5#TRT潤滑油擋泄露機理分析及改進

陶京 張子立

武鋼有限檢修中心 湖北武漢 30083

油擋密封是目前TRT發電機組軸瓦端廣泛采用的一種密封形式，但隨著機組長時間運行，油擋經常會出現滲油的現象。不但造成周圍環境污染，而且若泄露飛濺出來的潤滑油甩到運行中的高溫機體或煤氣管道上還會發生冒煙、著火并燒毀臨近高壓電纜等一系列不安全現象，同時也威脅著機組正常運行，嚴重時甚至導致被迫停機。因此TRT潤滑油泄露問題不容忽視，以下就其泄露的機理進行分析，找到泄露原因并提出防范措施及時加以改進。

1 油泄露機理

根據流體流經縫隙的流量計算理論，TRT機組軸承處的間隙流動分為兩個部分：即縫隙兩端壓力差造成的壓差流動和形成縫隙的兩壁面作相對運動所造成的剪切流動。其泄漏量可用下列公式表示：

2 5#TRT潤滑油泄漏問題處理

2.1 軸瓦箱排煙風機功率選擇不當

TRT機組在運行過程中，大量的回油經回油管流回油箱時，會帶走軸瓦箱里空氣，使密閉的軸瓦箱內呈負壓狀態[1]。當形成負壓時，有利于回油系統吸走在潤滑軸瓦的過程中高溫產生的油煙，以減少軸瓦箱內潤滑油中溶解的氧氣濃度，防止因生成水蒸氣而造成潤滑油被乳化。若軸瓦箱腔室內油煙無法及時排除，會導致這種負壓狀態被破壞，使得軸瓦箱腔室內的壓力大于外界壓力，多余油煙會從油擋縫隙向外滲漏，擴散的油煙遇到外界低于軸瓦箱溫度的空氣迅速凝結成微小的油滴，布滿整個機組表面。

經過計算，選擇排煙風機的功率最小不低于890Pa為合適。而5#TRT排煙風機為上海鼓風機廠所制造的型號為C02-1型離心通風機，實際工作全壓僅為590Pa，顯然不滿足軸瓦箱排煙的需要，使得運行時造成潤滑油泄露。在本次機組大修中，由于備件問題遲遲無法解決，我們根據此思路，將50mm的排煙風管改成80mm，也大大緩解了潤滑油泄露的問題。

2.2 油擋回油孔設計缺陷

煉鐵廠5#TRT的2#軸瓦為可傾瓦，軸瓦箱兩端均設計了用來防止潤滑油泄露的固定式鋁齒條式油擋，由固定油擋底座與三級鋁齒條組成。其密封原理是利用每級油擋齒條節流，有效的減少潤滑油繼續外泄的壓力，經過逐級降壓，并迫使油液流向回油槽內，經油擋固定底座下的回油孔流回主油箱，從而實現潤滑油停止泄露的目的[2]。

為了解決該設計缺陷，先將油擋與軸的間隙調整為，上部間隙 0．20-0．25mm；下部間隙 0．05-0．10mm；左右兩側間隙 0．15-0．20mm。具體實施方式是使用研磨劑進行研磨，使接觸面更加光滑。再將原來直徑5mm回油孔重新擴鉆改為7mm，并在原有孔的兩側分別增加了兩個直徑為7mm的回油孔，增加回油通道可使油槽中相對真空度加大，確保回流速度加快增強了密封效果。同時增加回油槽深度，將原固定底座油槽內徑由Φ410mm修整為Φ415mm，在一定程度上起到緩沖作用。檢查油擋回油管路，讓其回油方向始終保持向下呈傾斜狀態。

2.3 聯軸器保護罩氣流影響

為了更有效的防止潤滑油泄露，一般軸瓦箱微負壓應在49．5-98Pa之間。導致微負壓破壞的原因分為內部破壞和外部破壞兩種情形。當排煙風機無法滿足運行需要時，會造成內部破壞；而當外部產生更大的負壓時，即為外部破壞。

5#TRT透平機部分整體為日本進口設備，為了消除運行中的風噪，該聯軸器密封罩是密封效果良好（除密封罩兩端及底部固定端有縫隙外），因而在2#軸瓦箱油擋外部形成了一個獨立的密封體。機組運行過程中，在高速旋轉的聯軸器帶動下形成鼓風效應，順著旋轉軸兩端方向引起的高速氣流從聯軸器的底部縫隙大量甩出[3]。根據流體力學的“伯努利原理”，流體的壓強與它的流速有關，流速越大，壓強越小；反之亦然。當機組旋轉并產生鼓風效應時，需要吸入外界大量的空氣進行有效補償，而補償的氣流高速經過油擋外部的聯軸器保護罩狹窄的縫隙進入罩內，使油擋外部形成局部微負壓狀態，而當外界微負壓大于軸瓦箱內的微負壓時，會將軸瓦箱里的油煙吸出，甚至將吸附在旋轉軸上及油擋縫隙還未及時回流的潤滑油直接吸出造成潤滑油泄漏。

鑒于這種情況，最簡單的方式是只需要破壞鼓風效應造成的氣流流經方向便可以直接消除外部負壓狀態。

2.4 運行效果

自本次大修改造完畢，跟蹤監測5#TRT機組運行狀況，在正常運行四個月后，潤滑油泄漏現象徹底消除。其間在一次停機檢查時發現，油擋齒條間隙正常，無磨損痕跡，齒條間回油槽無灰塵及油泥聚集，所有回油暢通。結果表明，通過此次分析及改造后，徹底解決了油擋潤滑油泄漏問題，提高了運行生產效率及安全穩定性。

3 結語

通過對武鋼有限煉鐵廠5#TRT的2#軸瓦箱油擋潤滑油泄漏的原因研究分析，得出從選擇合適功率的排煙風機，改善回油管結構，增加擾流擋板等來解決TRT機組潤滑油泄漏問題，增強了機組運行效率，同時也為安全穩定生產提供了重要保障。