钱龙　张衡　那闻飞　李高尚
（福建福清核电有限公司维修一处）

　　摘　要：某电厂机组调试期间，一台电动辅助给水泵因轴承温度高高报警而紧急停泵。维修人员现场检查发现轴承室润滑油液位几乎为零，房间内存在焦糊味，初步判定该泵轴承损坏。解体检查发现非驱动端轴承室存在大量熔渣，推力轴承烧熔，推力盘、油循环组件及径向瓦等严重磨损，径向瓦所在轴颈也有一定的磨痕。经更换受损部件、消除漏油点、放大推力间隙等处理之后，消除了设备故障，也为同类型故障提供参考的处理方法。
　　关键词：电动辅助给水泵；轴瓦烧毁；润滑油粘度；漏油；故障分析
　　1　电动辅助给水泵结构与原理
　　该泵是11级卧式离心式泵，转动部件由分半式径向轴瓦支撑，轴瓦内浇铸巴氏合金衬里。总轴向力指向驱动端，主要由平衡鼓抵消，剩余轴向力由非驱动端上的推力轴承和推力盘抵消。非驱动端使用CH型轴承箱，包括一对推力轴承、一个推力盘、一个油循环器组件和一个径向轴瓦。驱动端的轴承箱为C型，由一个分半式的径向轴瓦组成。轴承由润滑油系统提供压力油，润滑油通过推力盘及环绕推力盘的油循环器组件进行循环。润滑油通过冷却器进行冷却，冷却器由靠近泵体一级叶轮出口的管路提供冷却水，冷却后返回至泵进口。

　　2　故障简介
　　该泵启动约2分钟发现轴瓦温度超过100℃，峰值超过150℃。现场检查发现润滑油液位几乎为零，且设备房间内有焦糊味，解体轴承室发现轴瓦严重烧毁，推力轴瓦和两端径向轴瓦的巴氏合金衬里已熔化，附着在轴承室内表面；油循环器组件变形；推力盘两侧严重磨损；轴瓦基环变成黑色；轴承室及各零件表面有碎屑；泵轴上有轻微划痕。

　　3　轴瓦烧毁原因分析
　　可能造成轴瓦烧毁的因素有：
　　（1）缺油或断油；
　　（2）润滑油质不合格；
　　（3）检修后沾在轴瓦润滑部分的铁屑杂质未清除干净；
　　（4）安装质量差。
　　3.1润滑油情况分析
　　该泵使用美孚VG46润滑油，质量无问题。事后检查发现驱动端润滑油管接口泄漏，速度为2S一滴。初步计算分析，已知轴承室容积约3L，一滴油体积约0.05ml。按照2s一滴的泄漏速度，轴承室中的油全部漏完需要约33小时。若启泵前油管已开始泄漏，当泄漏达到一定量，油温超过正常值90℃时，润滑油粘度降低，此时将导致两种情况：（1）不能建立正常的油膜厚度，对轴瓦的冷却能力下降；（2）低粘度的油不能通过循环器到达上部推力瓦，继续使轴瓦温度升高，油粘度继续下降，形成恶性循环。而轴承室的泄漏也随着粘度降低而加快，更加剧了这一过程，导致轴瓦迅速烧毁。下面就润滑油的粘度进行分析，可以按照文献^[3]提出的经验公式lglg（Vt+0.7）=b+mlgT求得其他温度下的粘度。查得美孚VG46润滑油在40℃时的粘度是44.5cSt，在100℃时的粘度是6.9cSt。那么计算得出VG46的粘度公式为lglg（Vt+0.7）=9.1996-3.5984lgT。当T=150℃时，油粘度是2.9327cst；当T=240℃时，油粘度是1.205cst，接近13℃水的粘度1.2028cst。因此，当温度接近巴氏合金的熔点240℃时，油的流动性将接近水的流动性，泄漏速度将非常快。可通过相同的计算方法模拟出VG46粘度随温度变化的曲线，再根据文献^[3]提出的缝隙压差流动公式计算泄漏量。由于现场条件限制，未记录相关数据，本文未进行计算，只是提出一种方法，以供参考。同心环形缝隙流量公式为：

　　3.2安装质量分析
　　驱动端轴承箱下部的管路接口未采取有效的密封措施。螺纹部位未缠绕生料带，未涂抹密封胶，而且螺栓力矩不足，导致密封不严，造成润滑油泄漏。
　　3.3设备监护原因
　　泵启动前应该进行必要的检查，比如润滑油油位，润滑油有无泄漏，机械密封泄漏等情况。运行调试人员未能充分执行启泵前的检查项目。可能在润滑油量不足的情况下启动了该泵，造成轴瓦烧毁。

　　4　检修过程及效果
　　（1）打开轴承室，对轴承室及油管路进行冲洗清洁，清理轴承室表面及油管内的金属碎屑。
　　（2）用砂纸轻磨泵轴，消除泵轴表面划痕。
　　（3）更换驱动端和非驱动端的径向轴承、推力轴承、推力盘和油循环器。
　　（4）调整推力间隙：回装之后测量推力间隙为0.2mm，通过加工推力瓦座后的调整垫片，使推力间隙为0.34mm。
　　（5）油漏点位于驱动端轴承室下方的油管接口，对接口螺纹缠绕生料带、涂密封胶后回装，并注满润滑油。检查整个润滑油管路，一个小时内目视无漏油，油位为满液位。

　　（6）泵和电机重新对中。检修完成后启泵验证，连续运行四个小时：轴承温度稳定在60℃左右，轴承振动值小于1mm/s，其他参数如液位、流量等都在正常范围。

　　5　结论与建议
　　轴瓦烧毁对于泵的运行是一个极大的隐患，且危险性较大，为避免以后出现类似事件，保证泵的长久稳定运行，提出以下建议：
　　（1）油管泄露是本次故障的主要原因，可以在油管接口的接触面增加一个耐油垫片，加强密封效果。在运行巡检过程之，要重点关注油系统的油位，一旦发现问题需立刻上报并解决。

　　（2）轴瓦间隙对润滑油温度的影响较大，运行过程中如果轴瓦温度较高，可以适当放大推力间隙，但是不得超过规定限值。
　　（3）加强设备安装过程的监督，尤其对容易引起设备故障的管路接口采取有效的密封措施，如垫片、生料带、密封胶和足够的紧固力矩。
　　（4）加强设备启动前的检查和启动后的巡检。
　　（5）在主控增加一个油位的远传显示，使运行人员随时监测，避免在低油位时启动设备。
　　参考文献：
　　[1]许贤良，同心环缝隙流理论研究[J].安徽理工大学学报，2004，40-42.
　　[2]王锦繁，不同温度下润滑油粘度换算的应用研究[J].润滑油，2001，.
　　[3]李兴虎，润滑油粘度的影响因素分析[J].润滑油，2009.
　　[4]张翼飞，多级离心泵滚动轴承烧毁原因分析[J].流体机械，1996.
　　[5]刘建军，流体力学[M].北京：北京大学出版社，2006（1），77-98.

来源：《华东科技：学术版》