。從A泵投運以后耦合器＃3瓦溫的變化趨勢來看，其溫度是慢慢爬高的，根據資料記錄，8月26日為77℃左右，到9月13日升至83℃。當機組在低負荷工況下，馬達轉子向耦合器工作面串動時，造成＃3軸瓦工作面與推力盤間隙變小，可能因油膜變薄甚至油膜消失，造成干磨，同時也為電腐蝕創造了有利條件；
③油中帶水。9月13日8時5分，運行人員發現給水泵軸承回油鏡有水珠，即通知化學人員化驗，油中含水量為143mg/L，立即進行濾油。下午18時再次進行油質化驗，油中含水量上升至1002.4 mg/L，直到9月14日11時，油中含水量才降至192.3 mg/L，后恢復正常。油中嚴重帶水，一方面使軸瓦難以形成油膜或形成的油膜剛度低，載荷能力差，易產生干磨；另一方面使得油電導率升高，也加劇了電火花腐蝕過程，大大加速了推力瓦、推力盤的損壞速度。
4 結論
根據上述分析，為避免類似事故再次發生，在運行維護中應注意：
①電動機轉子蓮端加裝絕緣墊和接地碳刷；
②注意軸電位的變化情況，經常跟蹤測量及檢查接軸碳刷的接觸情況；
③防止油系統進水，加強化學監測；
④盡量使用絕緣聯軸器；
⑤盡量避免給水泵負荷在軸傳動的轉速范圍內運行；
⑥加強耦合器的震動、瓦溫的監測，發現異常及時研究處理。
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