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　　摘　要：柘林水電站6號(hào)機(jī)組HLA551-691型水輪機(jī)的水導(dǎo)軸承油箱水冷卻器運(yùn)行不到一年就發(fā)生漏水事故，原因是冷卻器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在缺陷；投入運(yùn)行前的試驗(yàn)壓力過高，造成接頭處強(qiáng)度降低，采用在不拆卸發(fā)電機(jī)、不進(jìn)行機(jī)組總軸線調(diào)整的情況下，拆卸水導(dǎo)軸瓦修復(fù)水冷卻器，然后將水導(dǎo)軸瓦裝復(fù)，且不影響機(jī)組軸線的檢修方法，對(duì)該機(jī)組進(jìn)行檢修，修復(fù)后的機(jī)組運(yùn)行正常。
　　關(guān)鍵詞：水輪機(jī)；水導(dǎo)軸承；冷卻器；事故檢修
　　1　事故及原因分析
　　江西柘林水電站6號(hào)機(jī)組是2002年6月投運(yùn)的機(jī)組，水輪機(jī)型號(hào)為HLA551-691，設(shè)計(jì)水頭35.5m，Z大水頭43.9m，Z小水頭26.4m，額定出力122.45MW，Z大出力140MW，額定流量380m³/s，額定轉(zhuǎn)速75r/min，飛逸轉(zhuǎn)速145r/min，Z高效率95.4%。其水導(dǎo)軸承采用稀油潤(rùn)滑分塊瓦軸承，軸瓦材料為巴氏合金，共有10塊。在軸承體內(nèi)設(shè)置有油冷卻器2個(gè)，冷卻水可以從冷卻器的兩個(gè)管口中的任一管口進(jìn)入，從另一管口流出。潤(rùn)滑油采用L-TSA 46號(hào)汽輪機(jī)油。水導(dǎo)軸承瓦溫為發(fā)信號(hào)65℃，停機(jī)70℃；水導(dǎo)軸承油溫不超過60℃；水導(dǎo)軸承油冷卻器進(jìn)水溫度不高于25℃；水導(dǎo)軸承油冷卻器額定壓力0.2-0.5MPa；水導(dǎo)軸承油冷卻器進(jìn)水與出水壓力差不大于0.05MPa。
　　按照有關(guān)規(guī)程^[1]，柘林水電站6號(hào)機(jī)組計(jì)劃在2004年春天進(jìn)行投產(chǎn)后的次檢查性大修，但是在2003年9月的例行檢查中發(fā)現(xiàn)水導(dǎo)軸承油箱中油溫異常，抽取油樣化驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)油箱中存在大量漏水，潤(rùn)滑油已經(jīng)呈乳化狀。分析其原因，是水導(dǎo)軸承油箱冷卻器漏水所致，不得已只能將大修時(shí)間提前到2003年10月。
　　檢修中，打開水導(dǎo)軸承油箱蓋板時(shí)，發(fā)現(xiàn)該水輪機(jī)的水導(dǎo)軸承在設(shè)計(jì)安裝上存在明顯的缺陷：油箱冷卻器在水導(dǎo)瓦架的下部，無法實(shí)現(xiàn)不動(dòng)軸承瓦架和軸瓦就可以檢查冷卻器是否滲漏，所以必須將水導(dǎo)軸承分解，吊出水導(dǎo)瓦及瓦架和油箱方可檢查冷卻器。這樣就帶來一個(gè)問題：拆卸檢修完畢，水導(dǎo)瓦及瓦架在油箱裝復(fù)時(shí)，必須維持大軸旋轉(zhuǎn)中心處在檢修前的位置或滿足設(shè)計(jì)要求。而機(jī)組在這種狀態(tài)下已正常運(yùn)行1a，各處導(dǎo)瓦間隙檢修前比較紊亂，水導(dǎo)軸承瓦架及軸瓦一旦拆卸下來，要想在裝復(fù)時(shí)完全恢復(fù)到拆卸時(shí)的位置而沒有絲毫誤差，這在技術(shù)上非常困難，當(dāng)然也可以在檢修完成后進(jìn)行機(jī)組總軸線的調(diào)整（即盤車），但這樣做的工作量將非常大，工期太長(zhǎng)，將影響電網(wǎng)的調(diào)度和運(yùn)行。因此，需要綜合考慮各種因素，采取妥善的檢修方法，確保裝復(fù)時(shí)大軸旋轉(zhuǎn)中心處在檢修前的位置或滿足設(shè)計(jì)要求。
　　2　檢修步驟及方法
　　為了滿足設(shè)計(jì)要求，在檢修前后需要測(cè)量數(shù)組數(shù)據(jù)來衡量大軸中心所處的位置，并以此作為依據(jù)和定位基準(zhǔn)，其檢修步驟如下：
　　a.確定大軸在停機(jī)狀態(tài)下的中心位置。將水導(dǎo)軸承蓋板拆除后，測(cè)量水導(dǎo)軸瓦與大軸各處間隙值，并測(cè)量水導(dǎo)軸承瓦架與大軸各處間隙，為了保證結(jié)果的可靠性和裝復(fù)時(shí)的參照基準(zhǔn)，還需測(cè)量上導(dǎo)軸瓦與大軸間隙、上下止漏環(huán)間隙。這是因?yàn)橛拖浼巴呒茉谘b復(fù)時(shí)如果有變動(dòng)或不能裝回原位，那么水導(dǎo)瓦在裝復(fù)時(shí)就無參照物來說明大軸在水導(dǎo)處所處的位置，所以必須測(cè)量這些數(shù)據(jù)，并通過這些數(shù)據(jù)來確定大軸的中心位置。測(cè)點(diǎn)布置見圖1，檢修前的測(cè)量數(shù)據(jù)見表1。
　　b.將水導(dǎo)軸承分解吊出和裝復(fù)。待水導(dǎo)軸承處各間隙測(cè)量完畢后，將水導(dǎo)軸承分解吊出，檢查水導(dǎo)冷卻器，檢查時(shí)按要求將冷卻器通水，加壓至工作壓力下（工作壓力為0.25MPa），經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)冷卻器冷卻銅管在端蓋一脹口處有水滲出，并且在另一端結(jié)合面上有一砂眼，檢修時(shí)將滲漏銅管的兩頭封堵，砂眼處進(jìn)行內(nèi)外補(bǔ)焊。待這項(xiàng)工作完成后，再加上0.5MPa的試驗(yàn)壓力，1h后檢查，要求：①壓力無下降；②各處無滲漏^[2]。經(jīng)檢查，試驗(yàn)結(jié)果符合設(shè)計(jì)要求，然后將油箱及瓦架裝復(fù)，并測(cè)量瓦架與大軸間隙，再與檢修前作比較，結(jié)果移動(dòng)量很小。
　　c.分析調(diào)整各處導(dǎo)瓦間隙。根據(jù)對(duì)檢修前測(cè)量的各處間隙分析，大軸在此停機(jī)位置時(shí)，偏離中心0.1mm，水導(dǎo)瓦架在裝復(fù)后移動(dòng)量較小，可忽略不計(jì)。如果要優(yōu)化大軸中心位置，需調(diào)整導(dǎo)軸瓦間隙，那么各導(dǎo)瓦間隙需向偏離方向移動(dòng)0.1mm，使大軸中心接近理想的中心位置，理論上符合，但考慮到大軸裝機(jī)時(shí)的軸線是否正常，如不正常則調(diào)整后的大軸在運(yùn)行時(shí)弊大于利，特別是對(duì)導(dǎo)瓦損傷大。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，上導(dǎo)處間隙為0.15-0.20mm，水導(dǎo)處間隙為0.2-0.25mm^[1]，而實(shí)際只偏離0.1mm，只需要在調(diào)整時(shí)，將上導(dǎo)瓦間隙均調(diào)至0.15mm，將水導(dǎo)瓦間隙均調(diào)至0.20mm，這樣既符合設(shè)計(jì)要求，又不影響機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行。檢修后的測(cè)量數(shù)據(jù)見表2和表3。首次檢修的機(jī)組在偏差小的情況下，可暫時(shí)不記發(fā)電機(jī)空氣間隙的偏差，待下次檢修時(shí)再考慮，但必須測(cè)量發(fā)電機(jī)空氣間隙。
　　d.裝復(fù)及開機(jī)試驗(yàn)。按國家標(biāo)準(zhǔn)^[2]進(jìn)行檢修后機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行試驗(yàn)，結(jié)果上導(dǎo)處全擺度小于或等于0.12mm，水導(dǎo)處全擺度小于或等于0.30mm，均符合規(guī)程要求；軸承溫度正常，其他各部位未見異常。試驗(yàn)后機(jī)組投入運(yùn)行，運(yùn)行工況穩(wěn)定。
　　3　結(jié)語
　　通過檢修發(fā)現(xiàn)，HLA551-691型機(jī)組在設(shè)計(jì)上有待改進(jìn)的地方有：①水導(dǎo)軸承油箱冷卻器在安裝位置上存在缺陷，沒有考慮各種情況下的檢修，設(shè)計(jì)上應(yīng)該采用更便于檢修及維護(hù)的結(jié)構(gòu)；②冷卻器材料和結(jié)構(gòu)應(yīng)加以改進(jìn)，應(yīng)使用導(dǎo)熱性能好且經(jīng)久耐用的材料；③導(dǎo)瓦抗重塊與瓦間隙調(diào)整墊片不精確，該型機(jī)組結(jié)構(gòu)要求的安裝和調(diào)整環(huán)節(jié)繁瑣且不易掌握，調(diào)整墊片在測(cè)量上誤差大，使檢修時(shí)軸瓦間隙精確度系數(shù)降低，對(duì)軸瓦間隙調(diào)整造成困難且不可靠。
　　參考文獻(xiàn)：
　　[1] DL/817-2002,立式水輪發(fā)電機(jī)檢修技術(shù)規(guī)程[S].
　　[2] DL/T507-2002,水輪發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)試驗(yàn)規(guī)程[S].