汽轮机油封泄漏原因分析及处理措施

汽轮机油封泄漏原因分析及处理措施

朱佳伟

山西省安装集团股份有限公司 山西省太原市 030032

摘要：汽轮机是生产设备的工作核心、动力来源，随着科学技术的迅速发展，生产设备对所需动力的要求也越来越高，汽轮机的功率要求随之提升，同时对汽轮机的使用寿命要求也日益增加。汽轮机油封密封是影响汽轮机工作寿命的重要因素并且汽轮机油封的漏油问题在日常生产工作较为常见，随之产生的对汽轮机正常运行、工作的影响，危害重大。因此，通过对漏油主要原因的分析，解决油封漏油，延长汽轮机使用寿命，减少经济利益损失是很有必要的。

关键词：汽轮机；油封泄漏；原因；处理措施

1原因分析

1.1进油管振动过大

错油门在运行过程中会产生一定的振动，通过发电机组的本体与进油管的连接处产生振动能量将其传输到油管上，如果油管的振动频率以及错油门的振动频率相同，油管就会出现共振与产生的本体振动要大很多。汽轮机在运行过程中，如果油管的振幅超过0.05mm，振动频率大于50Hz，就会导致其管道接头以及焊缝承受较大的动荷载，导致在运行过程中出现法兰螺栓松动或者垫片密封松弛不均衡的问题，由于错油门和进油管是使用法兰进行连接，加上错油门外的材料硬度比较低，如果紧力过大就会导致错油门的螺纹损坏，这也是导致汽轮机出现漏油事故最多的原因，也是调节系统最为薄弱的环节。

1.2油封装配方面问题

零件配合面在油封装配时的磕碰划伤，或者零件出厂时表面自带的毛刺、锈蚀等缺陷都会导致表面粗糙度的增大，与油封配合接触部位的轴表面硬度不宜低于RC30，硬度过低会导致在安装时轴表面被划伤，造成永久性的损伤，轴与油封接触部位的配合性能下降，影响到密封圈的密封效果，导致漏油。过大的法兰度不平行度，安装时螺栓预紧力不均匀，密封垫片位置不当等因素都会引起油封漏油。油封安装偏心会因油封受力不均匀产生不规则磨损，在安装时偏心量应保持在0.25mmTIR以下。此外，油封对在工作时所受的径向力有着较高的要求，径向载荷过小，润滑油会更容易渗出；如果径载荷过大，虽然降低了润滑油的渗出性，但也将直接导致油封的唇口在短期内产生更严重的磨损，加剧漏油。

1.3油封磨损及损坏

在对汽轮机轴承箱拆卸检查油封后发现，油封第3道梳齿与第2道梳齿间由结焦物质填满后与汽轮机轴发生摩擦是造成振动波动的主要原因，在历次检修中对新旧油封尺寸对比测量未发现有磨损及损坏现象。在对油封安装时未出现卡涩现象，说明油封不存在因高温而产生的变形损坏。将油封及轴径表面清理干净后测量油封检测油封间隙均在标准范围内，而且在检修时为了防止因梳齿间的回油量较小造成的泄漏，对油封梳齿进行增加回油孔数量及直径。安装时在油封背部与轴承箱壳体配合部位涂抹高温密封胶，更换改造的新油封后泄漏现象还是存在，排除油封本身造成的泄漏原因。

2汽轮机油封漏油的改进措施

2.1油封装配过程改进措施

油封在安装前应妥善存放，避免潮湿、热源、合理放置不要折伤。选用油封时，要仔细检查油封的质量，选择合适的规格尺寸。油封在装配过程中要带上手套并保证手套的清洁，防止异物进入油封中，同时选择合理的安装环境，避免在浮尘、铁屑过多的环境下安装油封。轴或者其他配合零件表面若有毛刺、锈蚀等缺陷，在安装前可以使用细砂纸轻微打磨光滑，并处理干净铁屑，并在相应位置擦上少量润滑脂。安装油封尽量使用专业的压装油封工具。安装过程中将油封正放，可以选择涂抹一定的机油在工作表面与唇口之间利于将油封安装到位，轻轻用力安装到合理位置。在安装花键，或油封穿过花键时应当考虑使用保护套对油封进行保护，避免花键等其余零件刮伤油封。

2.2改变滑阀的转动频率

压力油从接口进入到错油门会经过错油门的壳内通道，然后再进入到滑阀中心，利用转动盘从切向孔和径向孔喷出，在运行的过程中，压力油会从转动盘的切线方向连续不断的喷出，使错油门产生旋转运动。如果在运行的过程中，对螺钉进行转速的调整，如果螺纹没攻到底或者螺孔打偏，很有可能会起不到调节滑滑的作用。如果滑滑的转动速度非常快，震动频率很高，在检查时很有可能会出现较大的误差，所以需要经过有效的处理，确保其能够达到设计的要求，缩小转向盘径向的喷油孔，这样就能够降低错油门出现振动的频率。

2.3汽轮机的设计改进

影响油封漏油的原因不仅仅局限于油封本身还应当考虑汽油机的结构设计。

汽轮机内的零件在运行过程必然产生一定的振动，振动能量通过机体与进油管的连接传递到油管上。如果油管的振动频率与错油门的振动频率相同，则油管的和汽轮机的产生的共振振幅会相比正常振动大得多。汽轮机运行过程中油管振幅超过0.05mm，振动频率大于50Hz，就会给管接头和焊缝将带来较大的而外动载荷，此时法兰螺栓在外载荷振动下螺旋副的正压力在某一瞬间会消失、摩擦力为0，如此反复作用从而使螺纹联接松动或者失效。除此之外也会引起垫片密封松弛不均衡的问题，通过法兰连接的错油门和进油管，以及错油门外的硬度较低的联接材料，在压力过大的情况下会导致错油门的螺纹联接失效，这也是导致汽轮机出现漏油事故最频繁的原因，同时也是调节系统中最需要改善的环节。

当压力油从接口进入错油门的壳内通道到达滑阀中心后，压力油会不断从转动盘上的孔中喷出，并推动错油门旋转。在运行过程通过螺钉对转速进行调整，若螺纹没有攻到底或存在螺孔偏差，很可能螺钉无法起到调节滑动的作用。如果滑动速度很快，振动频率很高，很可能出现较大的误差，需要对其进行有效的处理，以保证其达到设计要求从而减少错油门振动的频率，减少对油封的冲击延长油封的寿命。

在开放环境下的汽轮机在雨天时，雨水有很大的几率从排烟风机的管道进入汽轮机内部减少排烟管道的气体流通截面面积，导致管道无法正常排烟。此时的工作环境就会受风机的工作状况影响，油烟风机的功率不够大，导致油烟压力升高，回油的阻力随之增大。将防雨弯头设置在小机油箱的封口位置，或者将U型管设置在母管位置上，从而确保排烟风机的出口处没有雨水积液，确保风机的工作正常，确保其能够正常吸油，使油箱内始终保着负压状态，也在一定程度上延长油封在适合的负压条件下的工作寿命。

2.4排烟管道顶部加装弯头及底部加装放水管

如果遇到下雨天气，很有可能会导致雨水从烟风机的管道进入，导致管道出现堵塞，影响管道的流通面积，这样就会影响到风机的处理情况，如果油烟风机的出力减小，就会导致油烟的压力过大，从而加大回油的阻力。可以在小机油箱的封口位置安装防雨弯头，同时还可以在母管的位置安装排水的U型管，这样就能够保证排烟风机的出口母管处没有积水，确保风机的正常运行，保证其吸油效果，使油箱内建立负压状态，保证前轴承箱的回油效率。

结论

在发电厂运行过程中，汽轮机是其中的重要组成设备，而油封又是汽轮机运行过程中的重要密封设备，所以，确保汽轮机处于正常的运行状态，能够有效提高电厂的运行效率，提高电厂的经济效益。由于长时间的使用会导致齿轮机的油封出现漏油事故，所以需要相关工作人员对油封漏油事故出现的原因进行认真的分析，找到切实可行的解决措施，保证发电厂的安全稳定，运行提高发电厂的生产效率。

参考文献：

[1]夏立国.G16–1型给水泵汽轮机前轴承箱漏油的分析与处理[J].内燃机与配件，2019(12):56–57.

[2]翟荣元.浅谈汽轮机调速及检修相关问题[J].化工管理，2016(36):187.

[3]韩金龙，赵苏平，刘永强.汽轮机后轴承油封环漏油事故分析及处理措施[J].中国设备工程，2019(07):25+27.

[4]王青青，李国栋，关建军.汽轮机高压调阀动力油软管漏油原因分析[J].设备管理与维修，2019(S1):79–81.