淺談軸流轉漿式機組主軸密封漏水量超標治理

李振涌

【摘 ?要】本文針對國內某水電站ZZ550-LJ-280型三導懸式結構軸流轉槳式水輪機主軸密封漏水量大的問題，通過優化密封結構、改進密封材料，最終消除了主軸密封漏水重大缺陷，保證了機組的安全穩定運行。

【關鍵詞】軸流轉漿式機組;主軸密封;漏水量;超標

1、設備概況

以國內一座水電廠配的2臺轉軸槳式機組為研究對象，機組編號為ZZ550-LJ-280，額定轉速200r/min，容量12.5MW，機組型式為三導懸掛結構。采用填料式圓盤根密封，由不銹鋼軸套、密封壓蓋、密封填料、彈簧、壓板等組成，具有一定的自動調節功能。檢修圍帶封條下部裝有氣封式檢修封條，長期停機或停機檢修時，通入0.5―0.7 MPa壓縮空氣，用橡膠封條封住下游尾水進頂蓋。本水電站2號機組自2016年投入運行以來，主軸漏水現象日趨嚴重，機組每次檢修都有針對性地處理漏水問題，但都沒有取得明顯效果;機組運行發電時，頂蓋排水泵每隔1―2 min啟動一次，停機約8 min啟動一次。由于排水泵啟動頻繁，故障頻繁，近幾年多次發生排水泵燒損導致頂蓋上水事故，嚴重影響了機組的安全穩定運行。。

2、主軸密封漏水量超標原因分析

在電力工程中實施進度管理，可以最大限度地發揮電力工程建設項目的經濟效益和社會效益，除此之外，還可以保護周圍環境。電力工程的全過程，不能只由一個部門甚至一個人來完成，而是一項系統的整體工程，因此，在電力工程的全過程運行中，有關管理人員和工作人員都要加強對進度管理的重視，進行足夠的重視，同時夯實自己的基礎知識，提高自己的綜合素質，以利于電力工程建設項目的順利完成。

2.1工作密封型式不合理

工作臺密封原設計為填料式密封盤根密封，與彈簧、壓板一起預壓，且在機組正常運行時，彈簧壓縮可自行調節。此種密封結構存在調整彈簧預壓縮不能準確把握和控制、密封潤滑水和漏水不能定量計算、密封磨損后壓緊量難以調整等問題。當機組受水力影響使水的導擺度增加時，彈簧預壓縮不能完全補償其損壞的變量，時間越長，漏水量越大。

2.2氣密性環形維修密封存在密封死角

檢修密封原設計為空氣圍帶式結構，內部靠螺旋式彈簧支撐，外部采用丁晴橡膠作為密封主體在制作過程中空氣圍帶的兩端需要預留密封接頭安裝時進行手工粘接。接頭處為非充氣式結構，工作過程中勢必會產生密封死角，嚴重影響密封效果及漏水量。

3、處理方法

3.1工作密封改造

為徹底解決上述問題，結合2018年機組A級檢修，對2號機水輪機主軸密封進行了整體改造，尤其是工作密封及檢修密封結構型式。

工作臺的密封采用自補式徑向密封結構，工作臺的密封軸套采用不銹鋼材料，分為兩半把合固定在主軸上。工件密封為扇形密封塊，采用進口聚合物材料制成，沿軸向分兩層排列。每個密封片分成6片片。外設環向螺旋拉伸彈簧，密封塊磨損后在水壓作用下可實現自動補償，單邊徑向補償量7.64 mm。在兩個密封塊中間的密封支承環上，設置有幾個通潤滑冷卻水的通孔，當兩個密封塊之間有摩擦面流動時，潤滑冷卻水對密封有潤滑冷卻作用。軸封潤滑冷卻的潔凈水壓力必須大于被密封的臟水的壓力，確保臟水不會進入摩擦面，避免軸封轉動環和密封塊因泥沙而磨損，以保證密封良好，密封塊使用壽命長。

3.2檢修密封改造

維修用氣密性采用 C形環形空心氣密性膨脹無間隙橡膠密封，為墊環支撐式氣密性圍帶結構。外部用黃銅板墊環支撐，既保證了氣密性，又保證了氣密性，便于安裝。大修封條工作壓力為0.60.8MPa，安裝工藝簡單。該型修修封投運后可實現完全密封，不存在氣密性死角，可確保機組停機時頂蓋無上水，從而有效減少停機時頂蓋排水泵的啟動次數。

4、進度管理相應措施

鑒于電力工程項目中進度管理的實施，主要是為保證電力工程項目的竣工質量和竣工時間，因此，在實施進度管理時，需要滿足以下幾個方面的要求：（1）例會制度的建立與實施。電氣工程施工過程中，機械設備數量眾多，工程計劃繁雜，為了準確掌握工程項目的大項目，各部門人員必須準確地相互配合。因此例會制度的提出，很有必要，應定期召開例會，由監理、施工方、業主和設計方共同參與，根據施工中存在的問題，進行總結和探討，合理及時地改善工程的計劃進度，如果在施工中發現問題，應與施工方共同協商，找出問題的原因，對進度管理做進一步的改進，調整施工計劃和施工進度，同時要吸取經驗教訓，盡量避免類似問題在中國新技術新產品再度出現。（2）建立協調制度。電氣項目的實施需要監理、施工單位、業主、設計單位等各方的共同參與，因此各方之間的協調工作就顯得尤為重要。施工進度管理工作需要建立良好的協調機制，進行多方面的規劃，在施工過程中達成共識，從而在電力工程項目中得到各方的支持，以確保工程順利完成。（3）細化目標。在電力工程施工管理中，應對施工目標進行細化，使每個目標都細化得盡可能小，以便對細化目標進行進度管理，能更接近實際，更容易實施。（4）后勤保障。同時，后勤保障工作也是電力工程的重要組成部分，從而確保電力工程的順利完成。

5、改造效果

采用以上方法改造后，2號機組在2016-12-10試運行時，新的工作密封裝置工作時漏水量基本穩定，啟動間隔時間明顯延長，頂蓋漏水量基本恒定，由不可控制變為可控制;機組停機狀態下 C形硬支架式檢修密封，對下游尾水實現100%密封，解決了原圍帶接頭處易漏水的問題。

6、結語

實踐證明，軸流轉漿式機組一般為5至8年的間歇檢修時間，每進行一次大修時，對設施的狀況進行科學的檢查和評價，修理時對可能影響設施安全運行的部件進行修理和更換。在修復旋轉體的這一部分時，由于它是一種隱蔽的施工，因此必須嚴格執行質量過程控制，并將重點放在材料、工藝、過程和測量上。特別是如果勞動罩的外部周邊之間的間隙，推理和銅罩之間的間隙接近或超過規定的極限，或者如果發生局部磨損，則必須改變。此外，所有密封件（無論好壞）都應更換，重新組裝時，輪體內部的部件必須保持清潔。各部門的質量必須得到有效控制，以確保設備長期可靠運行。

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（作者單位：廣西龍江電力開發有限責任公司）