汽动给水泵机械密封损坏原因分析及对策

2011-03-05郑展友

湖南电力 2011年3期

关键词：汽动机封给水泵

郑展友

(广东省湛江电力有限公司，广东湛江 524099）

汽动给水泵机械密封损坏原因分析及对策

郑展友

(广东省湛江电力有限公司，广东湛江 524099）

根据湛江电厂汽动给水泵机械密封结构特点，从检修工艺、设备质量及运行方式等方面对汽动给水泵机械密封损坏的原因进行研讨，并提出治理对策。

汽动给水泵;机械密封损坏;原因分析;对策

1 概况

湛江电厂2号机为东方汽轮机公司生产的300 MW机组，配套的给水泵驱动方式为1×100%BMCR的汽动给水泵，1×50%B-MCR电动调整给水泵作为备用。其中，汽动给水泵为沈阳水泵厂生产的80CHTA/4筒式多级离心泵，轴密封采用HSHF10/147型机械密封，是一种热流体动力式机械密封，改造前的机械密封结构及其冷却系统如图1所示。

图1 改造前的机械密封结构及其冷却系统简图

从结构图和文献〔1〕可知，机械密封的密封作用是靠动环和静环之间用密封表面存在一个很狭小的轴向间隙来实现的，在两环之间形成了很薄的层流体薄膜，当泵运转时，由于两密封面之间的摩擦作用引起密封腔内的液体发热，为了防止汽化，必须将摩擦产生的热量及时导出，为此，在密封的周围设有通有冷却水的冷却室，同时，动环座设计成具有泵作用的形式，使在密封腔内的液体经冷却器和2个磁性过滤器在一个封闭的冷却系统内自动循环，提高了机械密封的工作效率。

近年来，湛江电厂2号机汽动给水泵曾多次出现因汽动给水泵机械密封损坏造成轴端漏水，机械密封水温度异常，被迫启动电动给水泵带负荷而停运汽动给水泵的事件。如此不仅会增加电厂的厂用电量，影响机组运行的经济性，而且由于汽动给水泵检修期间，因没有备用泵而降低了机组运行的可靠性。

2 原因分析

(1)检修安装工艺不当

该厂汽动给水泵机械安装一直使用克兰机封的安装方法，用公式 (d+e-59)来计算加减垫片量的方法进行调整，而厂家技术人员现场确认80泵机封使用克罗曼机封，其安装只保证2个数据即可。如2个数据现场不符合，则控制调整弹簧压缩量在8～9 mm范围。由于一直使用克兰机封的安装方法，可能存在过度压缩弹簧的现象，从而加速机封的磨损。

(2)机械密封弹簧变形

若机械密封压缩弹簧长短不一致，弹簧压缩后造成静环的受力不均匀，出现偏磨现象，产生漏水。如湛江电厂2号机组汽动给水泵最近一次机械密封损坏情况检测发现，旧弹簧比新弹簧短了1～2 mm，且旧弹簧长短不一，最大偏差达到2 mm。继续使用旧弹簧容易使静环不垂直，动静环接触面产生张口，如在弹簧力作用下无法消除张口，机械密封马上就会泄漏;即使该张口消除了，但由于各处的弹簧力不一样，动静环就会发生偏磨的情况，加快机械密封磨损速度，缩小机封寿命。另外由于旧弹簧变短了，为了调整到原设计的压紧力，就必须增加调整垫片的数量，而垫片越多，机械密封的平行度越难保证。

(3)机械密封水磁性滤网堵塞

机械密封的密封面加工精度要求在0.03 mm以内，细微的裂纹会使机封的密封面粗糙增大，在动环高速旋转时将切割材质较软的静环，长时间运行后将会导致动、静环磨损，使机械密封漏水大，缩短机械密封使用寿命。

(4)机械密封的材质问题

湛江电厂2号机汽动给水泵的机械密封曾在运行不够1个月时间内出现严重磨损的现象，虽然机械密封安装使用克兰机封的安装方法不当，但同样的安装方法以前使用寿命不少于3年，且汽动给水泵的机械密封在近2年来多次出现过故障，说明机封的质量存在问题，从该厂在1号机大修时，测量1号机汽动给水泵静环厚度曾出现相差4 mm的现象足以佐证。

(5)机械密封动、静环之间积存空气未放尽，造成动、静环旋转时短时干磨引起动环磨损

汽动给水泵在设计安装中处于一个较高的位置(12.6 m层)，因结构特点，泵体内很容易产生气体 (空气或汽化后的蒸汽都会在高处积聚)，机械密封冷却水有1个排空气门，每次起泵前都要进行排气，如气体不能及时排净，机封动、静环旋转时就容易出现干磨现象。

3 预防措施及对策

(1)从检修工艺上确保检修质量。制定出汽动给水泵检修作业指导书，指导书中应明确汽动给水泵机械密封冷却水磁性滤网的检查清洗和机械密封弹簧长度及压紧力检查等内容，明确规定机械密封安装方法及安装数据，对变形的弹簧应及时更换，有条件时应在更换机械密封的同时更换弹簧。

(2)加强日常维护工作。检修人员应定期对机械密封冷却水磁性滤网进行检查清洗，确保管路清洁无堵塞。

(3)使用合格的机械密封。购买机械密封时，应选择信誉较高的厂家，同时必须提供完整的产品合格证明。

(4)加强运行方式管理。为了防止因汽动给水泵的机械密封冷却水中积空气而出现干磨现象，要求运行人员加强对汽动给水泵的机械密封冷却水排气工作。不仅在汽动给水泵检修后注水时要排气，停运再启动时也要排气，并且为了防止排气后重新产生气体，应在小机冲转前10 min再进行一次彻底的排气工作。

(5)机封冷却水系统改进。为了防止汽动给水泵在小机盘车状态时因汽前泵停运，造成机械密封供水量不足，引起机械密封动、静密封面磨损，对机械密封冷却水循环系统进行了改造，改造后的机械密封结构及其冷却系统如图2所示，改造后的系统加装了1路凝结水作为机械密封冷却水的备用水源，小机盘车及冲转过程中，保持阀1，2打开，阀3关闭，从而保证了小机盘车及冲转过程中，汽动给水泵的机械密封不会出现干磨现象。