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汽輪機(jī)潤滑油箱油位下降原因分析及處理
2022-12-21引 言
汽輪機(jī)潤滑油箱在潤滑油系統(tǒng)中起著儲存潤滑油,分離油中空氣、水分和雜質(zhì)的作用。為了確保向汽輪機(jī)各軸承正常供油,防止汽輪機(jī)軸承斷油燒損等事故,必須保證潤滑油箱內(nèi)存儲一定量的潤滑油。潤滑油箱油位也是機(jī)組運(yùn)行安全的重要監(jiān)視參數(shù)之一。大型機(jī)組更要求設(shè)置“潤滑油箱油位低停機(jī)”保護(hù),保證機(jī)組在事故情況下安全停運(yùn)。
然而,在實(shí)際生產(chǎn)中,經(jīng)常遇到潤滑油箱油位下降的情況。由于潤滑油箱油位下降原因較多,加之系統(tǒng)復(fù)雜,且大部分設(shè)備都集裝在潤滑油箱內(nèi),解決起來比較困難,給生產(chǎn)運(yùn)行帶來較大困擾。本文針對某電廠汽輪機(jī)運(yùn)行中潤滑油箱油位下降問題進(jìn)行分析,并提出解決方案,為類似故障的解決提供參考。
設(shè)備概況
某電廠汽輪機(jī)為哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司制造的NZK100-9.32/535型直接空冷凝汽式汽輪機(jī)。潤滑油系統(tǒng)由汽輪機(jī)主軸驅(qū)動的主油泵、冷油器、射油器、溢油閥、頂軸裝置、盤車裝置、排煙系統(tǒng)、油箱、啟動油泵、交流潤滑油泵、直流事故油泵、油位指示器、油壓降低保護(hù)裝置、油凈化系統(tǒng)以及連接管道、閥門及各種監(jiān)測儀表等構(gòu)成。其中潤滑油箱采用集裝方式,將潤滑油系統(tǒng)中的大量設(shè)備集中布置在油箱內(nèi),以便于運(yùn)行及監(jiān)視。潤滑油供油系統(tǒng)為密閉系統(tǒng),回油回到組合油箱后,通過濾網(wǎng)及其他凈化系統(tǒng)后再供給潤滑油系統(tǒng)。
潤滑油箱油位下降情況
該電廠自2017年3月以來,1號汽輪機(jī)潤滑油箱油位出現(xiàn)無規(guī)律持續(xù)下降現(xiàn)象,且在油箱油位變化過程中,遠(yuǎn)傳油位與就地油位完全一致。油位變化數(shù)據(jù)如表1所示。
原因分析
針對上述問題,決定利用魚骨分析法對潤滑油箱油位下降的原因進(jìn)行分析,相應(yīng)的魚骨圖如圖1所示。按照圖1對可能造成潤滑油箱油位下降的原因逐一進(jìn)行排查。
1.油位計(jì)故障
汽輪機(jī)潤滑油箱上只安裝1個頂裝式磁翻板油位計(jì)。該油位計(jì)由本體(由上、下導(dǎo)管組成)、翻板箱(由紅、白雙色磁性小翻板組成)、浮子(由磁體、頂桿、浮球組成)及油位變送器等組成,其結(jié)構(gòu)如圖2所示。其工作原理為:容器內(nèi)的浮球在下導(dǎo)管內(nèi)隨油面高度的變化而上下浮動,磁體通過頂桿在上導(dǎo)管內(nèi)移動,利用磁力使翻板翻動。油位變送器將油位信號傳送至控制中心進(jìn)行遠(yuǎn)傳油位指示[2-3]。
遠(yuǎn)傳油位信號來自就地油位計(jì),遠(yuǎn)傳油位與就地油位來源于同1套測量裝置,因此,當(dāng)油位計(jì)出現(xiàn)問題,則2個油位顯示值都不準(zhǔn)確,2個油位無對比價(jià)值。因遠(yuǎn)傳油位與就地油位一致,且數(shù)值呈連續(xù)變化趨勢,所以排除油位計(jì)本體、翻板箱、油位變送器故障及浮球和磁體在導(dǎo)管中卡澀坐死的可能。如果浮球破裂,潤滑油會進(jìn)入浮球內(nèi)部,浮球完全沉入潤滑油中,直至油位計(jì)上導(dǎo)管中的磁體下行至限位標(biāo)牌處,而且不會因向潤滑油箱內(nèi)補(bǔ)充潤滑油而重新浮起來。因此,浮球破裂的可能性也被排除。
2.系統(tǒng)泄漏
汽輪機(jī)潤滑油系統(tǒng)供、回油管道采用套管形式,即在供油管道外部套裝回油管道。經(jīng)過查找,回油管道上未發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn);取樣化驗(yàn)冷油器冷卻水回水,未發(fā)現(xiàn)潤滑油成分。切換冷油器運(yùn)行,發(fā)現(xiàn)潤滑油箱油位仍然下降;檢查機(jī)房負(fù)零米管溝內(nèi)潤滑油非壓力油管道,未發(fā)現(xiàn)泄漏點(diǎn);檢查機(jī)組各軸承油擋漏油情況,也未發(fā)現(xiàn)有潤滑油外漏現(xiàn)象。
3 系統(tǒng)內(nèi)閥門內(nèi)漏
檢查潤滑油箱取樣閥、放水閥,兩閥門開關(guān)靈活,關(guān)閉嚴(yán)密;解開潤滑油箱事故放油閥后法蘭查看,油閥關(guān)閉嚴(yán)密,不存在任何內(nèi)漏現(xiàn)象。
4.環(huán)境溫度及潤滑油溫變化
環(huán)境溫度的變化會對潤滑油密度產(chǎn)生一定的影響,從而引起潤滑油箱油位的變化。但潤滑油箱油位應(yīng)隨環(huán)境溫度或潤滑油溫的變化交替出現(xiàn)升高和下降現(xiàn)象,而非實(shí)?表現(xiàn)的一直呈下降趨勢。機(jī)組運(yùn)行期間,潤滑油溫保持在38~40 ℃,未發(fā)生油溫大幅波動現(xiàn)象;且環(huán)境溫度對潤滑油密度的影響極其有限,不可能引起潤滑油箱油位的持續(xù)下降。
5.潤滑油外排
機(jī)組正常運(yùn)行中,潤滑油外排的操作有:主油箱定期底部放水、油質(zhì)化驗(yàn)定期取樣和通過排煙風(fēng)機(jī)外排[4]。在油箱油位下降期間,潤滑油水分維持在26~40 mg/L,并未對潤滑油箱進(jìn)行放水操作;每周安排1 次潤滑油油質(zhì)分析,取潤滑油量為200 mL/次,不