灯泡贯流式机组导叶轴套漏水原因分析及处理方法

灯泡贯流式机组导叶轴套漏水原因分析及处理方法赵晓东（中国水利水电第三工程局有限公司，陕西西安，710016）摘要：桃源水电站机组为灯泡贯流式机组，9台机组均在冲水时发现导叶轴套有漏水现象，导叶与外轴承座之间存在不同程度的漏水（渗水）现象。威胁在导水机构下部所运行的轴承低位油箱、漏油箱、水轮机控制柜等设备，影响机组的正常运行。关键词：灯泡贯流式；导水机构；导叶轴套；漏水处理ThecauseanalysisandtreatmentmethodofleafsleeveWaterLeakagebulbturbineunitsZHAOXiaodong(ThirdEngineeringBureauCo.,Ltd.,Xi'an,Shaanxi,710016)Abstract:Taoyuanhydropowerstationunitforbulbturbine,9unitswereintheflushingfoundleakagephenomenonguidevaneaxlesleeveandbetweentheguidevaneandtheouterbearingseatexistdifferentdegreeofleakage(seepage)phenomenon.Threatatthelowerpartofthebodyofwaterinthepilotrunofbearingloweroiltanks,oilbox,hydraulicturbinecontrolcabinetequipmentandaffecttheunit'snormaloperation.Keywords:bulb;water;guidevanesleeve;watertreatment1、情况概述桃源水电站位于湖南省桃源县城沅水流域，是沅水干流河段的第14个梯形电站，也是沅水干流最末一个梯形电站。桃源水电站正常蓄水水位39.5m，无调节能力，为河床径流式电站。电站总装机180MW，装设9台20MW的灯泡贯流式水轮机发电机组，多年平均发电量为7.93亿kW.h，年利用小时4404h。2、导水机构设备灯泡贯流式水轮机转轮所需的环量全部由导水机构形成，并根据机组的功率要求调节流量，同时防止机组甩负荷时发生飞逸以及使水轮机停止运行时导叶关闭切断水流，防卡死和防干涉安全防控结构措施，因而导水机构是贯流式机组的一个关键部件，其结构复杂、尺寸大、重量大、安装调整精度要求高、难度大。桃源水电站导水机构设备由浙江富春江水电设备有限公司设计制造，设备组装后总重量165吨，最大尺寸：10110㎜×9360㎜×3115㎜。主要部件有：外导环（分4瓣）、内导环、控制环（分2瓣）、导叶（共16片）、外轴承座、导叶臂等。3、导水机构在机组运行中出现问题桃源水电站机组运行过程中，9台机组充水后均发现，导叶与外轴承座之间存在不同程度的漏水（渗水）现象，威胁在导水机构下部所运行的轴承低位油箱、漏油箱、水轮机控制柜等设备，影响机组的正常运行。4、漏水原因分析桃源水电站导水机构设备是由浙江富春江水电设备有限公司设计制造，并分半运往工地，现场进行组装与安装，安装导叶需要厂家提供的导叶引伸工具，调整合适的角度，控制导叶引伸工具、导叶、导叶外轴承座必须同心，这样导叶在进入时才不会对外轴承座里面的密封圈造成损伤。由于设备结构原因，安装好导叶后，无法查看导叶与外轴承座之间密封条情况，只能等机组冲水，正常运行时才能查看导叶与外轴承座之间密封是否完好无损，导叶轴套是否有漏水现象。桃源水电站9台机组均在机组冲水，正常运行状态下，导叶轴套出现不同程度的漏水现象，为了处理漏水，在不影响机组正常运行，查看图纸，将密封槽与对应密封条进行比较，图纸要求尺寸Φ236x7耐油橡胶，根据图纸上密封槽的宽度、深度，与图纸要求尺寸，经过细致计算并咨询了密封圈专业厂家，发现密封条的压缩量偏小。桃源水电站C修，应业主要求对导水机构导叶外轴承座进行拆除，发现O密封条与Y型密封圈不同程度上都有磨损现象，然后现场对设备密封槽进行现场测量对比。经过分析得出原因，密封条压缩量小，在加上导叶引伸工具不能准确的定位同心、现场施工安装人员安装不到位、安装不细心导致导叶与外轴承座漏水的主要原因。5、具体的处理方案措施因Y型密封条和O型密封条均镶嵌在外轴承座内，重新换密封条，工程量太大，漏水位置很难施工，拆除外轴承座工期太长，为了不影响年发电量，经过现场业主、总包、监理、施工方及密封条专业人员进行研讨与分析，如果更换密封条，受设备结构原因，无法保证和判断密封条顺利，没有被损坏，再加上更换密封条工程量太大，施工难度大，工期长等原因经过现场实地查看，根据图纸与同类型机组的处理情况，结合桃源电站实际情况，导水机构漏水处理初步确定在外轴承压板与套管、导叶外轴承之间增设Φ12mm密封条，在外轴承压板与外轴承座之间涂密封胶。方案简图:螺栓*100导叶键外轴承压板ΙΙ放大导叶臂Φ12mm密封条此面涂密封胶外轴承座5.1利用转轮室巡视平台，根据导叶具体漏水点位置，搭设脚手架及工作台。5.2利用导叶键拔出工具，将导叶键向外拔出5cm，将导叶端头M42X100螺栓向外旋出5cm（如果螺栓长度不够，可将端头螺栓更换为M42X150的螺栓）。在导叶臂与导水机构外导环之间架设千斤顶，将导叶臂向外侧顶起，顶起高度（距离）要能满足在外轴承压板与套管、导叶外轴承之间加入密封条的施工要求。5.3在顶起导叶臂时，密切注意导叶连杆位置，如果卡塞现象则需要将连杆拆除，拆除后的连杆用铁丝与固定部件捆扎牢固，固定位置错开施工位置。导叶键在拔出5cm时，如果不能将连杆顶出，则需要将导叶键全部拔出。在导叶键拔出时要事先用1吨手拉葫芦将导叶臂进行固定，防止键拔出后导叶臂旋转。待导叶臂移动位置具备施工条件后，在其与外轴承座之间装入支撑（根据具体尺寸用钢管制作），防止导叶臂突然下落（上部漏水点）。5.4拆除外轴承压板上的所有螺栓，将压板移向外侧。用棉布将外轴承压板与套管、导叶外轴承之间擦拭干净，选用Φ12mm，长度为793.5mm的密封条，绕导叶外轴一周，用胶水粘合成密封圈装入外轴承压板与套管、导叶外轴承之间。在粘合时要保证橡胶条无扭曲、错牙，对接头部位用砂纸打磨光滑。上述工作完成后，在密封圈上涂抹润滑脂。5.5在外轴轴承座上，并将所有螺栓紧固。5.6回装导轴承压板与外轴承座之间涂抹密封胶，待密封胶稍干后立即将外轴承压板装于外叶臂、连杆等部件，清理施工场地。6、试运行情况经过处理后，机组冲水及正常运行时，观察到导叶轴套已没有漏水现象，到目前为止没有发现导水机构导叶轴套有漏水现象，这个方案有效的解决了桃源水电站导水机构轴套漏水难题7、结束语灯泡贯流式水轮机的引水部件、转轮、排水部件都在一条轴线上，水流一贯平直通过，故称为贯流式水轮机。灯泡贯流式机组为卧轴布置，它比立式水轮机导水机构更容易漏水，通过对桃源水电站导水机构导叶轴套漏水处理，进行近半年的运行观察，桃源水电站导叶外轴套在没有出现漏水现象。这个方案有效的解决了导水机构轴套漏水现象，同时节省了人力，物力，节省检修时间，又改善了运行环境，提供安全运行保证。为电站的安全生产和争创效益提供了非常有利的条件。参考文献[1]苏保安，泰俊兰．灯泡贯流式机组应用技术［Ｊ］．水电施工技术，2012,68（2）：48[2]黄耿，邓启秋．潮州供水枢纽机组导叶轴套密封漏水处理［Ｊ］．广东水利水电，2008,90（9）:88-89作者简介：赵晓东（1991-），男，陕西渭南人，职称：技术员，从事专业：水电站动力设备管理作者：赵晓东、单位：中国水利水电第三工程局有限公司、地址:湖南省常德市桃源县双洲岛水电三局机电安装项目部、邮编415700、电话：[phone]