2016年5月7日#2A汽前泵叶轮损坏事件分析

2016-05-19 

1事情的经过：

4月7日#2机启机过程中，启动#2A汽前泵给锅炉上水时串轴大转检修，检修交代：打开自由端端盖，在轴承位置加了一个0.3mm的垫片，现在串轴为0.07mm，将端盖回装。启动2A汽前泵运行，配合检修就地检查。

4月17日，负荷315MW，#2A前置泵串轴较之前明显，轴承有轻微异音，联系检修检查处理。检修人员交待：2A前置泵轴串偏大，造成轴承运行声音偏大，经就地检查，分析可能为机组低负荷运行，流量有限制造成轴串，要求观察运行。

4月19日，负荷降至315MW，就地检查#2A汽前泵串轴明显，检修交代，不影响运行，明天白班专业商议后处理。

5月7日，负荷300MW，其再次出现串轴大，停泵进行检查。

2原因分析：

#2A汽前泵解体发现，泵叶轮（靠驱动端）螺母脱焊，但未松动，叶轮根部损坏，缺失一块（见上图）。泵叶轮（靠非驱动）螺母脱焊松动、退扣，其轴承锁紧装置脱落。其它部件未见异常。针对以上现象，分析原因如下：

1、泵制造工艺不佳和设计缺陷

我厂#2A汽前泵型号：SQ300-670，属于中分双吸叶轮，特点为低流量高扬程，且扬程曲线会出现驼峰，在低流量运行时会出现不稳定工况。这种泵的叶轮在外形设计上吸入口小、叶轮直径大、重量大。低流量运行时，泵内流动要发生旋转失速、流动颤抖和压力脉动，轴向力明显波动增大，无法平衡，造成转子串轴明显，加上泵壳为单蜗式，低流量时产生较大的径向力，引起密封环快速磨损、轴的疲劳损坏、机封和轴承的损坏。

此型叶轮轴向定位在水泵壳体流道的居中位置，并用叶轮螺母将叶轮锁紧，螺母由止退垫片卡死，而螺母旋紧方向与叶轮工作旋转方向相反，没有螺母止退垫时，叶轮螺母也不可能退出松动，此外叶轮流道制造工艺欠佳，两侧盖板对称性差，加剧破坏了转子的稳定性，从而造成了轴承温度高，转子抖动串轴，当出现泵串轴时，很容易出现螺母退扣松动（我厂已进行点焊加固），发生“啃轴”现象。甚至出现断轴现象（我厂#1机出现过）。此次叶轮靠驱动端根部损坏，缺失一块，原因就是泵出现“啃轴”现象，导致叶轮损坏。

2、运行方式的影响

近几年来，我厂机组启动时常常采用汽泵启动，不使用电泵，这样在启机过程中能够节省大量的厂用电。锅炉上水时采用了汽前泵上水，通过汽前泵的流量远远小于汽前泵的额定工作流量，且流量波动较大。因此造成了汽前泵明显的串轴，给推力轴承和机械密封都造成了极大的危害。而我厂#2机之前#2B汽泵后轴承振动大一直未得到解决，因此，启机时，各值习惯性选择首先使用#2A汽泵，这势必导致#2A汽前泵在每次启机时均进行锅炉上水，造成#2A汽前泵长时间处于低流量方式下运行，引起串轴现象比较严重。

机组负荷低时间较长，给水流量在低负荷时偏低，在运行巡检中也发现其有明显的串轴现象，也向检修进行了反映，但检修要求观察运行，久而久之，引起泵出现上述现象。

3防范措施：

1、进行系统和设备改造

    对于泵出现的情况，建议削减扬程（可以车削叶轮），对泵通流部分进行技改，在某些厂已经实施，效果良好），提高水泵低负荷、低流量时的稳定性。

2、给水系统管路改造。

    在汽前泵出口管上增加了一路再循环，管道引出至除氧器再循环泵的出口管路。在低负荷时及汽前泵单泵运行而给水泵尚未投运时保证了较大的前置泵流量，避开了泵的扬程曲线的驼峰处，保证了泵的安全运行。这个在某些厂已经改造过，在机组启动，前置泵上水时使用。

3、有条件时解体检查

    在条件允许时，对汽前泵进行解体检查，重点检查：机封、轴承、泵轴、叶轮有无磨损、泵轴螺母有无脱焊退扣松动、中分面密封、泵体密封环有无破损等，必要时更换。

4、提高负荷率

    尽量提高机组负荷率，避免在低负荷下长时间运行。

5、提高检修质量和工艺，提高设备可靠性。

    之前#2A汽前泵所用的泵轴是二单元汽前泵的，叶轮是原来#1机汽前泵的，泵轴和叶轮装配间隙大，不匹配，检修通过车削叶轮后完成装配，但并未进行动平衡，而是直接使用，针对此种现象，设备部需要提前采购合格配件，避免此种现象出现。（此次检修后，泵轴仍是二单元汽前泵的，叶轮换为旧叶轮，叶轮进行车削加工）

6、提高巡检质量

    加强运行中巡视检查，发现前置泵串轴等异常时，及时汇报处理，有条件时进行检修处理。