汽輪機軸承油擋漏油的解決方案

李 貞

（國能寧陽生物發電有限公司，山東泰安 271600）

0 引言

軸承油擋漏油是汽輪機運行中比較普遍的問題。滲漏出的潤滑油被高速旋轉的大軸甩出到附近的高溫管道、保護線纜、保溫層等處，污染周邊設備，時間久了容易引起冒煙、著火事故，甚至導致停機事故。前箱軸承油擋一般靠近前汽封，如果存在前汽封漏汽的情況很容易造成汽輪機油中帶水；后軸承箱甩出的油污容易帶進發電機碳刷，甚至被吸進發電機內部，對發電機造成損壞。汽輪機油擋漏油已成為威脅機組安全穩定生產的“老大難”問題。從設備結構和所屬系統設計構思方面出發，對汽輪機軸承油擋漏油進行原因分析、研究，制定切實可行的治理措施和改造方法，以達到汽輪機軸承油擋嚴密不滲漏，保證機組安全穩定運行。

1 油擋密封

小汽輪機組大多采用傳統梳齒型油擋密封，每組油擋分上下兩個半圓型油擋體。由內外兩組油擋齒和回油槽孔組成，每組油擋齒有2～4 道銅板條鑲嵌在油擋體上，油擋用裝配槽和螺絲固定的方式安裝在軸承箱的軸向兩端。油擋與軸頸的間隙規定為：底部0.05～0.10 mm，頂部0.20～0.25 mm，兩側0.10～0.20 mm。汽輪機轉子轉動過程中，帶起的潤滑油和軸承箱中噴濺的潤滑油大多數被第一組油擋齒阻隔在軸承箱內，剩下的少部分油附著在轉子上形成油膜隨轉子的轉動繼續向外擴展，第二道梳齒再將這部分油阻隔掉，從回油孔回流到軸承箱。

在汽輪機運行中，轉子產生的熱量和汽輪機通流部分產生的熱量傳遞到軸承箱潤滑油中，會使油溫升高產生油煙，油煙沿油擋和軸頸間的間隙往外擴散，為此需在主油箱安裝排煙風機，使主油箱和軸承箱盡量保證微負壓，一方面阻止潤滑油和油煙往外泄漏，另一方面防止軸封漏汽和外部雜質進入軸承箱內影響潤滑油質量。但是由于汽輪機轉子運行的軌跡近乎橢圓形，同時機組啟停過程中轉子振幅不規律，特別是通過臨界轉速時轉子振幅最大，勢必造成橢圓長軸方向的梳齒磨損、間隙增大而無法補救，進而造成潤滑油外漏。由此可見，汽輪機軸承漏油原因復雜，治理任務艱巨。

2 漏油原因

（1）主油箱排煙風機故障或出力不足。主油箱內不能形成負壓，故軸承箱內也沒有負壓。造成回油不暢，軸承箱內油位過高、壓力過高，造成漏油。

（2）軸承箱回油管路設置不合理，回油管路堵塞。回油管路水平段過長會導致回油阻力增大，同時回油管路一般設計為稍微下傾，便于潤滑油回油。檢修的時候堵塞油孔的白布或其他物件未取出，熱工儀表線布置在回油管道入口處等造成回油不暢，軸承箱中油位升高，油壓過高導致軸承油擋漏油。

（3）油擋回油孔過小。回油孔被油泥或者雜物堵塞，油擋齒阻擋住的油回流太小或者無法回流至軸承室。

（4）油擋齒有損傷。油擋在拆卸過程或者搬運過程中，兩組齒條有縱向損傷未修復，或上下兩組油擋結合處齒條由于拆卸過程中磕碰形成倒伏狀態而未處理，都會造成機組運行過程潤滑油自損傷的齒條空隙漏出。

（5）油擋安裝槽孔結合面漏油。軸承箱槽孔或者油擋外結合面損傷；檢修過程裝配槽的密封膠清理不干凈，安裝時密封膠涂抹使用不當，導致潤滑油經安裝槽孔漏出。

（6）油擋間隙過大造成潤滑油外泄。油擋安裝過程中間隙調整不當，為防止發生轉子和油擋碰摩引起振動大而把間隙調大；或者汽輪機運行一段時間后，由于啟停過程，特別是過臨界轉速時轉子振幅過大對油擋齒產生碰摩損傷，等汽輪機恢復正常運行轉速時，油擋齒不能自行恢復造成間隙過大。

3 處理措施

（1）對排煙風機進行檢查。檢查排煙風機電機和葉片是否正常運行，如有缺陷及時處理。適當調整排煙風機手動門開度來提高主油箱和軸承箱負壓；重新核實排煙風機出力是否滿足該潤滑油系統排煙和維持微負壓需求，如果出力偏小，選用合適的風機和電機。

（2）檢查現場回油管路的布置是否和設計圖紙一致。從視窗檢查回油量是否正常。可通過研究和討論制定改造方案，利用停機檢修機會，適當減短回油管路水平長度，增大下傾角度。對回油管路進行檢查清理，對回油管口附近保護線纜進行捆綁和重新放置，保證回油順暢。

（3）加強汽輪機油的監督工作，定期對汽輪機油進行化驗，及時開展濾油工作。利用停機檢修機會對油擋回油孔進行清理疏通，根據上油擋梳齒內顏色確定回油孔是否滿足回油需要，若不滿足，適當開大回油孔尺寸，保證第一組梳齒漏回的油全部流回軸承箱。

（4）停機檢修時，對油擋進行全面檢查，檢查油擋梳齒是否有損傷，如有損壞及時進行修復。同時全面檢查油擋體、油擋結合面螺栓是否有異常，如有異常及時進行修復處理或者更換。

（5）可在機組運行時，使用專用防護工具將油擋表面油污清理干凈。手持專用照明工具用肉眼觀察或者拍攝高清照片的方式確定油擋漏油是從軸頸處揚出還是從結合面滲出。如果油擋漏油是從結合面處滲出，在檢修期間對油擋安裝槽孔和外結合面進行檢查是否有損傷，如有損壞及時修復。將密封膠全部清理干凈后，使用專用耐油耐高溫密封膠均勻適量涂抹后重新調整安裝。

（6）檢修時，對油擋間隙進行測量。油擋與軸頸的間隙規定為：底部0.05～0.10 mm，頂部0.20～0.25 mm，兩側0.10～0.20 mm。間隙標準不在檢修標準要求范圍內的要重新進行調整。機組啟停過程嚴格執行啟停機操作要求，控制各項參數，降低機組軸振、瓦振，減輕對油擋梳齒的磨損。

4 接觸式油擋的改造應用

（1）密封原理。接觸式油擋是在原油擋梳齒密封的基礎上，增加一道直接和大軸相接觸的密封環。該密封環采用多等分結構，整圈密封環一般為偶數等分，根據機組大小，有八等分、六等分等。每一等分都互相獨立，都有兩組板式彈簧與油擋體固定在一起，保證密封環與轉子保持零間隙和自由退讓，且可跟蹤轉子的橢圓形軌跡的變化，極大提高密封效果。

（2）密封材料的選擇。接觸式油擋選用耐磨損、耐腐蝕、耐高溫、質地柔軟且具有良好自潤滑性能的高科技非金屬復合材料，能夠適應油擋周圍高溫的環境，同時良好的自潤滑性和耐磨性能夠直接與大軸接觸而不損傷大軸、不對自身造成磨損。

（3）接觸式油擋的安裝。接觸式油擋與大軸直接接觸，相應的精度要求較高。密封環的組裝要在轉子上進行，調試好間隙和對正中心，然后將其定位。要以精確計算的板式彈簧緊力為依據，安裝的密封環對轉軸的壓力不能超過預算值，同時保證密封環與轉子始終零對零地接觸穩定運行。相鄰的兩組密封環做迷宮式接觸配合，每一等分保證其前進量為1 mm，后退量為2.5 mm，以保證轉子的擺動量需要。

5 結束語

通過合理的運行調整和設備定期維護檢修工作，同時積極汲取新技術、新手段對設備進行切實可行的優化改造，從根源上杜絕汽輪機軸承油擋漏油問題，排除設備安全隱患，改善設備安全文明衛生狀況，保障機組安全穩定運行。