劉紹華
(江西省火電建(jiàn)設公司(sī),江西南(nán)昌 330001)
摘(zhāi) 要:針對汽輪機單個支持軸瓦運行時發生磨損進行判斷,圍繞(rào)“軸頸相對軸承座徑向中心(xīn)磨損前與檢修後基本不變”的檢(jiǎn)修原則,對單個支持軸瓦磨損提出(chū)檢修方法和控製要(yào)點,並通過對300MW機組單個支持軸瓦磨損換瓦處理過程及處理後運行效果的描述,證明其檢修方法的可行性,為電廠單個支持軸瓦磨(mó)損判斷及換瓦處理提出了理論依(yī)據和有效方法。
關鍵詞:汽輪機;單軸瓦;磨損;檢修
0 引言
汽(qì)輪機的支持軸承是汽輪機重要部件之一,它(tā)的作用(yòng)是固定轉子在汽缸中的正確徑向位置,承受轉子的全部重量以及轉子(zǐ)運轉時的(de)離心力。目(mù)前,我國汽(qì)輪機支持軸承主要有4種(zhǒng)結構型式:圓筒瓦支持(chí)軸承、橢圓瓦軸承、三油楔支持軸承、可傾瓦支持軸承。不論哪(nǎ)種型式的支持軸承,都是由型式不同軸瓦等部件組成。所有(yǒu)型式的軸瓦工作麵都澆鑄有易磨損的錫基軸承合金,即巴氏合(hé)金(也稱烏金),其作用是軸瓦在非正常工作狀態時,磨損自己來保護汽輪機轉子軸頸。
汽輪(lún)機軸瓦在汽輪機安裝後首(shǒu)次啟動運行、大小修(xiū)首次啟動運行過程中,由於安裝質量(liàng)問(wèn)題,比如軸瓦間隙過小、進油管堵塞、軸頸與軸瓦結合處進入雜質等情況,從而導致軸瓦磨損,嚴重影響汽輪發電機組的正(zhèng)常運行,若控製不良(liáng),出現軸(zhóu)瓦溫度高保護動作(zuò)跳機,機組在惰走過程中,勢必導致軸瓦嚴重磨損(俗稱燒瓦)。上述情況一般是(shì)不(bú)應該發生的事情,但由於機組(zǔ)安裝或檢修工期緊,加上安裝人員的疏忽(hū),不該發生的(de)事情有時也會發生。姑且不論該不該發生,我們還是討論發生這種情況怎樣處理。
1 單個軸承磨損情況(kuàng)判(pàn)斷
汽輪機單個軸瓦(wǎ)發生磨損導致溫度高保護動作跳機後,應分(fèn)析保護動作前後一段時期各軸(zhóu)瓦溫度變化(huà)情況。若某軸瓦溫度平滑上升,保(bǎo)護動作跳機後高速段惰(duò)走過程中軸瓦溫度仍處平滑上升趨(qū)勢,同時此階段該軸頸振動有上升趨勢,基(jī)本上能判斷該軸瓦已磨損或嚴重磨損。判定軸瓦已磨損,應立即停機進行檢查處理(lǐ)。若是單個軸瓦磨損,我們隻需對該軸承單獨進行檢查處理,使機組盡快恢複正常運行。
2 單個軸承檢查處理方法
2.1 檢查處理原則
通過拆除、複裝過程中有關數據的測量調整,在保(bǎo)證軸頸相對軸承座徑向中心,磨損前與檢修後基(jī)本不變的前提下,確保軸承檢修後有關數據滿足設計(jì)要求和接近磨損前測量數據。
2.2 檢查處理控製要點
1)軸承拆除。拆除時應測量(liàng)軸承壓蓋(gài)頂部緊力(lì)(或(huò)間隙)、油檔間隙、軸頸楊度等數(shù)據,主要用(yòng)於同檢修前和複裝時比對參考;測量軸瓦頂部間隙、軸頸頂部橋規測量值、轉子相對軸承油檔窪(wā)窩值,主要(yào)用於同檢修(xiū)前安裝數據比對,判斷轉子相對軸承徑向中心位置(zhì)的變化,估算軸瓦磨損量,同時用於複裝時比對(duì)參考。
2)軸(zhóu)瓦磨損量測量估算。軸瓦磨損一般發生在(zài)下半,嚴重時上半軸瓦也會產生磨損。翻瓦檢查軸瓦磨損情況,利用拆除時測量的軸瓦頂部間隙(a
2)、軸頸頂部橋規測量值(b
2)和磨(mó)損前安裝測量的軸瓦頂部間隙(xì)(a
1)、軸頸頂部(bù)橋規測量值(b
1)等數據,按下列方法(fǎ)估算軸瓦磨損量:
下瓦磨(mó)損量:δ
1=b
2-b
1+δ
t;
上瓦(wǎ)磨損量:δ
2=a
2-a
1-δ
1;若上瓦未磨損δ
1=a
2-a
1;
δ
t為溫度修正值(zhí),δ
t=(T
2-T
1)×r×α(其中:T
1為磨損前安(ān)裝(zhuāng)時軸頸溫度,T
2為檢(jiǎn)修時軸頸溫度,r為軸頸半徑,α軸頸金屬線膨脹係數(shù))
3)磨損(sǔn)軸瓦的處理。若是下半(bàn)軸瓦輕微磨損,可進行與軸頸研(yán)磨修刮處(chù)理繼(jì)續使用;若軸瓦磨損嚴重則應進行修補或換瓦處理,由(yóu)於軸瓦加工精(jīng)度(dù)要求較高,修補處理(lǐ)Z好到廠家進(jìn)行。
4)軸承複裝。軸瓦處理好或備用更換瓦(wǎ)到後,進行(háng)接觸、脫胎等常規性檢(jiǎn)查,合(hé)格後進行複裝,複裝控製要點是保證軸頸相對軸(zhóu)承座徑向中心,磨(mó)損前與檢修後基本不變,方法(fǎ)為:安(ān)裝下半軸瓦,不裝上(shàng)半(bàn)軸瓦,通(tōng)過調整(zhěng)瓦枕墊塊,測量油檔窪窩左(zuǒ)、右(yòu)、下部值和軸頸(jǐng)頂部橋規間隙值(zhí),使之與磨損(sǔn)前數據基本一致。軸頸相對(duì)軸承座左右中心位置以油檔窪窩左、右值,磨損前與(yǔ)檢修後基本一致來保證,誤(wù)差控(kòng)製在0.03mm之內;軸頸相對軸承座(zuò)上下中心位置以軸頸頂部橋規間隙值,磨損前與檢修後基(jī)本一(yī)致來保證(zhèng),誤差控製在0.03mm之內(要考慮溫度修(xiū)正),同時,以油檔窪窩下部值磨損前與檢修後基(jī)本一致(zhì)作為輔證。在保證上述要點的基礎上,按通常方法調整測量軸瓦兩側間隙、頂部間隙、軸(zhóu)承緊力(lì)、油檔間隙等有(yǒu)關數據,使之滿足廠家設(shè)計要求。
3 單個軸(zhóu)瓦(wǎ)磨損換瓦處理實例
某電廠在安裝東方汽輪機(jī)有限公(gōng)司(sī)製造的型號(hào)為C330-16.67/0.3/538/538的汽輪機時,由於安(ān)裝的1號軸瓦頂部(bù)間隙(xì)過小(事後判斷(duàn),具體數據不詳),從而導致首次整套啟動試運過程中,該軸(zhóu)承發生下半軸瓦(wǎ)嚴重磨損事故,上(shàng)半軸瓦無磨損。該汽輪機#1軸承是由五塊等厚度的瓦塊組成的自位式可傾瓦(wǎ),分上半3塊、下半2塊安裝在上下軸瓦套內。廠(chǎng)家要(yào)求瓦頂間隙(xì)為0.55-0.65mm,軸(zhóu)承壓(yā)蓋(gài)緊力為0.02-0.05mm,瓦塊與(yǔ)軸頸接(jiē)觸麵廠家要求不需要現(xiàn)場研磨修刮。
3.1 軸(zhóu)瓦(wǎ)磨損後有關數據測量分析
查看磨(mó)損的(de)下半瓦塊(kuài)(以下稱壞(huài)瓦)磨損情況,烏金結塊變硬,表麵發光,對此進行以下測量分析:
1)安裝下半(bàn)軸瓦套帶下半(bàn)壞瓦塊,用橋規(guī)測量1號(hào)軸頸與橋規的間隙(xì)約為0.65mm(方法見圖1,此(cǐ)時軸頸的溫度約為60℃),磨損前橋規測量記錄為0.62mm(此時軸頸的溫度約為25℃)。估算(suàn)下瓦(wǎ)磨損量為:δ
1=b
2-b
1+δ
t=0.65-0.62+(60-25)×0.18×0.0136≈0.11mm(軸頸直徑為360mm)。
2)測量油(yóu)檔窪(wā)窩值,左右值與磨損前測量值(zhí)相近,下部值比(bǐ)磨損前約小0.8mm,此值與估算下瓦磨(mó)損量0.11mm接近。
3)安裝上半(bàn)壞瓦塊,測量(liàng)軸瓦頂間隙約為0.46mm,估算磨損前的軸瓦頂間隙約為(wéi)0.46-0.11=0.35mm。
3.2 軸承複裝
根據上述情(qíng)況,經研究決定更換軸瓦(以下稱新瓦),更換後要求保證3點:一是保證軸頸相對軸承座徑向中心磨損前與(yǔ)檢修後基本不變;二是保證軸瓦頂部間隙在0.55~0.65mm;三是保證軸承(chéng)壓蓋緊力在0.02~0.05mm,具體實施如下(xià):
1)安裝下半軸瓦套帶(dài)新下(xià)半瓦塊,用(yòng)橋規測量與軸頸的間隙約為0.81mm(此時軸頸的溫度約為55℃),說明新瓦安裝後,軸(zhóu)頸相對軸承座上下(xià)中心位置比磨損前低。δ=0.81-0.62+δ
t=0.81-0.62+(55-25)×0.18×0.0136≈0.26mm。
2)安裝(zhuāng)新瓦塊,測量瓦頂間隙約為0.75mm。
3)考慮(lǜ)到安裝新瓦塊後,瓦頂間隙偏大(0.75mm),按廠家圖紙(M107-241000D)技術要求,在每塊瓦塊擺動調整墊片下(xià)加0.10mm的不鏽鋼墊片後,測量瓦頂間隙約為0.55mm(當(dāng)轉子恢複到常溫(wēn)後,數值會大些,應在0.55~0.65mm);橋規測量軸頸(jǐng)間隙約為0.70mm(此時軸頸的溫度約為55℃)。
4)計算新瓦調(diào)整安裝後軸頸比磨損(sǔn)前中心值降低量A:
A=0.70-0.62+δ
t
=0.70-0.62+(55-25)×0.18×0.0136
A≈0.15mm
5)測量油檔窪窩左(zuǒ)右值與磨損前測量值相近,下(xià)部值比磨損前約小0.13mm。
6)根據上述第4、5條的測算,為保證軸頸(jǐng)相對軸承(chéng)的中心(xīn)高度安裝新(xīn)瓦塊後與磨損前相近,擬在下(xià)半軸瓦套3塊瓦枕墊塊下加(jiā)墊片來達到,底部瓦枕墊塊下加A=0.15mm的不(bú)鏽鋼墊片,兩側墊塊下(xià)各加C=A×sin30°≈0.8mm的不鏽鋼墊片,見圖(tú)2。
7)研磨瓦枕與軸承座(zuò)接觸後,測量軸頸橋規間隙約為0.58mm(此時軸頸的(de)溫度約為(wéi)50℃)。
8)計算瓦枕墊(diàn)塊調整後軸頸比磨損前中心值(zhí)上下變化量A′:
A′=0.58-0.62+δ
t
=0.57-0.62+(50-25)×0.18×0.0136
A′≈0.02mm
9)測量(liàng)油檔窪窩左(zuǒ)右值與磨損前測(cè)量值相近,下部值比磨損前約小0.3mm。
10)根(gēn)據上述第8、9條的測算,說明新(xīn)瓦塊安裝調整(zhěng)後,軸頸相對軸承的徑向中心基本與磨損前相近。
11)通過壓鉛絲,調整上半軸瓦套頂部瓦枕墊塊下的(de)墊片來保證(zhèng)軸承壓蓋緊力在0.02-0.05mm,同時,按常規要求對軸承有關數據(jù)進行測量調整。
3.3 處理方法評價(jià)
從軸瓦(wǎ)更換後運行情況看,該軸承瓦溫運行正(zhèng)常,軸頸振動也(yě)在優良範圍之內,說明上述(shù)方(fāng)法可取。
4 結(jié)束語
對汽輪機單個支持軸瓦磨損檢(jiǎn)修,關(guān)鍵是要把握“軸頸相對(duì)軸承座徑向中(zhōng)心磨損前與檢修後基本不變”這條原則,在(zài)此基礎上(shàng),嚴格測量控製(zhì)有關間隙,並考慮溫度對(duì)有關數據的(de)影響,定能達到良好(hǎo)的效果。
來源:《江(jiāng)西電力》2013年05期