關鍵詞：汽動給水泵；密封軸套；磨損；故障診斷；改進措施

　　0　引言

　　神華國華太倉發電有限公司600MW超臨界機組汽動給水泵芯包是Sulzer技術生產的水平、多級、筒式殼體、并具有整抽式芯包設計的離心泵。汽動給水泵的軸端采用螺旋密封結構，螺旋槽作用是當軸轉動時將泄漏水泵送至泵內的泵送作用，以阻止泵內液體的外泄。為保證運行中給水泵迷宮密封不會產生卡澀，在靠近泵組的密封水管路中安裝有過濾精度80目的濾網裝置，而且這種濾網裝置應經常維持在潔凈狀態。機組投產以來多次發生密封軸套不同程度的磨損卡澀問題，嚴重影響給水泵的安全穩定運行。經過對密封水軸封濾網結構進行研究分析，發現由于檢修工藝不良導致濾網骨架與濾筒之間存在較大的軸向間隙，造成水中的雜質沒有被有效過濾而進入給水泵密封系統，從而導致密封軸套、平衡鼓經常性發生磨損事故，所以必須改進檢修工藝和優化濾網結構才能滿足設備安全、穩定運行的要求。

　　1　事件經過

　　2010年06月12日03時48分，8號鍋爐末級再熱器受熱面泄漏搶修完畢后進行鍋爐點火沖轉。06月11日22時37分，8B汽動給水泵開始沖轉，12時55分，將8A汽動給水泵并入系統運行。06月13日16時20分24秒，在機組升負荷過程中，8B汽動給水泵#3瓦X/Y向軸振從66.5/58.6um開始緩慢爬升，此時轉速為5409rpm，機組負荷為561MW，16時38分20秒，#3瓦X/Y向軸振爬升到80.5/70um，此時轉速為5646rpm，機組負荷為598MW，保持機組負荷穩定，#3瓦X/Y向軸振開始出現下降，16時38分22秒，#3瓦X/Y向軸振下降至73.7/65.4um，16時38分24秒，#3瓦X/Y向軸振突然增大，值達到144/131.9um，持續約3秒，軸振保護動作跳泵。在#3軸振突然增大過程中，#4瓦X/Y向軸振也從27/26um突然增大至66.6/58.3um。在此過程中，#3、4瓦烏金溫度正常，#1、2瓦軸振和烏金溫度正常，推力瓦烏金溫度和軸向位移正常，密封水壓力正常，軸封壓力、溫度正常，潤滑油溫度正常。

　　2　故障診斷分析

　　2.1汽動給水泵跳閘原因分析

　　從振動分析系統采集的#3瓦軸振頻譜數據曲線分析，在振動爬升過程中，振動以基頻（1X）分量為主，緩慢增大，且振動有輕微連續的波動，其它非一倍頻分量非常小。在振動突然增大時，基頻（1X）略有升高，但主要是非基頻（1X）分量顯著增大，導致振動大保護動作跳泵。根據振動頻譜特征，診斷為#3瓦附近的部件存在輕微局部徑向動靜摩擦所致。2010年06月29日，對故障給水泵芯包進行解體大修，發現傳動端密封軸套與密封襯套外側表面出現較深的徑向磨損，軸套磨損深度約0.30mm，自由端密封軸套與密封襯套內側表面出現輕微的徑向磨損，磨損深度約0.05mm，平衡鼓與平衡鼓襯套局部有輕微的磨損，磨損深度約0.05mm。因此，芯包內部件密封軸套、平衡鼓存在徑向動靜摩擦，特別是傳動端密封軸套與密封襯套外側表面出現較深的徑向摩擦磨損是導致#3瓦軸振突然增大發散跳泵原因。

　　2.2密封軸套磨損原因分析

　　2.2.18號機組于2010年04月20日轉入B修，對凝結水系統、中低壓給水系統、給水泵密封水系統進行解體檢修，檢修過程中遺留雜質，而且系統和設備調試時沒有進行有效沖洗，致使雜質進入給水泵芯包內部，導致內部件密封軸套、平衡鼓發生徑向磨損，而傳動端密封水位于管道的末端，比較容易積存雜質，從而造成傳動端密封軸套與密封襯套外側表面出現較深的徑向磨損。

　　2.2.2檢修工藝不良，給水泵密封水軸封濾網在次檢修時沒有對濾網蓋和濾網骨架內外原裝密封墊厚度分別進行測量記錄，更換新密封墊片時隨意改變內外密封墊的厚度差，致使濾網骨架與濾筒存在較大的軸向裝配間隙（達到5.7mm），導致水中的雜質沒有被有效過濾而進入密封水系統中，從而造成芯包內部件密封軸套、平衡鼓發生徑向磨損。

　　3　改進措施

　　3.1密封水軸封濾網結構特點分析

　　密封水軸封濾網由濾筒、濾網骨架、濾網蓋、入口接管、出口接管、排污管等部件組成，內裝高強磁棒吸附金屬雜質，濾網布采用普通的不銹鋼網絲布，過濾精度為80目，濾網骨架與濾網蓋軸向之間設置一個密封墊片，厚度為1mm，設計材質為橡膠石棉墊片，濾網蓋法蘭密封墊片厚度為1mm，設計材質為橡膠石棉墊片，內外墊片厚度差設計為零，以保證裝配后濾網骨架與濾筒軸向的嚴密性，確保所有介質均通過濾網布進行有效過濾。

　　3.2采取的措施

　　3.2.1改進濾網檢修工藝，檢修時必須對濾網蓋和濾網骨架內外密封墊厚度分別進行測量記錄，更換新密封墊片時不能隨意改變內外密封墊的厚度差，應根據選用密封墊片的材質和壓縮率來確定內外密封墊片的厚度，確保裝配后內外墊片的壓縮率在范圍內，保證密封嚴密性。由于原設計密封墊片材質為橡膠石棉墊，運行中容易發生脆化導致密封失效而泄漏，故需要優化選用較好的密封墊材質。根據介質壓力和溫度，外密封墊片選用增強石墨墊片，內密封墊片選用聚四氟乙烯墊片。而增強石墨墊片的壓縮率一般為20％-30％，聚四氟乙烯墊片的壓縮率一般為10％-15％，根據此選用原則，增強石墨墊片厚度若選用4.0mm，聚四氟乙烯墊片厚度則應選用3.5mm。

　　3.2.2普通的80目不銹鋼網絲布鋼絲直徑為0.10mm，強度較低，在前后壓差作用力下極容發生破裂，導致雜質進入密封水系統中。因此，對濾網布進行改進，由原來單層網布改為雙層布，內層網布鋼絲直徑保持不變（0.1mm），外層網布將鋼絲直徑增大至0.5mm，以提高濾網布抗變形損壞的能力，防止運行中網布發生開裂缺陷。

　　3.3檢修注意事項

　　3.3.1加強檢修回裝階段質量管控，清洗各部件，減少系統和設備雜質遺留。

　　3.3.2嚴格按照改進措施要求選用密封墊片的材質和厚度，并依據文件包檢修工藝進行標準化作業，防止再次發生因密封墊片選用不當造成濾網失效。

　　4　結論

　　8號機組給水泵密封水軸封濾網經過上述改進措施處理后，兩臺汽動給水泵運行至今正常，再未出現因密封水軸封濾網失效導致密封軸套磨損和汽動給水泵跳閘的事件發生，改進檢修工藝和優化濾網結構有力保障了設備長周期安全運行，此改進措施的實施為以后設備故障診斷處理積累了經驗。