（中广核工程有限公司调试中心 广东省深圳市 518124）
摘要：某核电厂1号机电动主给水泵系统在调试及试运行期间，均发生压力级泵驱动端油封漏油情况，影响泵组安全稳定运行。调试工程师现场对油封漏油情况进行原因分析，通过更换不同结构的油封以及对压力级泵驱动端联轴器保护罩进行优化改造，使漏油情况基本得到解决，并将此方案应用到2、3、4号机电动主给水泵。经过泵组试运行，未发现油封漏油情况。为此类漏油问题解决提供了参考方案，保证了电动主给水泵稳定安全运行。
关键词：电动主给水泵；油封漏油；原因分析；优化改造
0 引言
某核电厂一期工程4X1000MW机组电动主给水泵供应商为苏尔寿公司，每台机组配有三台同样的泵组。在1号机组三台电动主给水泵调试过程中压力级泵驱动端油封出现漏油问题，严重制约着泵组的调试和机组调试主线的进展，给工程进度节点带来了很大的压力。泵组油封漏油问题，在常规火电厂、核电站很少出现，因此该问题的出现给泵组的调试带来很大困扰。本文将对该缺陷处理过程进行详细的介绍，并进行原因分析和处理措施探讨。
1 电动主给水泵结构及功能介绍
1.1 电动给水泵结构
某核电厂一期电动主给水泵是一套专用系统，由前置泵(101PO)、电机(101MO)、液力耦合器(101RR)及压力级泵(102PO)等串联布置而成。系统组成如图（1）所示（以1号泵为例）
图1 电动主给水泵系统组成
1.2 电动主给水泵功能
电动主给水泵系统的功能如下：
（1）将除氧器的水抽出并升压，经高压加热器送到蒸汽发生器。
（2）能响应变速要求，以保证在反应堆整个热负荷范围内向蒸汽发生器提供不同的给水流量。
2 电动主给水泵油回路布置
电动主给水泵润滑油系统主要分为润滑油回路和工作油回路，具体油回路布置及漏油位置见图2。
图2 电动给水泵油回路布置及漏油位置
润滑油回路结构及功能介绍：
主润滑油泵 (主给水泵正常运行时)或辅助油泵 (主给水泵启动、备用或停止时)从油箱吸油经逆止阀，润滑油冷却器、双联过滤器、孔板后送到润滑油供油总管，通过总管上各支管向前置泵、电机、耦合器、压力级泵轴承提供润滑油。在润滑油泵出口设有与工作油系统相连的一根带孔板接管，其作用是当给水泵处于备用状态，电动辅助油泵运行时，保证工作油系统满油。
工作油回路结构及功能介绍：
工作油回路包括一个闭式回路与一个开式回路。在闭式回路中，通过循环控制阀(也可称为环流阀)流入耦合器的油做功后，从可移位的勺管引出，在耦合器中旋转油环在动压力的作用下经工作油冷却器、循环控制阀后返回耦合器，或经卸压阀流入油箱。在开环回路中，工作油泵从油箱吸油，经逆止阀、流量孔板，一方面通过循环控制阀向联轴器充油，另一方面过剩的油经卸压阀回到油箱，卸压阀根据油的流量维持工作油压在1.5bar至2.5bar之间。
3 电动主给水泵漏油原因分析及处理
3.1 油冲洗过程漏油分析及处理
电动主给水泵系统进行油回路冲洗时，调试人员发现压力级泵的驱动端轴承室漏油。
漏油分析：①油回路冲洗时，压力过大导致油封密封不严漏油；②油封安装不到位，或发生偏移导致漏油；③油封回路存在问题导致回油不畅。
处理方案：现场检查油管路冲洗过程中，压力控制在2.5bar左右，符合设备维修手册规定的压力。经现场检查，未发现油封安装不到位或发生偏移。
排除以上两种原因后，初步判断驱动端油封回油可能存在问题。经厂家现场分析，结合厂家技术人员经验，认为漏油现象是因为油封回油孔太小，回油不畅造成的。厂家现场对压力级泵驱动端轴承室进行了解体。对油封回油孔以及轴承座下端盖回油孔进行了扩孔处理。具体扩孔位置见图（3），图（4）。处理后经验证，漏油情况有所好转。
图4 驱动端轴承下端盖扩孔位置图
3.2 泵运行过程中漏油分析及处理
在泵启动后，发现压力级泵驱动端漏油量较之前加大。
漏油分析：①油封动环偏移；②主油泵的强制润滑油压偏大；③动环O型圈老化，导致动环与轴之间摩擦力不够，使动环产生轴向偏移。
处理方案：现场停运泵后拆卸泵轴端盖未发现油封动环偏移，泵组正常运行时，通过耦合器内部的主润滑油泵（机械泵）输油对前置泵、压力级泵和电机轴承强制润滑，在启动过程中已调整润滑油压为厂家设备维修手册规定压力。
排除以上两种原因后，根据拆卸的油封观察，动环O圈确实存在老化现象，但是不太明显。经现场沟通确认，实施了更换动环O圈和增加油封档环的方案，以防止泵组在运行过程中动环偏移。档环如图5所示，安装在动环外侧，如图6所示，随泵轴一起转动，阻挡动环的轴向偏移。同时，由于阻挡环通过间隙配合固定在泵轴上，因此不会阻挡动环因泵轴正常轴向窜动造成的油封动环窜动。
图6 现场安装位置图
经过更换0型圈、增加阻挡环后，起泵验证发现1号泵组已无漏油现象，3号泵组仍有轻微渗油。将润滑油油压降低至2.4bar之后，仍有轻微渗油，约40分钟一滴。目前已达到比较满意状态，但仍在需进一步处理。
3.3 连续运行后漏油情况分析及处理
泵组在带负荷联系运行一段时间后漏油现象再次出现。
漏油分析：为油封耐力不足，不满足现场，需要更换新型油封。现有油封及运行中的特点：①轴承箱内部回油通道狭窄，回油不畅，导致轴承箱内部有憋压现象；②驱动端联轴器保护罩做得太封闭，高速旋转的联轴器在此罩内带动空气高速旋转产生真空度，导致轴承箱体内外形成压差。
处理方案：上面两方面的问题决定了油封必须围绕提高回油效率和消除内外压差来设计。根据现场几次的验证及分析，厂家设计了新型油封，见图7：
新型油封主要结构功能如下：
（1）在油封前部设计三道等温膨胀腔，在安装精度允许的情况下尽量控制与轴的间隙，是喷入腔体内油量尽量减少，以便回油路能保持顺畅。
（2）油封后部设计与安装位置对应的螺旋槽，通过适当的螺纹头数及导程设计抵消与外部空间的压差。
新油封安装好以后，在未安装泵组联轴器保护罩的情况下，对泵组进行了试运行。运行两个多小时，未发现漏油现象，漏油问题基本得到解决
3.4 加装联轴器保护罩后的漏油情况分析及处理
在更换新型油封未装联轴器保护罩的情况下试转，泵组漏油情况消失。随后对联轴器保护罩进行了安装。再次启泵试运行。泵组运行约20分钟左右，从联轴器保护罩的缝隙中，发现有油渗漏。
漏油分析：经过仔细分析。以及对联轴器保护罩结构认真研究，推断可能是由于保护罩过于封闭，在联轴器高速转动时，保护罩内形成一定的真空，使轴承箱内的油在压力下向外漏出。联轴器保护罩见图8：
图8 联轴器保护罩
处理方案：为了验证以上推断，现场决定拆除保护罩后，再次启动泵组，然后观察漏油情况。在拆除联轴器情况下，再次启泵。泵组运行两个多小时，未发现漏油现象。验证了漏油就是由保护罩引起的。推动厂家对联轴器保护罩进行改造。具体改造方案为在保护罩上半部分打孔见图9，用来消除保护罩内负压。
图9 联轴器保护罩开孔图
现场安装开孔后的联轴器对泵组进行连续试转验证，泵组漏油问题消失，漏油问题得到彻底解决。
4 结束语
电动主给水泵方压力级泵驱动端漏油问题经过某核电厂1号机的问题分析和循序渐进的逐步分析处理，先后进行了油封扩孔、加装油封挡油环、更换油封型号、联轴器保护罩钻孔等方法，彻底解决了泵组油档漏油的棘手问题，并将此方案应用于采用同类型泵组的2、3、4号机，宁德某核电3、4号机，阳江某核电一期和台山某核电1号机，保证了设备的可靠运行，确保了机组调试主线的顺利进行。
参考文献
［1］BCO.辽宁红沿河核电厂一期工程（4X1000MW）电动主给水泵设备维修手册[Z].2015.
［2］苏林森，杨辉玉. 900MW压水堆核电站系统与设备[M]. 北京：原子能出版社，1998.
作者简介
段智彪，男，山西忻州人，中级职称，现在中国广核集团中广核工程有限公司从事核电站系统调试工作。
论文作者:段智彪,周小雄,马庆飞
论文发表刊物:《电力设备》2018年第30期
论文发表时间:2019/4/11
标签：漏油论文; 联轴器论文; 油封论文; 护罩论文; 回路论文; 给水泵论文; 压力论文; 《电力设备》2018年第30期论文;