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分析融安電站中丙烷液位計(jì)的缺陷計(jì)并對(duì)其改正
摘要:融安電站機(jī)組因稀油站低壓油泵問(wèn)題引起事故停機(jī),分析判斷單臺(tái)低壓油泵流量無(wú)法滿足實(shí)際軸承潤(rùn)滑油量是主要原因。本文通過(guò)多種方案的選擇,*終通過(guò)調(diào)整組合軸承進(jìn)油量,控制瓦溫在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),實(shí)現(xiàn)了稀油站低壓油泵一主一備的正常運(yùn)行方式。
引言
融安電站廠址在浮石水電廠上游 0.2km,安裝 1 臺(tái)燈泡貫流式機(jī)組,裝機(jī)容量 18MW,公稱(chēng)水頭 7.5m,于2015 年 7 月 26 日投產(chǎn)。
1 稀油站結(jié)構(gòu)
稀油站由低壓供油系統(tǒng)與高壓供油系統(tǒng)組成。高、低壓供油系統(tǒng)均直接由稀油站油箱提供油源。低壓系統(tǒng)工作壓力為 0.4 ~ 0.63MPa, 高壓系統(tǒng)*高壓力 為32MPa。稀油站主要由主油箱、低壓雙筒網(wǎng)式過(guò)濾器、高壓過(guò)濾器(2 個(gè))、低壓油泵(2 臺(tái))、高壓油泵(2 臺(tái))、輔助加熱器、管式油冷器(2 組)等組成。油站為整體式,與高位油箱組成軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)。
2 缺陷情況及處理
2015 年 8 月 10 日 17:50 機(jī)組在運(yùn)行過(guò)程中“機(jī)組高位油箱事故低油位動(dòng)作”事故停機(jī)。現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)機(jī)組高位油箱油位為 60mm,低于下限值 90mm。進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn),稀油站 2# 低壓油泵空轉(zhuǎn),沒(méi)有打油,振動(dòng)、聲音較大。18:18 維護(hù)人員對(duì) 2# 低壓油泵進(jìn)行了搶修拆解。發(fā)現(xiàn)油泵從動(dòng)螺桿與襯套間隙過(guò)大,達(dá) 1cm 以上,襯套磨損嚴(yán)重(見(jiàn)圖 1)。油泵損壞,無(wú)法打油。
2015 年 9 月 23 日運(yùn)行過(guò)程中,02:15 因“機(jī)組高位油箱低油位動(dòng)作”停機(jī)?,F(xiàn)場(chǎng)拆解稀油站 1# 低壓油泵,發(fā)現(xiàn)油泵與底座 2 顆連接螺栓脫落、出油管松脫、底座螺孔拉崩、螺孔周?chē)嗵幜鸭y、緩沖墊破損等諸多問(wèn)題。造成油泵無(wú)法供油,引起停機(jī)。如圖 2 所示。
3 原因分析
低壓油泵產(chǎn)品質(zhì)量和油泵組裝質(zhì)量缺陷是事故停機(jī)的直接原因,機(jī)組投產(chǎn)階段未實(shí)現(xiàn) 2 臺(tái)循環(huán)油泵主備運(yùn)行方式是事故停機(jī)的主要原因。
在正常運(yùn)行方式下,單臺(tái)油泵應(yīng)滿足系統(tǒng)用油量,主泵連續(xù)工作,備用泵不工作。當(dāng)高位油箱油位下降到一定位置時(shí),通過(guò)高位油箱上的丙烷液位計(jì)液位開(kāi)關(guān),由輔機(jī)油控柜 PLC 控制實(shí)現(xiàn)起停并報(bào)警。但機(jī)組投產(chǎn)調(diào)試階段實(shí)際低壓油泵運(yùn)行狀態(tài)為:主泵持續(xù)不間斷運(yùn)行,備用泵間歇運(yùn)行(10min 啟動(dòng)一次),即實(shí)際上 2 臺(tái)泵均為主泵作用,沒(méi)有實(shí)現(xiàn)備用泵的功能。
因此,只要任何一臺(tái)油泵發(fā)生故障,就會(huì)造成高位油箱低油位事故停機(jī)。
4 后續(xù)處理過(guò)程和處理方案的確定
事件發(fā)生后,制造廠立即提供了 2 臺(tái)同型號(hào)的循環(huán)油泵,除更換了一臺(tái)損壞的油泵外,另一臺(tái)作為應(yīng)急備品。
電廠利用停機(jī)的機(jī)會(huì),對(duì)稀油站運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行了試驗(yàn)檢測(cè)。單臺(tái)油泵公稱(chēng)流量為 650L/min,現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)流量為 630L/min。組合軸承供油調(diào)節(jié)閥采用的是與油管直徑同規(guī)格的 DN100 的截止閥,該閥門(mén)已經(jīng)接近全關(guān)開(kāi)度,水導(dǎo)和組合軸承現(xiàn)狀實(shí)際用油量為 672L/min,2 臺(tái)油冷卻器同時(shí)投入的情況下,組合軸承正向推力瓦溫 40℃。主機(jī)制造廠聯(lián)合稀油站制造廠以及油泵廠家?guī)状蔚浆F(xiàn)場(chǎng)研究解決方案。
(1)方案一:更換大流量低壓油泵
通過(guò)查閱設(shè)備資料,發(fā)現(xiàn)稀油站循環(huán)油泵公稱(chēng)流量低于制造廠提供的技術(shù)參數(shù),因此*先考慮選用公稱(chēng)流量更大的油泵進(jìn)行更換。油泵廠家工程師到現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量油箱尺寸,篩選了各種油泵,均無(wú)法在現(xiàn)有的油箱上進(jìn)行布置。
(2)方案二:增加一小油箱,與現(xiàn)有稀油站并聯(lián)運(yùn)行無(wú)法單純更換大流量低壓油泵后,主機(jī)制造廠提出在現(xiàn)有稀油站的旁邊增設(shè)一小油箱,布置 2 臺(tái) 210L/min的油泵,與現(xiàn)有稀油站并聯(lián)運(yùn)行。
由于增加小油箱的方案占用空間,同時(shí)增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性,降低了系統(tǒng)的可靠性,我方對(duì)此方案不予認(rèn)同。
(3)方案三:整體更換稀油站
2016 年初主機(jī)制造廠又提出整體更換稀油站方案。滿足空間位置及現(xiàn)有功能不變的情況下,將高、低位油箱尺寸加大,布置 2 臺(tái) 850L/min 的低壓油泵,同時(shí)將油冷的冷卻面積從 40m2 提高到 70m2。后東電公司考慮到成本投入大,取消了此方案。
(4)方案四:調(diào)整組合軸承潤(rùn)滑油量經(jīng)過(guò)主機(jī)制造廠設(shè)計(jì)部計(jì)算復(fù)核,認(rèn)為現(xiàn)有油泵有可能滿足冷卻要求。經(jīng)過(guò)與電廠溝通,聯(lián)合制定了減少組合軸承用油量的試驗(yàn)方案。主要措施為:在組合軸承供油管調(diào)節(jié)閥后組合軸承前增加一壓力表,用于監(jiān)視組合軸承供油壓力。機(jī)組在滿負(fù)荷運(yùn)行條件下,分階段逐步調(diào)整節(jié)流閥減少供油量,監(jiān)視記錄組合軸承供油壓力和組合軸承溫度,直到單臺(tái)油泵滿足用油量略有余量、備用泵處于備用狀態(tài)下,正向推力瓦*高溫度控制 55℃以內(nèi)。*后恢復(fù)單冷卻器運(yùn)行和環(huán)境溫度*高條件下檢驗(yàn)軸承溫度。
調(diào)整試驗(yàn)記錄見(jiàn)下表。
試驗(yàn)取得的關(guān)鍵結(jié)果:機(jī)組帶滿負(fù)荷、稀油站雙冷卻器條件下推力瓦*高溫度為 48.21℃;機(jī)組帶滿負(fù)荷、稀油站單冷卻器條件下推力瓦*高溫度為 50.08℃。7 月 6 ~ 12 日,冷卻水溫度上升 3℃,瓦溫相應(yīng)上升 3℃。
5 結(jié)論和存在的問(wèn)題
通過(guò)調(diào)整組合軸承供油管調(diào)節(jié)閥,在環(huán)境溫度*高月份和單冷卻器工作條件下,機(jī)組滿負(fù)荷時(shí)的推力軸承*高溫度為 50.08℃,滿足合同要求和**相關(guān)規(guī)范要求,實(shí)現(xiàn)了低壓油泵一主一備運(yùn)行方式,滿足機(jī)組安全運(yùn)行要求。
截止閥密封圈在高速油流的沖刷下容易損壞,并導(dǎo)致流量的增大,故后續(xù)應(yīng)將截止閥更換為節(jié)流閥用于流量調(diào)整。
6 結(jié)束語(yǔ)
融安水電站機(jī)組冷卻系統(tǒng)問(wèn)題在投產(chǎn)一年后才得到解決,反映出以下問(wèn)題:
1)主機(jī)制造廠對(duì)輔機(jī)協(xié)作廠為控制成本降低設(shè)備參數(shù)沒(méi)有進(jìn)行有效控制,安裝調(diào)試階段又沒(méi)有委派有經(jīng)驗(yàn)的工程師指導(dǎo)調(diào)試,直到發(fā)生油泵損壞造成事故停機(jī)后,才發(fā)現(xiàn)稀油站主備油泵和 2 臺(tái)冷卻器一直處于同時(shí)運(yùn)行的不正常運(yùn)行方式。
2)系統(tǒng)設(shè)計(jì)上,高低位油箱液位計(jì)未設(shè)置模擬量傳感器,不便于現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和今后油系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。更重要的是,水導(dǎo)軸承和組合軸承供油管(調(diào)節(jié)閥后)未設(shè)置壓力監(jiān)視儀表以及未選用可靠的帶模擬量顯示的流量傳感器,造成安裝調(diào)試和運(yùn)行后無(wú)監(jiān)測(cè)手段調(diào)整軸承供油流量。這也是未立即采取減少用油量恢復(fù)主備用泵正常運(yùn)行方式的技術(shù)原因。