摘要：汽轮发电机润滑油系统基本都采用主油泵—射油器的供油方式，主油泵由汽轮机主轴直接驱动，其出口压力油驱动射油器投入工作。润滑油系统主要用于向汽轮发电机组各轴承提供润滑油，向汽轮机危急遮断系统供油，向发电机氢密封装置提供油源，以及为主轴顶起装置提供入口油。本文根据作者多年工作经验，对汽轮机检修中油系统的常见故障进行了详细的分析，并提出了相关的解决对策，共大家学习和借鉴。
关键词：汽轮机；检修；油系统；常见故障；解决对策
1、引言
汽轮机油系统故障分析及对策油系统是汽轮机的重要组成部分，其工作状况直接影响到机组的安全经济运行。因汽轮机油系统导致机组故障、设备损坏的事故屡有发生。在机组基建阶段和运行阶段都会出现故障。严重影响汽轮机机转子的寿命。甚至引起汽轮机转子报废。
2、汽轮机油系统的组成
汽轮机油系统主要由主油泵，射油器，交流电动油泵，直流电动油泵，集装油箱，溢流阀。冷油器，切换阀，油烟风机，顶轴油泵，密封油泵及集装油管的附件组成。
2.1 主油泵
主油泵为单级双吸离心式油泵，由汽轮机转子直接驱动，它为射油器提供动力油，向调节保安系统提供压力油。
2.2 射油器
射油器安装在油箱内油面以下，工作时，主油泵来的压力油以很高的速度从喷嘴射出，在混合室中造成一个负压区，油箱中的油被吸入混合室。同时由于油粘性，高速油流带动吸入混合室的油进入射油器喉部，从油箱中吸入的油量基本等于主油泵供给喷嘴进口的动力油量。
2.3 交流和直流电动油泵
交流润滑油泵、直流事故油泵，交流润滑油泵、直流事故油泵一般都安装在润滑油箱盖板上。当机组在起动和停机工况时，交流润滑油泵代替主油泵向保安系统提供压力油。代替供润滑油射油器，向机组各轴承及盘车装置、顶轴装置提供充足的润滑油，同时也为氢密封油泵提供油源，直流事故油泵在机组处于事故状态时，代替交流润滑油泵，在机组发生交流失电时为机组提供必要的润滑油，以保证机组安全停运，但直流事故油泵不能用于机组起动或正常运行。
2.4 集装油箱和溢油阀
在油箱的顶部还装有两台排烟风机，用来抽出油箱内的油烟，溢流阀有润滑油母管溢流阀和高压起动油泵出口溢流阀。用来调节润滑油供油母管压力，以保证轴承润滑油压力和流量稳定。
2.5 冷油器和切换阀
油系统中共采用两台100%容量的冷油器，其中一台运行，一台备用。冷油器为光管表面式换热器或板式换热器，以循环水作为冷却介质，带走因轴承摩擦产生的热量，保证进入轴承的油温为40～46℃之内。
进入工作冷油器的润滑油通过装在两冷油器之间的三通切换阀来控制。通过切换阀可以使油流向任意一台冷油器，或同时流向二台冷油器，也可以切换冷油器而不影响进入轴承的润滑流量。
2.6 油烟分离器和排烟风机
润滑油系统在运行过程中，少部分油蒸发为油雾，这些油雾积聚在油箱内及轴承和油管之中，油烟分离器的作用就是对油雾进行分离，回收油雾带走的部分油粒。
2.7 套装油管路
现代大型机组均采用套装油管路，外部的大管子起保持作用兼作回油管，直接通入主油箱。大管子内部的较小管子是压力油输送管，一旦压力油泄漏，则不会使油喷射到主机部件引起火灾。
2.8 顶轴油泵
当汽轮机转速很低时，在轴颈和轴承之间没有形成油膜，轴颈就会与轴承接触，轴颈和轴承可能产生摩擦损伤；另外，如果没有油膜存在，转子转动可能产生抖动现象，这会引起叶片的振动。
3、汽轮机检修中油系统的常见故障及解决对策
3.1 故障现象及原因
3.1.1 油质不良造成故障
油质不良主要是指油中的水份、颗粒度等指标超过规定标准。如我厂A,B汽动给水泵汽轮机的润滑油因轴封漏汽，润滑油水分长期超标。经常滤油，被迫更换全部润滑油处理。
油质不良的原因主要有两个方面：一是汽轮机轴封漏汽大，轴承箱油档和结合面不严，存在间隙，蒸汽进入油中。造成水分超标。二是冷油器发现泄漏，冷却水串入润滑油中
3.1.2油系统有泄漏故障。油系统发现泄漏，造成油箱中的油位逐渐降低，补油不及时，机组强迫停运，严重的会造成汽轮机断油烧瓦事故。且漏油现场极易引起火灾。油系统泄漏的原因有密封垫片失效，油管道磨损和破裂。冷油器存在泄漏，汽轮机轴承箱油档，结合面和轴承箱热控仪表接头泄漏。
3.1.3 设备质量不佳或者选型不当造成故障
设备质量不良是指设备及附件在加工、制造过程中工艺未按有关规定执行，致使质量不符合标准要求。或者设备选用规格型号不符合要求。设备质量不良是油系统故障的主要原因之一。我厂210号机组(330 MW)停机检查中发现主油箱内壁油漆脱落造成油质恶化，磨损汽机轴颈、轴瓦(主油箱内壁未按要求进行处理)。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同年11月我厂209号机组(200MW)因密封油装置内部不清洁，其中14只阀门壳体严重锈蚀，引起油系统污染，不仅影响了密封油系统的正常运行和机组的调试工作，还造成设备损伤。以上两例密封油系统引起的事故均是因设备出厂前未能认真进行质量检验，致使问题未能及时发现和解决所致。
3.1.4 检修工艺水平和验收质量引起
在检修中，设备，管道和油箱中有遗留物或油箱未清理干净。华电某厂的燃气汽轮机联合循环机组（185MW），在汽轮机主油箱滤油中，清洁的破布掉入油箱中，最后破布堵塞汽轮机主油泵入口。引起跳机事故。
集装油箱安装有抽风风机，油箱没有完全密封好，空气中的尘埃，微小颗粒物和杂物吸入油箱中。209号机组(200MW)因油箱封闭不养，油质颗粒度超标。轴承温度升高被迫停机。停机揭开轴承检查，发现汽轮机轴颈和轴瓦有很严重的磨损。
3.1.5 其他原因造成故障
除油质和设备质量不良外，安装工艺不精、技术措施不完善等也是造成油系统故障的主要原因。如我厂209号机组(200MW)试运中“主油泵进、出口压力低”，检查发现为油系统防火门及注油器喷嘴装反所致。我厂210号机组(330 MW)基建投产试运结束后，停机揭瓦发现#3、4号轴颈和轴瓦均有不同程度损伤，均因在油系统管路的弯头处有一约1cm2的残留金属片，在安装和滤油过程中未能及时发现和清理。
3.2 对策和措施
通过以上故障现象可以看出要防止油系统事故的发生必须从设备的制造、安装、运行等多方面入手，既要有精良的制造、安装工艺， 又要有完善的技术措施，才能保证设备的安全经济运行。
3.2.1 严格油务管理制度，定期对油箱取样化验分析，检查油质参数。同时机组配备去取水分效果较好的真空滤油机和油净化装置。按时启动运行油净化装置和滤油机，对润滑油过滤，除去水分和杂质。保证油品质量。汽轮机运行中，对轴封系统进行积极调整，降低轴封漏汽情况。必要时，引进先进的技术和科技，对汽轮机轴封和轴承箱油档进行技改和改造。 对冷油器要严格控制油压和水压参数，油压必须高于水压一定的数值。冷油器要定期检查和压力试验。查找泄漏隐患。
3.2.2 严格执行设备缺陷管理制度，及时消除油系统的设备缺陷，消除漏油。 油系统的要严格执行《二十五项反事故措施》相关规定执行。油管道应尽量采用焊接代替法兰或丝扣接头，以减少漏油的机会。法兰在连接时，应注意对心，使法兰面互相平行，安装后也不能蹩劲、使管道受力，在接头处损坏。油管路的附件，如阀门、法兰等，都应当经过压力试验，试验压力为工作压力的两倍。油管壁的厚度不得小于1.5mm。高压油系统中不允许用铸铁和铸铜的阀门和配件。为防止油管的振动，应有必要支撑架。在法兰等接合面处，若一时尚做不到时，应采用合适的垫子，不能用能溶于油、不耐高温的材料，不能采用一般的橡胶垫（包括耐油橡胶垫）、石棉橡胶垫，宜采用金属缠绕垫和紫铜垫片。垫片材料的老化破裂漏油引起的火灾事故起因的50%，故应注意。不得用聚氯乙烯垫，因温度升高时聚氯乙烯垫会软化失效。垫子处的涂料可用漆片，有在接头处涂硬化粘合胶或者有机硅密封胶（如乐泰胶587），以防接合面松动和泄漏。
油系统易漏油的，有火灾危险的是压力油管。而润滑油管因油压低，特别是回油管，一般不易破损泄漏。故有一些制造厂采用套装式油管，压力油管布置在低压回油管内，在这种结构条件下，压力油管即使有些泄漏，亦不会漏到大气中，引发火灾。对这种设计亦有不同意见，认为投资大，施工困难，油管内清理困难，不是十分必要。
3.2.3 严把设备和备件的验收质量 确保设备安全运行
良好的设备质量是安全经济运行的基础，没有质量的保证无法谈及安全运行。因此，一方面需要设备制造厂在加强内部管理的前提下，不断提高生产工艺水平，严把设备质量关，对油系统的备品和备件严格质量验收，必要时提高产品质量要求。杜绝不合格的产品投入生产运行；例如对油系统的油箱，阀门和管道，在经济许可的情况下，尽量采用不锈钢材质。或者碳钢的设备按照要求做好防油耐油措施。另一方面，用户也应在设备制造期间派人到厂监造，确保质量符合要求。严格做到启动机组运行前，必须进行油质取样分析，做到油质不合格不启动油系统设备运行，必须进行处理合格后方可启动设备。
3.2.4 提高检修和安装工艺水平，严格质量验收标准
精良的检修和安装工艺工艺是设备安全运行的保证。设备安装前必须在现场解体检查并清理，油管道还要进行化学清洗；设备安装过程中不仅要注意环境因素的影响，更要注重设备安装的工艺水平。油系统的安装有着较高的工艺标准，例如油管道的焊接、油箱内壁的处理、油系统各类设备的安装等工艺要求在规程中都有明确规定，检修和安装中可编制施工方案和作业指导书，坚持多级验收检查制度，落实各级人员的相关责任，对发现问题后可追究人员责任。检修和安装时必须严格执行并按部就班进行，决不能偷工减料、图省事，检修和安装结束后须彻底清理设备及系统内部，避免残留杂物。另外还要加强安装阶段的监理工作，保证安装质量。对发现问题后可追究。润滑油系统长时间运行，因高温、机械磨损、油中含水等影响，使得运行中的油在一定程度上老化，产生油泥并结垢，这些油垢沉积在油系统的死角，如：套装油管的集粒器，油系统的低位、冷油器等部位。随着机组运行，积垢的稳定性遭破坏后脱落，会造成润滑油颗粒度超标，影响轴承的润滑。
3.2.5 加强油务监督，严格执行技术监督规定
完善的技术措施是避免事故发生的保障。对润滑油应采取“预防为主，防治结合”的方式进行维护。油系统正式投运前必须要有完善的切实可行的技术措施进行油循环冲洗和过滤，以使油质达到规程标准，符合设备运行要求。即使油质合格，也要每月必须坚持滤油，滤油到达要求时长，以求更高的质量机组运行期间，严格执行华电集团《化学技术监督导则》《汽轮机技术监督导则》。定期对油质进行取样化验，对发现的指标参数超标立即采取相应的应对应对措施。如我厂对汽轮机润滑油箱的油净化装置，规定运行值班员每周二，周四启动运行不少于8小时。润滑油颗粒度长期维持在NAS6级，水分水分＜40PPM。
4、结束语
汽轮发电机是电厂的一个重要组成部分，汽轮发电机的运行质量也就直接决定了整个电厂的安全性。汽轮发电机的润滑油因用于转动设备轴承的润滑、冷却和清洁，以及外界环境（如轴封漏气）的影响会导致油中含有机械杂质，或油品老化。这在很大程度上影响了机组的安全稳定运行，减少了设备使用的寿命，因此保证良好的油品对汽轮机安全稳定运行是十分必要的。
论文作者:谢良志
论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期
论文发表时间:2019/1/8
标签：油泵论文; 油箱论文; 油管论文; 汽轮机论文; 系统论文; 机组论文; 润滑油论文; 《电力设备》2018年第24期论文;