王濤

摘 要：針對長河壩3號機(jī)組水導(dǎo)軸承油盆蓋油霧嚴(yán)重問題，從水導(dǎo)軸承油霧產(chǎn)生的原因及油霧外溢途徑分析，通過對水導(dǎo)軸承加裝穩(wěn)油板及油霧收集裝置等措施，徹底解決了水導(dǎo)軸承油霧外溢的難題，最終取得了理想的效果。

關(guān)鍵詞：長河壩水電站;水導(dǎo)軸承油霧;產(chǎn)生原因;外溢途徑

1 概述

長河壩水電站位于甘孜藏族自治州康定縣境內(nèi)，為大渡河干流水電梯級開發(fā)的第10級電站。長河壩水庫正常蓄水位1690.00m，死水位1650.00m，具有季調(diào)節(jié)能力，電站總裝機(jī)容量2600MW，采用地下廠房開發(fā)布置方式，廠房內(nèi)安裝4臺650MW的水輪發(fā)電機(jī)組。長河壩1-4號機(jī)組自投產(chǎn)以來，水導(dǎo)軸承均存在不同程度的油霧外溢現(xiàn)象，其中3號機(jī)組最為明顯，在機(jī)組運(yùn)行期間油霧隨著機(jī)組的旋轉(zhuǎn)造成水輪機(jī)頂蓋、水導(dǎo)油盆蓋、水車室踏板及里襯等部位均存在大量的油跡，水導(dǎo)軸承油霧不僅要消耗大量的潤滑油，而且還嚴(yán)重影響水車室的環(huán)境，降低水車室內(nèi)傳感器等自動化設(shè)備的使用壽命，頻繁的滲漏也使檢修工作任務(wù)加重，油霧擴(kuò)散至頂蓋外側(cè)自流排水溝流入滲漏集水井，還會增加環(huán)保風(fēng)險，增添集水井油污清理工作;積聚后造成地面濕滑，威脅運(yùn)維人員行走時的安全，嚴(yán)重危及機(jī)組的安全可靠運(yùn)行，同時對電站的安全文明生產(chǎn)帶來嚴(yán)重影響。

2 油霧產(chǎn)生原因

水輪發(fā)電機(jī)組在高速旋轉(zhuǎn)時，在離心力的作用下軸領(lǐng)附近會產(chǎn)生負(fù)壓，油流會由壓力高部位向負(fù)壓部位持續(xù)流動，引起油槽內(nèi)油流波動、翻騰，隨著油槽內(nèi)溫度逐漸升高，油進(jìn)而產(chǎn)生霧化;當(dāng)油槽內(nèi)部壓力積累到一定程度時，油霧便會從各密封部位、轉(zhuǎn)動與固定部件間隙部位溢出，隨著主軸旋轉(zhuǎn)造成的空氣流動，擴(kuò)散至水車室內(nèi)各個部位。

3 油霧外溢途徑分析

3.1 油槽蓋與油槽組合面、油槽蓋分瓣面之間溢出

油槽蓋與油槽組合面密封不嚴(yán)、油槽密封蓋分瓣組合面密封不嚴(yán)等也可能造成油霧從此溢出;檢修期間已對油槽蓋及油槽密封蓋密封拆除檢查，密封無損壞，且此部位若密封不到位，會存在明顯的漏油現(xiàn)象，目前已對該部位密封進(jìn)行更換，檢查無漏油，排查此外溢途徑。

3.2 油盆蓋與大軸非接觸式密封甩油

根據(jù)水導(dǎo)軸承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，機(jī)組運(yùn)行過程中甩油一般分為兩種情況。

一是透平油從機(jī)組大軸軸領(lǐng)內(nèi)側(cè)的內(nèi)油盆溢出，流至主軸密封水箱及頂蓋上，這種甩油稱之為內(nèi)甩油。另一種情況是油盆蓋之間的間隙或油盆蓋板密封甩向油盆外部，稱為外甩油。

軸承內(nèi)甩油一般原因?yàn)闄C(jī)組運(yùn)行時，內(nèi)油盆形成局部負(fù)壓，使油溢出或內(nèi)油盆由于制造、安裝原因產(chǎn)生不同程度的偏心，形成油泵效應(yīng)，造成透平油上溢。而長河壩機(jī)組水導(dǎo)軸承平壓孔的合理設(shè)計，以及在檢修中檢查油槽下部無油霧現(xiàn)象，排查此外溢途徑。

軸承外甩油的主要原因是由于主軸軸領(lǐng)的高速旋轉(zhuǎn)，造成軸承油槽內(nèi)油面波動加劇，從而產(chǎn)生大量油泡。當(dāng)這些油泡破裂時，也會形成很多油霧。另外，隨著軸承溫度的升高，使油槽內(nèi)的油和空氣體積逐漸膨脹，從而產(chǎn)生一個內(nèi)壓，在內(nèi)壓的作用下，油槽內(nèi)的油霧隨氣體從軸承蓋板縫隙或者主軸與油槽蓋板間隙處逸出，導(dǎo)致水車室內(nèi)有大量油污。

長河壩水導(dǎo)軸承油盆蓋與大軸間為雙層銅板密封環(huán)，一種非接觸密封，密封裝配在油盆蓋上，且該處密封間隙較大。該處密封表現(xiàn)不盡人意，所有機(jī)組均不同程度的發(fā)生油霧從該間隙處甩出，油霧長時間積聚成油滴在水導(dǎo)油盆蓋等區(qū)域，污染水導(dǎo)油盆及頂蓋。導(dǎo)致水導(dǎo)軸承油盆存在外甩油現(xiàn)象。

4 處理思路及方法

對于水導(dǎo)軸承油霧外溢的處理采用降低油面波動和油霧吸收相結(jié)合的方式，一方面在油槽內(nèi)部增加一套擋油裝置降低油面波動，以減少油霧產(chǎn)生，一方面補(bǔ)充吸油霧裝置吸收產(chǎn)生的油霧。

4.1 加裝穩(wěn)油裝置

新裝擋油裝置由穩(wěn)油板以及擋油支架組成，各分為兩瓣，由螺栓把合。擋油支架需在軸承體上鉆孔并攻出M12的螺栓孔以固定支架，穩(wěn)油板由螺栓與擋油支架把和固定，穩(wěn)油裝置高度180mm，有效限制油面波動。同時穩(wěn)油板上均分設(shè)置10個Φ60的通孔，在一定程度上減小油盆內(nèi)負(fù)壓。

4.2 加裝油霧收集裝置

油霧收集裝置內(nèi)設(shè)風(fēng)機(jī)與吸油棉，通過風(fēng)機(jī)將油槽內(nèi)油霧收集到吸油棉上，待油霧聚集成油滴冷卻后滴落回油槽內(nèi)，避免損失透平油。在油槽蓋上對稱開兩個通孔，將油霧收集裝置加裝在通孔之上，通孔直徑100mm，大大增強(qiáng)油霧收集裝置除油霧能力。

5 結(jié)語

本文對長河壩水導(dǎo)軸承油霧產(chǎn)生的途徑進(jìn)行分析探討，并對油槽內(nèi)部加裝穩(wěn)油裝置，油槽蓋上部設(shè)置油霧收集裝置，采用防外溢、外收集相結(jié)合的治理方式，有效處理了油霧外溢問題。經(jīng)過改造后，長河壩3號機(jī)運(yùn)行至今，水車室油霧現(xiàn)象已經(jīng)明顯減少，油槽蓋上無油滴出現(xiàn)，水導(dǎo)軸承油霧問題已得到初步成效，后續(xù)還需進(jìn)一步觀察，針對出現(xiàn)的問題不斷完善，達(dá)到徹底治理的效果。水輪發(fā)電機(jī)組水導(dǎo)軸承油霧治理問題還需行業(yè)人員共同探索研究，及早將這一共性難題解決，保證機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

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