1.現場(chǎng)檢查
某機組檢修時,汽輪(lún)機機主油箱內潤滑油係(xì)統的逆止閥進行解體檢查時(shí),發現(xiàn)2號射油器出(chū)口逆止閥閥瓣脫落,2號射油器逆止閥閥瓣1個固定螺栓、橫銷、開口環及1號射油器出口逆(nì)止閥開口(kǒu)環(共4件)已脫落不見,見圖。
該機組(zǔ)投產至今,於2010年進行首次大修,本次大修為第二次。在2010年時,由於考慮到機組運行時間不長,當時沒有對2號機主油箱內潤滑油(yóu)係統的各逆止閥進行(háng)解體檢查,本(běn)次是機組投產後次對其進行大修。
從該機組2號射油器出口逆止閥閥瓣的碰損情況來看(見下圖),2號射油器出口逆止閥閥(fá)瓣脫落已有一段時間。但查閱2號機潤滑油運行參數,無法確定異常出現的(de)時間。(SIS係統可查至2014年6月,2號(hào)射油器出(chū)口逆止(zhǐ)閥閥瓣脫落後,主機潤滑油壓力應出現機組正常(cháng)運行時壓力正常(cháng)、而停運後(hòu)有所降低的異常現象(xiàng))
2號(hào)射油器逆(nì)止閥閥瓣斷落的固定螺栓剩下一段,另一根固定螺栓存在明顯的(de)鬆動情況,固定螺栓(shuān)擺動幅度較大。檢查其(qí)他逆止閥的固定螺栓,普遍(biàn)存(cún)在鬆動明顯的情況。
為了查(chá)找脫落的2號(hào)射油器逆止閥閥瓣固定螺栓、橫(héng)銷、開口環及1號射油器出(chū)口逆(nì)止(zhǐ)閥開口環,已(yǐ)對(duì)主機潤滑油係統各可能遺留部位用內窺鏡檢查,但沒有找到相關(guān)部件。

2.原因分析
該(gāi)汽輪機潤滑油係統2號(hào)射油器出口逆(nì)止閥為可調式(通過調整(zhěng)閥瓣頂杆調節潤滑油壓力),機組正常運行時2號射油器工作(出口逆止閥打開(kāi))提供潤滑油,機(jī)組停運後交流潤滑(huá)油泵工作提供潤滑油(此時2號射油器出(chū)口逆止閥關閉),因此,2號射油器出口逆止閥閥瓣處於打開狀態時間較長(zhǎng)。
從2號射油(yóu)器出口逆止閥密(mì)封麵的碰損情況來(lái)看,閥瓣不是一下就脫落,而應是固定螺栓出現單側斷落後(hòu),閥瓣處於不平衡狀態(tài),從而造成密封麵不規則的碰損。
從2號射(shè)油器出口逆止閥閥(fá)瓣的固定結構來看,應是(shì)1根固(gù)定螺(luó)栓先(xiān)斷落,閥(fá)瓣在另1根固定螺(luó)栓的(de)牽固下維係(xì)了(le)一(yī)段時間,由於油流(liú)的衝擊作用(yòng),閥瓣不斷抖動(dòng)使開口環不斷碰磨,Z後開口環斷落,從而(ér)導致閥瓣、橫銷、斷(duàn)裂的固定螺栓(shuān)及開口環脫落,閥板由於直徑較大卡在2號射油器出口管道,而其他的橫銷(xiāo)、斷裂的固(gù)定螺栓及開口(kǒu)環(huán)由於較小而被衝(chōng)入潤滑油係統。
對斷(duàn)落固定螺栓進行光譜分析,顯示該固定螺栓材質為(wéi)Cr12Mo4,固定螺栓發(fā)生完全斷(duàn)裂,斷(duàn)口及附(fù)近無塑性變形(xíng),斷口表麵較平齊,存在明顯(xiǎn)的“貝紋線”。
根據上述形貌和“貝紋線”的紋理特征,可以初步斷定:斷口失效模(mó)式(shì)為低名義應力(lì)集中的高周(zhōu)疲勞(láo)斷裂,裂紋由表麵啟裂,導致啟裂和裂紋擴展的應力為脈動拉應力及其在啟(qǐ)裂部位的應力集中效應。
射油器(qì)出口逆止閥(fá)閥瓣安裝(zhuāng)時,為了確保密封(fēng)麵關閉嚴密,需調整固定螺栓的旋(xuán)入深度,這就造成逆止閥閥瓣固定螺栓(shuān)螺(luó)紋沒有全部旋入(rù)、固定(dìng)螺栓(shuān)由於固定強度(dù)不夠而存在鬆動的情況。機組運行時2號射油器(qì)出口逆止(zhǐ)閥閥瓣處於一種活動狀態,受到管道潤滑油(yóu)衝擊擾動,閥(fá)瓣高頻率的振動容易(yì)給固定螺(luó)栓造成(chéng)疲勞損傷,而(ér)固定螺栓由於存在(zài)鬆(sōng)動情況,則加(jiā)劇(jù)了疲勞損傷,Z終導致固定螺栓斷(duàn)裂。
3.存在問題
(1)2號射油器出口(kǒu)逆(nì)止(zhǐ)閥閥瓣(bàn)固定螺栓安裝不合理(lǐ)應是造成固定螺栓斷裂的主要(yào)原因。射油器出口逆止閥閥瓣在安裝(zhuāng)時,為(wéi)了確保密封麵(miàn)關閉(bì)嚴密,需調整固定螺栓的旋(xuán)入深度,造(zào)成逆止閥閥瓣固定螺栓螺紋沒有(yǒu)全(quán)部旋入,此時應根據旋入深度增加調整(zhěng)墊片,確保固定螺栓的安裝強度,減(jiǎn)少固定螺栓晃動(dòng),從而(ér)減低高頻率的振動(dòng)疲勞損傷(shāng)。
(2)檢修工序安排不合理,使脫落物查找工(gōng)作被動。2號射油器出(chū)口(kǒu)逆止閥(fá)在解體檢查時缺陷得(dé)以暴露,而(ér)之前已(yǐ)完成(chéng)了主機冷油器的清洗、回裝工(gōng)作,主機各軸承箱也已完成了初步清(qīng)理,目(mù)前無法排除脫落物已被清理的可能。
4.結論及建議
(1)千方百(bǎi)計查找脫落(luò)部件,消除安全隱患。
由於(yú)主機各軸承(chéng)潤滑油進油管路均沒有濾網,脫落(luò)物存在進入主(zhǔ)機各軸承的風險,而金屬物一旦進入軸承,可能造成(chéng)軸承(chéng)損壞,情況嚴重可能造(zào)成機組被迫停運的後果。鑒於(yú)安全隱患的後果,必須千方百(bǎi)計予以查(chá)找。根據電力設備管理規定:對於主設備和重要輔助設備解體後發現的重大缺陷和隱患,應由有關部門組織本專業相關(guān)技術人員召開專題討論會(huì)議,商(shāng)討處理和預防措(cuò)施(shī)。
(2)製定有效(xiào)的後續(xù)措施。
若出現一時找不到脫落部件的(de)情(qíng)況,則機組大修後的潤滑(huá)油係統大流量衝洗(機組大修後(hòu)的標準項目(mù))是查找的Z後機會,如在潤滑油係統大流量衝洗中沒能找到脫落部件,該(gāi)機組將帶著(zhe)安全(quán)隱患投入(rù)運行。故在編製潤滑油係統大流量衝洗方案時,充分考慮脫落(luò)部件的查找問題,確保臨時濾網的安裝質量,做好大流量衝洗後臨時濾網的檢查問題等(děng)。
(3)完善安裝工藝,防止(zhǐ)缺陷重複發生。
目前的檢修工藝卡中,對此類逆止(zhǐ)閥固定螺栓的安裝工藝(yì)沒有要求,必要時需(xū)聯係(xì)設備廠家盡快完善此類逆止閥(fá)固定螺栓的安裝工藝要求。