660MW汽動(dòng)給水泵機(jī)械密封頻繁泄漏檢修實(shí)踐分析
2018-12-20 1.概述
某電廠3×660MW機(jī)組給水系統(tǒng)配置二臺(tái)汽動(dòng)給水泵,汽動(dòng)給水泵出力為機(jī)組額定容量的50%。正常時(shí),啟動(dòng)二臺(tái)汽動(dòng)給水泵即能滿足機(jī)組帶額定負(fù)荷連續(xù)運(yùn)行的要求。給水泵是火力發(fā)電廠中Z重要的一種水泵,能否可靠地向鍋爐連續(xù)供給具有足夠壓力,流量和相當(dāng)溫度的給水,直接關(guān)系到鍋爐設(shè)備的安全。
某電廠3×660MW機(jī)組給水系統(tǒng)配置二臺(tái)汽動(dòng)給水泵,汽動(dòng)給水泵出力為機(jī)組額定容量的50%。正常時(shí),啟動(dòng)二臺(tái)汽動(dòng)給水泵即能滿足機(jī)組帶額定負(fù)荷連續(xù)運(yùn)行的要求。給水泵是火力發(fā)電廠中Z重要的一種水泵,能否可靠地向鍋爐連續(xù)供給具有足夠壓力,流量和相當(dāng)溫度的給水,直接關(guān)系到鍋爐設(shè)備的安全。
#2機(jī)組自2016年12月投產(chǎn)以來,汽動(dòng)給水泵機(jī)械密封有輕微滲水情況,運(yùn)行中滲水逐漸增大,導(dǎo)致小機(jī)油系統(tǒng)進(jìn)水,影響機(jī)組安全運(yùn)行,利用機(jī)組停運(yùn)檢修機(jī)會(huì)對(duì)其進(jìn)行處理,解體檢查汽動(dòng)給水泵機(jī)械密封時(shí)發(fā)現(xiàn),動(dòng)靜環(huán)結(jié)合面沖刷較為嚴(yán)重,重新更換新機(jī)械密封后問題得到解決,針對(duì)發(fā)電機(jī)組水泵機(jī)械密封頻繁泄漏問題做簡(jiǎn)要分析。
2.機(jī)械密封工作原理
機(jī)械密封是靠一對(duì)或數(shù)對(duì)垂直于軸做相對(duì)滑動(dòng)的端面在流體壓力和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的彈力(或磁力)作用下保持貼合并配以輔助密封而達(dá)到阻漏的軸封裝置。動(dòng)環(huán)與靜環(huán)之間的密封:是靠彈性元件(彈簧、波紋管等)和密封液體壓力在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)環(huán)和靜環(huán)的接觸面(端面)上產(chǎn)生一適度的壓緊力(比壓)使兩個(gè)光潔、平直的端面緊密貼合;端面間維持一層極薄的液體膜而達(dá)到密封作用。這層膜具有液體動(dòng)壓力與靜壓力,它起著平衡壓力和潤滑端面的作用。兩端面之所以必須高度光潔平直是為了給端面創(chuàng)造完美貼合和使比壓平均的前提,這是相對(duì)旋轉(zhuǎn)密封。
2.機(jī)械密封工作原理
機(jī)械密封是靠一對(duì)或數(shù)對(duì)垂直于軸做相對(duì)滑動(dòng)的端面在流體壓力和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的彈力(或磁力)作用下保持貼合并配以輔助密封而達(dá)到阻漏的軸封裝置。動(dòng)環(huán)與靜環(huán)之間的密封:是靠彈性元件(彈簧、波紋管等)和密封液體壓力在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)環(huán)和靜環(huán)的接觸面(端面)上產(chǎn)生一適度的壓緊力(比壓)使兩個(gè)光潔、平直的端面緊密貼合;端面間維持一層極薄的液體膜而達(dá)到密封作用。這層膜具有液體動(dòng)壓力與靜壓力,它起著平衡壓力和潤滑端面的作用。兩端面之所以必須高度光潔平直是為了給端面創(chuàng)造完美貼合和使比壓平均的前提,這是相對(duì)旋轉(zhuǎn)密封。
3.水泵機(jī)械密封漏水的危害
機(jī)械密封泄漏量過大影響給水泵出力,降低了機(jī)組經(jīng)濟(jì)性;軸向泄漏,極易造成給水泵軸承潤滑油中進(jìn)水,致使軸承冷卻潤滑效率降低,溫度逐漸升高,引發(fā)軸承溫度過高保護(hù)動(dòng)作,機(jī)組跳閘,影響機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。
4.水泵機(jī)械密封漏水的故障主要原因及處理辦法
水泵機(jī)械密封漏水的故障是水泵故障中Z容易出現(xiàn)的故障之一,所以水泵機(jī)械密封也屬于水泵部件中比較關(guān)鍵的易損件之一,水泵選型時(shí)機(jī)械密封材質(zhì)一定要能適合用戶輸送的液體介質(zhì),造成機(jī)封的動(dòng)、靜環(huán)平面磨損的原因有六個(gè)方面:
4.1安裝過緊。觀察機(jī)械密封的動(dòng)靜環(huán)平面,如有嚴(yán)重?zé)宫F(xiàn)象,平面發(fā)黑和很深的痕跡,密封橡膠變硬,失去彈性,這種現(xiàn)象是由于安裝過緊造成的。
處理辦法:調(diào)整安裝高度,葉輪復(fù)裝后,用螺絲刀拔動(dòng)彈簧,彈簧有較強(qiáng)的張力,松開后即復(fù)位,有24MM的移動(dòng)距離即可。
4.2安裝過松。觀察機(jī)封動(dòng)、靜環(huán)平面,其表面有一層很薄的水垢,能夠擦去,表面基本無磨損,這是彈簧失去彈性及裝配不良造成,或電機(jī)軸向竄動(dòng)造成。
4.3水質(zhì)差含顆粒。由于水質(zhì)差,含有小顆粒及介質(zhì)中鹽酸鹽含量高,形成磨料磨損機(jī)封的平面或拉傷表面產(chǎn)生溝槽、環(huán)溝等現(xiàn)象。
處理辦法:改進(jìn)水壓或介質(zhì),更換機(jī)封。
4.4缺水運(yùn)行造成干磨損壞。此現(xiàn)象多見于底閥式安裝形式進(jìn)口處負(fù)壓,進(jìn)水管有空氣,泵腔內(nèi)有空氣,泵開機(jī)后,機(jī)封的磨擦高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生高溫,無法得到冷卻,檢查機(jī)封,彈簧張力正常,摩擦面燒焦發(fā)黑,橡膠變硬開裂。處理辦法:排盡管道及泵腔內(nèi)空氣,更換機(jī)械密封。
4.5氣蝕。氣蝕主要產(chǎn)生于熱水泵。由于介質(zhì)是熱水,水溫過高產(chǎn)生蒸汽,管道內(nèi)的汽體進(jìn)入泵腔內(nèi)高處,這部份的汽體無法排除,從而造成缺水運(yùn)行,機(jī)封干磨失效,氣蝕裝自動(dòng)排氣閥,更換機(jī)封。
4.6裝配問題。安裝泵蓋時(shí),可能沒有裝平,造成軸與泵蓋不垂直造成動(dòng)靜平面不能吻合,開機(jī)時(shí)間不長(zhǎng),造成單邊磨損而滲水。也有可能在安裝動(dòng)靜環(huán)時(shí),將橡膠件損壞,或動(dòng)靜環(huán)表面碰傷。
處理辦法:拆除重裝,檢查泵蓋是否裝平。
5.泵用機(jī)械密封檢修中的幾個(gè)誤區(qū)
5.1彈簧壓縮量越大密封效果越好。其實(shí)不然,彈簧壓縮量過大,可導(dǎo)致摩擦副急劇磨損,瞬間燒損;過度的壓縮使彈簧失去調(diào)節(jié)動(dòng)環(huán)端面的能力,導(dǎo)致密封失效。
5.2動(dòng)環(huán)密封圈越緊越好。其實(shí)動(dòng)環(huán)密封圈過緊有害無益。一是加劇密封圈與軸套間的磨損,過早泄漏;二是增大了動(dòng)環(huán)軸向調(diào)整、移動(dòng)的阻力,在工況變化頻繁時(shí)無法適時(shí)進(jìn)行調(diào)整;三是彈簧過度疲勞易損壞;四是使動(dòng)環(huán)密封圈變形,影響密封效果。
5.3靜環(huán)密封圈越緊越好。靜環(huán)密封圈基本處于靜止?fàn)顟B(tài),相對(duì)較緊密封效果會(huì)好些,但過緊也是有害的。一是引起靜環(huán)密封因過度變形,影響密封效果;二是靜環(huán)材質(zhì)以石墨居多,一般較脆,過度受力極易引起碎裂;三是安裝、拆卸困難,極易損壞靜環(huán)。
5.4葉輪鎖母越緊越好。機(jī)械密封泄漏中,軸套與軸之間的泄漏(軸間泄漏)是比較常見的。一般認(rèn)為,軸間泄漏就是葉輪鎖母沒鎖緊,其實(shí)導(dǎo)致軸間泄漏的因素較多,如軸間墊失效,偏移,軸間內(nèi)有雜質(zhì),軸與軸套配合處有較大的形位誤差,接觸面破壞,軸上各部件間有間隙,軸頭螺紋過長(zhǎng)等都會(huì)導(dǎo)致軸間泄漏。鎖母鎖緊過度只會(huì)導(dǎo)致軸間墊過早失效,相反適度鎖緊鎖母,使軸間墊始終保持一定的壓縮彈性,在運(yùn)轉(zhuǎn)中鎖母會(huì)自動(dòng)適時(shí)鎖緊,使軸間始終處于良好的密封狀態(tài)。
5.5新的比舊的好。相對(duì)而言,使用新機(jī)械密封的效果好于舊的,但新機(jī)械密封的質(zhì)量或材質(zhì)選擇不當(dāng)時(shí),配合尺寸誤差較大會(huì)影響密封效果;在聚合性和滲透性介質(zhì)中,靜環(huán)如無過度磨損,還是不更換為好。因?yàn)殪o環(huán)在靜環(huán)座中長(zhǎng)時(shí)間處于靜止?fàn)顟B(tài),使聚合物和雜質(zhì)沉積為一體,起到了較好的密封作用。
6.總結(jié)
機(jī)械密封結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,制造加工要求較高,一次性投資高,發(fā)生偶然事故處理較困難,因此,機(jī)械密封的檢修與更換要求工人有一定的安裝技術(shù)水平,掌握機(jī)械密封工作原理和檢修技術(shù)難點(diǎn),通過現(xiàn)場(chǎng)拆卸、分析原因、查找資料等,查清故障原因,做到有針對(duì)性的檢修。(鷹眼研究)
機(jī)械密封泄漏量過大影響給水泵出力,降低了機(jī)組經(jīng)濟(jì)性;軸向泄漏,極易造成給水泵軸承潤滑油中進(jìn)水,致使軸承冷卻潤滑效率降低,溫度逐漸升高,引發(fā)軸承溫度過高保護(hù)動(dòng)作,機(jī)組跳閘,影響機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。
4.水泵機(jī)械密封漏水的故障主要原因及處理辦法
水泵機(jī)械密封漏水的故障是水泵故障中Z容易出現(xiàn)的故障之一,所以水泵機(jī)械密封也屬于水泵部件中比較關(guān)鍵的易損件之一,水泵選型時(shí)機(jī)械密封材質(zhì)一定要能適合用戶輸送的液體介質(zhì),造成機(jī)封的動(dòng)、靜環(huán)平面磨損的原因有六個(gè)方面:
4.1安裝過緊。觀察機(jī)械密封的動(dòng)靜環(huán)平面,如有嚴(yán)重?zé)宫F(xiàn)象,平面發(fā)黑和很深的痕跡,密封橡膠變硬,失去彈性,這種現(xiàn)象是由于安裝過緊造成的。
處理辦法:調(diào)整安裝高度,葉輪復(fù)裝后,用螺絲刀拔動(dòng)彈簧,彈簧有較強(qiáng)的張力,松開后即復(fù)位,有24MM的移動(dòng)距離即可。
4.2安裝過松。觀察機(jī)封動(dòng)、靜環(huán)平面,其表面有一層很薄的水垢,能夠擦去,表面基本無磨損,這是彈簧失去彈性及裝配不良造成,或電機(jī)軸向竄動(dòng)造成。
4.3水質(zhì)差含顆粒。由于水質(zhì)差,含有小顆粒及介質(zhì)中鹽酸鹽含量高,形成磨料磨損機(jī)封的平面或拉傷表面產(chǎn)生溝槽、環(huán)溝等現(xiàn)象。
處理辦法:改進(jìn)水壓或介質(zhì),更換機(jī)封。
4.4缺水運(yùn)行造成干磨損壞。此現(xiàn)象多見于底閥式安裝形式進(jìn)口處負(fù)壓,進(jìn)水管有空氣,泵腔內(nèi)有空氣,泵開機(jī)后,機(jī)封的磨擦高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生高溫,無法得到冷卻,檢查機(jī)封,彈簧張力正常,摩擦面燒焦發(fā)黑,橡膠變硬開裂。處理辦法:排盡管道及泵腔內(nèi)空氣,更換機(jī)械密封。
4.5氣蝕。氣蝕主要產(chǎn)生于熱水泵。由于介質(zhì)是熱水,水溫過高產(chǎn)生蒸汽,管道內(nèi)的汽體進(jìn)入泵腔內(nèi)高處,這部份的汽體無法排除,從而造成缺水運(yùn)行,機(jī)封干磨失效,氣蝕裝自動(dòng)排氣閥,更換機(jī)封。
4.6裝配問題。安裝泵蓋時(shí),可能沒有裝平,造成軸與泵蓋不垂直造成動(dòng)靜平面不能吻合,開機(jī)時(shí)間不長(zhǎng),造成單邊磨損而滲水。也有可能在安裝動(dòng)靜環(huán)時(shí),將橡膠件損壞,或動(dòng)靜環(huán)表面碰傷。
處理辦法:拆除重裝,檢查泵蓋是否裝平。
5.泵用機(jī)械密封檢修中的幾個(gè)誤區(qū)
5.1彈簧壓縮量越大密封效果越好。其實(shí)不然,彈簧壓縮量過大,可導(dǎo)致摩擦副急劇磨損,瞬間燒損;過度的壓縮使彈簧失去調(diào)節(jié)動(dòng)環(huán)端面的能力,導(dǎo)致密封失效。
5.2動(dòng)環(huán)密封圈越緊越好。其實(shí)動(dòng)環(huán)密封圈過緊有害無益。一是加劇密封圈與軸套間的磨損,過早泄漏;二是增大了動(dòng)環(huán)軸向調(diào)整、移動(dòng)的阻力,在工況變化頻繁時(shí)無法適時(shí)進(jìn)行調(diào)整;三是彈簧過度疲勞易損壞;四是使動(dòng)環(huán)密封圈變形,影響密封效果。
5.3靜環(huán)密封圈越緊越好。靜環(huán)密封圈基本處于靜止?fàn)顟B(tài),相對(duì)較緊密封效果會(huì)好些,但過緊也是有害的。一是引起靜環(huán)密封因過度變形,影響密封效果;二是靜環(huán)材質(zhì)以石墨居多,一般較脆,過度受力極易引起碎裂;三是安裝、拆卸困難,極易損壞靜環(huán)。
5.4葉輪鎖母越緊越好。機(jī)械密封泄漏中,軸套與軸之間的泄漏(軸間泄漏)是比較常見的。一般認(rèn)為,軸間泄漏就是葉輪鎖母沒鎖緊,其實(shí)導(dǎo)致軸間泄漏的因素較多,如軸間墊失效,偏移,軸間內(nèi)有雜質(zhì),軸與軸套配合處有較大的形位誤差,接觸面破壞,軸上各部件間有間隙,軸頭螺紋過長(zhǎng)等都會(huì)導(dǎo)致軸間泄漏。鎖母鎖緊過度只會(huì)導(dǎo)致軸間墊過早失效,相反適度鎖緊鎖母,使軸間墊始終保持一定的壓縮彈性,在運(yùn)轉(zhuǎn)中鎖母會(huì)自動(dòng)適時(shí)鎖緊,使軸間始終處于良好的密封狀態(tài)。
5.5新的比舊的好。相對(duì)而言,使用新機(jī)械密封的效果好于舊的,但新機(jī)械密封的質(zhì)量或材質(zhì)選擇不當(dāng)時(shí),配合尺寸誤差較大會(huì)影響密封效果;在聚合性和滲透性介質(zhì)中,靜環(huán)如無過度磨損,還是不更換為好。因?yàn)殪o環(huán)在靜環(huán)座中長(zhǎng)時(shí)間處于靜止?fàn)顟B(tài),使聚合物和雜質(zhì)沉積為一體,起到了較好的密封作用。
6.總結(jié)
機(jī)械密封結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,制造加工要求較高,一次性投資高,發(fā)生偶然事故處理較困難,因此,機(jī)械密封的檢修與更換要求工人有一定的安裝技術(shù)水平,掌握機(jī)械密封工作原理和檢修技術(shù)難點(diǎn),通過現(xiàn)場(chǎng)拆卸、分析原因、查找資料等,查清故障原因,做到有針對(duì)性的檢修。(鷹眼研究)

