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【案例分析——润滑油压力低】

润滑油压力是汽轮机运行时的一个重要安全指标,润滑油压力低会给轴承、甚至转子带来严重的危害。因此润滑油压力达到设计值是机组启动的必要条件之一。

一、泄漏

泄漏是引起润滑油压低的最常见原因,润滑油系统是一个封闭的内循环系统,因此只要有泄漏点出现,那么整个系统压力就会受到影响。

1)垫片损坏。润滑油系统中,垫片的使用主要在油箱内油管道和轴承座油管道的法兰连接处。垫片材质一般都是耐油腐蚀的,但是运行时油质会发生变化,特别是油中带水严重影响垫片耐腐蚀性。一旦在汽轮机运行过程中出现垫片损坏造成润滑油压力低的情况,机组运行就处于危险之中,处理方法通常是更换垫片,这需要机组停运。因此为了稳妥起见,每次机组大修时润滑油系统的垫片都需要检查更换。

2)管道焊口破裂。通常情况下,润滑油管道的焊接要求:管道打坡口、氩弧焊打底、焊接完毕后探伤检查。安装时规范操作,低温低压的润滑油对于管道焊口是不会带来影响的。但是润滑油箱内部管道、特别是注油器出口管道,受到注油器振动的影响,焊口容易开裂。注油器的工作原理使得其振动不可避免,注油器进、出口管道设有支吊装置来减少振动,一般性振动并不会使管道受损,只有较强的振动才可能造成管道受损。从此前的情况分析,注油器强烈振动的有两方面原因:气蚀和支吊松动。汽蚀比较难以解决,选用更好材质的扩散管是比较常见的办法,同时保持良好润滑油品质、确保系统真空度也有相应的帮助。支吊松动通常比较容易解决,紧固支吊或者增加支吊都是可行的。

3)逆止门泄漏。润滑油系统通常都设有多台油泵并联运行,为了阻止相互之间的影响,每台泵出口都设有逆止门,确保单台泵运行时不会串联到其它油泵。如图。

常规机组润滑油箱内部流程图

如果逆止门有泄漏情况发生,润滑油压力就会受到影响。例如在机组启动过程中,轴承润滑油泵运行给系统供油,如果危急润滑油泵出口逆止阀关闭不严,油就会从危急油泵回流至油箱,这样系统压力就会下降。因此无论是在新机组安装还是投产机组的检修,检查逆止门是否严密都是必要的。一个简单判断泵出口逆止门严密的方法:其它泵运行时,如果此泵的电机出现反转现象,那么说明泵出口逆止门有明显泄漏。

二、可调逆止门开度不够

注油器出口逆止门是可调的,螺杆控制其开度,如图。可调逆止门随油箱整装出厂,按照技术要求:在出厂时可调逆止门的开度应该是处于最大的位置。

可调逆止阀

可调逆止门安装在注油器出口,它的开度不够的话,主油泵——注油器工作时,润滑油压力会下降。这也是有些电厂在汽轮机3000r/min时从润滑油泵切换到主油泵工作时,润滑油压力下降的原因之一。注油器工作时振动是无法避免的,这时如果出口逆止门开度小的话,还会造成振动加大,逆止门螺杆受力过大,进而导致管道焊口开裂。

三、注油器故障

注油器是和主油泵配合工作的,当机组在额定转速或者接近额定转速时投入运行。从主油泵来的压力油通过喷嘴后,油速增加并在混合室内形成低压区,将油箱内的油抽进注油器混合室,然后被高速油带入注油器喉部并进入扩散端,在扩散管内流速下降将速度转换成压力。

注油器混合室

其中有两点值得关注:控制盘和喷嘴。控制盘其实就是一个逆止门,润滑油泵工作时,控制盘在重力的作用下贴在下面端板上,封住了端板上的吸油孔,防止润滑油泵工作时油倒流进入油箱。主油泵投入工作后,控制盘开启,油箱中的油吸入到混合室。因此,如果控制盘卡在某一位置,不能“关闭”,那么在润滑油泵工作时,油可能会倒流至油箱。

主油泵来的高压油经过喷嘴后油速增加并形成低压区,并将油箱中的油吸进混合室内。因此如果喷嘴堵塞,那么就会影响注油器的正常工作,进而使得注油器出口的油压力不够。喷嘴堵塞比较容易在检修后第一次启动时出现,往往是由异物(如布团等)留在系统中,经过主油泵后堵在注油器喷嘴。比较常见的表现方式是机组3000r/min停润滑油泵由主油泵供油,这时润滑油压力急剧下降,造成油压低报警甚至跳机。

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