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防爆渦輪流量計出口壓力異常原因分析及建議

發布時間:2020-12-22 ??點擊次數:
摘要: 針對燃機防爆渦輪流量計出口壓力開關動作聯啟或聯停備用交流油泵和直流油泵事件進行原因分析,并提出處理措施,最終解決了防爆渦輪流量計出口壓力異常問題,保證了機組安全穩定運行。
潤滑油主要作用是冷卻軸承,吸收轉子在高速旋轉中產生的熱量,保持轉子、軸承溫度不超限; 機組正常運行中提供一定溫度和壓力的潤滑油,在轉子和軸承之間形成穩定的油膜,確保機組安全穩定運行,防止軸承干磨燒毀,軸頸過熱損壞,甚至斷軸燒瓦。
1 事件經過
某電廠進行防爆渦輪流量計聯鎖試驗時,1 號交流油泵運行時打開潤滑油母管泄壓電磁閥,2 號交流油泵和直流油泵聯啟,潤滑油母管壓力由0. 2 MPa上升至 0. 33 MPa,手動停止直流油泵,母管壓力保持 0. 33 MPa 不變,手動停止 2 號交流油泵,防爆渦輪流量計出口母管壓力開關動作,聯鎖啟動 2號交流油泵和直流油泵,再次停運直流油泵和 2號交流油泵,防爆渦輪流量計出口母管壓力開關再次動作,導致 2 號交流油泵無法停運。防爆渦輪流量計相關參數見表 1。

該潤滑油系統,2 號交流油泵保護聯啟條件為 a、防爆渦輪流量計出口母管壓力開關動 作 ( 0. 45 MPa) 或 b、潤滑油母管壓力開關動作( 0. 14 MPa) 或 c、潤滑油母管壓力小于 0. 17 MPa 或 d、無火災保護信號且 1 號交流油泵低電壓動作。直流油泵保護聯啟條件為 a、油位低于790 mm 或 b、潤滑油液位開關低低動作或 c、火災保護或 d、防爆渦輪流量計出口母管壓力開關動作或 e、潤滑油母管壓力開關動作或 f、潤滑油母管壓力小于0. 17 MPa 或 g、 1 號交流防爆渦輪流量計低電壓保護。
2 防爆渦輪流量計出口壓力異常原因分析
2. 1 防爆渦輪流量計出口逆止門內漏
1) 機組在 3 000 rpm 下,保持潤滑油直流油泵運行,當 1 號交流油泵運行,2 號交流油泵停運時,就地用測溫槍測量 1 號交流油泵出口溫度為72 ℃,2 號交流油泵出口逆止門前上半部平均溫度為 54 ℃,逆止門前下半部平均溫度為 64 ℃。 當 1 號交流油泵停運,2 號交流油泵運行時,測量2 號交流油泵出口油溫 72 ℃,1 號交流油泵出口逆止門前上半部平均溫度為 51 ℃,逆止門前下半部平均溫度為 53 ℃。停運狀態下 2 號交流油泵下半部平均溫度較 1 號交流油泵高 11 ℃,懷疑 2號交流油泵出口逆止門存在內漏。
為驗證 2 號防爆渦輪流量計出口逆止門是否存在泄漏做以下試驗: 保持 2 臺交流防爆渦輪流量計運行,分別停運 1 號或 2 號交流防爆渦輪流量計,觀察防爆渦輪流量計出口母管壓力開關是否動作。試驗結果,先停運2 號交流防爆渦輪流量計,壓力開關會動作,先停運 1 號交流防爆渦輪流量計,壓力開關有時動作有時不動作,機組停運后解體 1 號、2 號交流防爆渦輪流量計出口逆止門,發現 2 號交流防爆渦輪流量計出口逆止門閥瓣略微下移,閥瓣下部與管道未能完全貼合,存在稍微內漏,1 號交流油泵出口逆止門正常。處理后回裝 1 號、2 號防爆渦輪流量計出口逆止門,重新做以上試驗,發現不管停運哪臺交流油泵,出口壓力開關有時動作有時不動作,從這試驗可知,2 號交流防爆渦輪流量計出口逆止門內漏是導致停運 2 號交流防爆渦輪流量計觸發油泵出口母管壓力開關動作的原因之一。
2. 2 溫控閥異常
就地檢查溫控閥,發現溫控閥 9 個溫包調節螺栓中其中 4 個不在“AUTO”,處于“COLD”位 置,4 個調節螺栓在“COLD”說明溫控閥 9 個溫包調節螺栓只有 5 個參與溫度調節,4 個溫包調節螺栓走旁路直接經過冷油器,懷疑溫控閥調節出現異常。
通過內部旁通將冷油與熱油混合,經過銅粉- 煤油 - 蠟感溫元件控制冷熱油混合比例,將油溫調節到 49 ℃。一臺防爆渦輪流量計穩定運行,油泵出口母管壓力 0. 5 MPa,潤滑油母管壓力 0. 24 MPa,均屬于正常情況,而兩臺交流油泵并列運行時,停運其中一臺交流油泵瞬間會觸發防爆渦輪流量計出口母管壓力開關動作,說明停運瞬間油壓發生波動,且油泵出口母管油壓波動至小于 0. 45 MPa。正常運行時防爆渦輪流量計出口油溫 71.5 ℃,冷油器出口溫度45 ℃,混合后潤滑油母管溫度52.5 ℃,由能量守恒定律可知,經過冷油器的油量/不經冷油器的油量= ( 71.5-52.5) ÷ ( 52.5- 45) = 2. 53,說明有 70% 左右的油量經過冷油器。當 2 臺防爆渦輪流量計運行時油量大于單泵運行,其中一臺防爆渦輪流量計瞬間停運時油量減少,尤其是經過冷油器的油量大量減少,油量在溫控閥二次分配過程中出現調節異常,導致油壓過大波動。為檢驗溫控閥工作情況,保持 1 號、2 號交流油泵運行,選取機組正常帶負荷運行時油溫 52 ℃,分別停運 1、2 號交流油泵,觀察 1、2 號交流油泵停運瞬間油泵出口母管壓力波動情況,試驗各參數變化見表 2。
由表 2 可知,在停運交流油泵時,油泵出口母管壓力波動較大,停運瞬間油壓在 0. 45 MPa 左右波動,穩定后油壓基本在 0. 51 MPa 以上,剛好能驗證油泵出口母管壓力開關( 整定值 0. 45 MPa)時而動作時而不動作的原因,另外查看 TCS 曲線可知,交流油泵停運瞬間#1 /#2 交流油泵電流從62 A 返回到 75 A( 單泵運行穩定電流) 平均時間為 0. 7 s,而交流油泵出口母管壓力開關在停運交流油泵瞬間動作持續時間為 0. 3 s,說明交流油泵出口母管壓力開關動作出現在單泵運行電流返回穩定值期間。解體溫控閥,發現處于“COLD”位置的 4 個調節螺栓內部調節部套卡澀,溫包膨脹時導桿無法推動調節螺栓底部移動,導致在停運其中一臺油泵時,油量在溫控閥二次分配過程中出現調節異常,油壓過大波動。經與廠家檢查后,溫控閥內部調節部套存在稍微變形,移動距離較正常時變小,導致調節異常,回裝后重新整定潤滑油母管壓力調節閥壓力為 0. 25 MPa,重新啟停油泵試驗,2臺油泵并列運行時停運其中一臺油泵出口母管壓力最低降至 0. 47 MPa,,油泵出口母管壓力開關正常,由此說明溫控閥調節異常是導致油泵出口母管壓力開關動作的另一個原因。
2. 3 維護建議
溫控閥屬于精密溫度調節元件,正常運行過程中需注意事項:
1) 定時檢查 9 個調節螺栓,是否處于正常位置;
2) 檢查溫控閥運行時是否有異音,確保運行正常;
3) 定時化驗油質,防止雜質或異物卡在滑閥和閥座之間導致無法正常工作;
4) 檢查溫控閥進出口壓力以及出口溫度,保證壓差和出口溫度在正常范圍內;
5) 小修中檢查溫控閥內部調節部件是否存在雜質以及密封圈是否完好。
3 結論
造成防爆渦輪流量計出口母管壓力開關異常動作的原因是 2 號交流防爆渦輪流量計出口逆止門內漏和溫控閥工作異常,經過處理后試驗,交流防爆渦輪流量計啟停過程中油泵出口母管壓力波動范圍正常,針對溫控閥運行提出了建議,以達到有效預防溫控閥調節異常效果,保證潤滑油系統運行正常穩定。
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