CHTC4/6SP型電動給水泵轉子抱住原因分析

摘 要：火電廠備用電泵在定期升速試驗時，轉子被抱住，根據設備解體后部件損壞情況以及檢修、運行情況，制定了處理方案及防范措施，為此類型設備故障處理提供了依據。

關鍵詞：給水泵；抱住；修復；防范措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.04.108

0 前言

華電集團山東萊城電廠（機組容量：4×300MW）#3機電動給水泵為備用給水泵，型號為CHTC4/6sp，為原沈陽水泵廠引進德國KSB技術制造的多級高壓給水泵，投產日期2002年，2015年12月21日定期升速試驗時，轉子抱住不動。

1 事件經過

2015年12月21日10：43，運行人員做#3機電泵升速試驗，就地檢查無異常，電泵上下殼溫差最大為15℃，充分放氣后啟電泵，10：46 檢查電前泵轉而電泵不轉，立即停運。解開對輪后，手動盤車不動。就地檢查電泵地腳螺栓及頂絲等無異常，對液力偶合器進行勺管開度調速試驗正常，檢查電前泵及電泵入口濾網無堵塞、無破損等。解體時發現芯包末級葉輪拆卸難度較大，芯包部分返沈陽某水泵廠進行解體。

（1）以往檢修情況：2012年9月曾進行了#3機電泵唯一的一次設備解體大修，由于7級葉輪均為熱裝在泵軸上，各級中段間為止口配合，現場也無芯包專用檢修平臺及專用檢修工具，現場解體及復裝時，施工難度就相當大，轉子復裝后也沒有進行高速動平衡試驗，無法保證復裝后的轉子能達到動平衡試驗標準。大修后，曾因驅動端軸承振動大，2013年5月30日及2014年2月11日，兩次進行對輪中心復查、調整。

（2）以往運行情況：2012年9月大修后至今日，除了每月定期3100rpm升速試驗運行外，還有14次運行時間段（共計99小時4分鐘），其中2015年11月27日22：07—11月28日17：50，B汽泵非驅動端機械密封更換時，電泵運行（19小時43分鐘）。期間運行轉速為3800—4740rpm，泵體振動較大，放空氣后逐漸消失。

（3）其他情況：對2015年#3、4機電泵（同型號給水泵）最近5次定期升速試驗時惰走時間統計，#3電泵惰走時間（平均123秒）明顯小于#4電泵（平均249秒），說明#3電泵在惰走期間，動靜之間有輕微摩擦的可能。

2 解體檢查情況

（1）推力瓦正推瓦塊有磨損。（2）泵軸彎曲，中部的4、5級葉輪處最大跳動值0.16mm，遠大于標準值0.03mm，第1-7級及平衡盤處跳動值在0.12—0.16mm。（3）葉輪口環、輪轂及外徑均有不同程度的磨損，其中第4、5、6級磨損嚴重，口環、輪轂及外徑磨損可測量磨損量約1-1.5mm。（4）第一級導葉葉片全部磨損，與中段接觸部分磨損量約0.5-1mm。（5）導葉襯套及密封環內徑全部輕微磨損。（6）吸入段與第二級中段配合的密封面沖刷嚴重，已失效；第二級中段有4道貫通性舊裂紋，長度約為40—100mm，與第一級導葉相接觸的密封面被導葉片碰磨，碰摩深度約0.5-1mm；第三級中段與第二級中段接觸的密封面損壞；第五級中段與第六級中段接觸的密封面損壞；第六級中段定心止口損壞2處。

3 原因分析

電泵在2012年9月大修后，由于現場檢修條件較差，修后轉子動平衡達不到質量標準；泵軸為撓性轉子，經過一段時間運行，導致泵軸由彈性變形逐漸演變成塑性變形，轉子彎曲越來越大；轉子彎曲時，由于轉子動靜徑向間隙很小，最大為0.50-0.60mm，運行時導致動靜部分摩擦，葉輪口環、輪轂及外徑磨損，軸承室及泵體均振動大；轉速越高，離心力作用越大，轉子中間位置偏心越大，動靜部分摩擦越嚴重，導致第4、5、6級葉輪部分摩擦較為嚴重，平衡盤徑向也出現磨損。中段部分在動靜部分的摩擦所產生的強烈振動下，必然導致了摩擦、損壞。

2015年11月27-28日電泵運行時，泵體振動較大，除了動靜部分摩擦所致外，泵體內積存空氣也是原因之一；當泵體內無暖泵水或流量不足時，易導致泵體內積存空氣。

2015年12月21日電泵升速試驗時，由于泵軸已經彎曲較大且動靜部分包括平衡盤已經磨損，在啟動期間，轉子前后軸向力無法形成平衡，朝向吸入端方向的軸向力瞬間增加，致推力瓦塊磨損；轉子彎曲過大導致動靜部分抱死。

4 返廠處理措施

（1）泵軸 泵軸彎曲0.16mm，進行熱處理直軸修復。（2）葉輪 清理全部葉輪流道、內孔、拋光；利用專用工裝將輪轂和口環磨削到設計的修復尺寸，以保證配合間隙和對中心線的跳動。（3）導葉 分別按照導葉的內孔尺寸配制導義襯套，鑲裝并固定處理后，再車制內孔達到設計的修復尺寸，以保證配合間隙；第一級導葉葉片全部損壞，不能修復，更換新導葉。（4） 吸入段 吸入段與第二級中段的配合密封面“B”全部被破壞，將“B”面車削成平面，將要更換的第二級中段的相應部位加長以保證軸向安裝尺寸不變；軸向定位的“A”平面，做修刮毛刺處理，以保證前后泵蓋處的纏繞墊的壓緊力不變。（5）中段 重新配制全部中段密封環；更換第二級中段，與吸入段的結合部按照吸入段修后的尺寸配制；第三極中段密封面進行焊補處理，然后再進行熱處理，最后加工到符合圖紙要求，第五、六級中段更換新件。

5 防范措施

（1）芯包解體大修時應外委由專業水泵廠家完成，以提高檢修質量標準，修后必須做動平衡試驗并合格。

（2）電泵備用期間，運行人員要定期監測泵體上下溫差，當超過20℃時，要及時通知檢修人員進行處理，設備啟動前，應對泵體及入口管道充分放空氣。

（3）定期對電泵暖泵截止門及逆止門進行解體檢查，避免因閥芯脫落等原因導致暖泵水流量不足，備用期間應保證暖泵系統閥門處于全開狀態。

（4）檢修人員應定期對電泵保溫材料進行檢查，無缺失、厚薄不均勻等影響泵體保溫效果的現象。

6 結束語

按照處理方案及防范措施執行后，運行一年多來，設備一直保持良好的運行狀態，為機組的安全生產打下了良好的基礎。

參考文獻：

[1]郭立君.泵與風機[M].重慶大學.

[2]東北電力集團公司.電力工程師手冊（動力卷）[S].2001.

作者簡介：谷嘯威（1972-），男，工程碩士，生技部汽機點檢長， 主要從事火電（核電）汽輪機系統設備安全生產及節能技術與管理等工作。