【事故现象】
推力轴承是控制汽轮发电机轴系在允许的轴向范围内转动,一旦轴系推力突然增大,使轴系超过允许范围,若轴向位移保护未动作,则将造成推力瓦片钨金烧损,甚至铜质瓦胎磨损,而导致一系列轴向间隙变化、磨损,造成机组严重损坏。
承力轴承是承受轴系的重量在给定的中心线上转动。在轴瓦钨金和轴颈之间靠形成的油膜承受轴系的重量(推力瓦片与推力盘之间也靠油膜承受推力),当一旦断油或缺油时,将形不成油膜,轴系重量压在轴瓦上,轴颈同钨金直接接触,就会产生高温将钨金熔化,轴颈将与瓦胎磨擦。同时机组径向间隙变小,造成径向动静部分严重磨擦,导致机组严重损坏。
因此,烧轴瓦事故(不论推力瓦或承力轴瓦)不仅是轴瓦损坏问题,而且可能导致汽轮发电机组动静部分磨损的设备损坏事故。
【原因分析】
(1)汽轮机的辅助油泵及其自起动装置,不能处于良好的备用状态。
(2)油系统进行切换操作(如冷油器、辅助油泵、滤网等)时,运行人员误操作,切换操作过程中断油。
(3)机组启动、停机和运行中推力瓦、轴瓦钨金温度和回油温度超过标准要求时,不能按规程规定的要求果断处理。
(4)在机组起停过程中顶轴油泵不能正常启动。
(5)油位计、油压表、油温表及相关的信号装置不齐全,指示不准确。
(6)油质不合格或油中含有杂质和含水量超标。
(7)机组在振动不合格的情况下运行。
(8)直流润滑油泵的直流电源系统没有足够的容量,其各级熔断器配置不合理,故障时熔断器熔断使直流润滑油泵失去电源。
(9)主油泵出口逆止门不严或卡住,造成供油不足或中断。
【预防措施】
(1)运行中轴瓦钨金温度或回油温度(含推力瓦、密封瓦)达到现场规程规定时,应按规程规定果断停机。
(2)涉及润滑油系统的切换操作如切换冷油器、过滤器以及启动定速后停用启动油泵等,均应填用操作票,在班长监护下按操作票顺序缓慢进行操作,操作中应同司机保持密切联系,严密监视润滑油压变化,若润滑油压变化应即停止操作,查明原因后再继续操作。同时操作中必须事先对可能存有空气的设备、部件进行充分排放空气,排净后方可投入润滑油系统。
(3)机组启动前应检查试验交、直流润滑油泵工作正常,并投入低油压保护和联动。停机时应有专人监视润滑油压,必要时应手动投入润滑油泵。
(4)当发生水冲击、瞬间断油或其他可能引起轴瓦损坏的异常情况后,应查明轴瓦确未损坏以后,才能重新启动机组。
(5)直流润滑油泵、直流密封油泵的电源应可靠,其联动装置回路装有交流中间继电器的应改为直流中间继电器,其电源电缆应采取可靠防火措施或采用耐火电缆,以保证失去交流电源或电缆火灾时确保停机时对轴瓦可靠供油。
(6)润滑油系统的截门一般应平装,以防门杆断裂时断油,润滑油系统和冷油器冷却水系统的截门宜采用明杆截门(即门杆随截门开启向外伸出),以便于一目了然地知道截门的开、关程度。
(7)对于主油泵与启动油泵特性不匹配或运行中润滑油压突变的机组,可与制造厂和同型机组电厂联系采取改进措施,防止断油烧瓦事故的发生。
(8)当轴瓦钨金温度和回油温度达到下列数值时应打闸停机。
1)任一轴承回油温度超过75℃或突然升到70℃。
2)主轴瓦钨金温度超过80℃。
3)回油温度升高,轴承内冒烟时。
4)润滑油泵启动后,油压低于运行规程允许值时。(www.xing528.com)
5)盘式密封瓦回油温度超过80℃,或钨金温度超过95℃时。
【事故案例1】
1.事故简述
2002年10月16日,#5机组小修后按计划进行启动。13∶00 机组达到冲转条件,13∶43达到额定转速。司机在查看高压启动油泵电机电流从冲转前的280A 降到189A 后于13∶49盘前停高压启动油泵,盘前光子牌发“润滑油压低停机”信号,机组自动掉闸,交流润滑油泵联启。运行人员误认为油压低的原因是就地油压表一次门未开造成保护动作机组掉闸,因此再次挂闸。14∶14,在高压启动油泵再次达到190A 时,单元长再次在盘前停高压启动油泵。盘前光子牌再次发“润滑油压低停机”信号,由于交流润滑油泵联启未复归,交流润滑油泵未能联启,汽轮机再次掉闸。单元长就地检查发现5瓦温度高,油挡处冒烟,司机盘前发现6、7瓦温度高至90℃,立即破坏真空紧急停机处理。
事故后经检查,发现2、5、6、7瓦下瓦钨金不同程度烧损。5瓦处低压轴封轻微磨损,油挡磨损。解体检查高压启动油泵出口逆止门时发现门板无销轴。
2.原因分析
(1)两次停高压启动油泵时均未严格执行运行规程的规定:检查高压启动油泵出口逆止阀前油压达到2.0MPa后,缓慢关闭高压启动油泵出口门后再停泵(实际运行泵出口逆止阀不严)。同时在停泵过程中未严密监视转速、调速油压和润滑油压的变化,异常情况下未立即恢复高压启动油泵。
(2)在第二次挂闸前对高压启动油泵和交流润滑油泵的联锁未进行复归操作,造成低油压时交流润滑油泵不能联启。
(3)高压启动油泵出口逆止门板无销轴,造成门板关闭不严,主油泵出口门经该门直接流回主油箱,使各轴承断油。
(4)机组启动过程中现场指挥混乱,各级管理人员把关不严也是本次事故的重要原因。
该次事故不仅暴露了当值运行人员操作中存在严重的违章操作情况;同时也暴露了在操作指挥中有违反制度、职责不清、程序不明的混乱现象。某些运行人员对系统不熟,尤其是对主要测点位置不清,并且在检修工作中设备检修验收制度执行不严谨。
3.预防措施
(1)应认真吸取“10·16”事故的经验教训,严格落实责任制,加强设备监护,加强事故防范措施。
(2)进一步认真落实国家电力公司颁发的《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求实施细则》和公司下发的国电股生字[2002]133号文《防止电力生产重大事故的二十五项反措实施细则》,把各项反措内容严格细化,切实落实到运行、检修的日常工作中,通过有效的组织措施和技术措施防止各类恶性事故的发生。
(3)对润滑油系统,要采用明杆阀门,并标有开度指示、开关方向指示和设有手轮止动装置。对高、低压备用油泵和低油压保护装置要定期试验,保持良好的备用状态。
(4)在机组启动定速后、停用高压油泵时,要先缓慢关出口门并注意监视润滑油压的变化,出口门全关后停高压油泵。然后再打开高压油泵出口门恢复备用,开启出口门时亦应注意监视润滑油压的变化。
(5)要认真审查各类规程,通过运行规程规范运行人员的各种操作。凡不符合运行规程要求的均视为习惯性违章,加大惩罚力度。
(6)认真整顿运行人员纪律,重新审查各级人员职责,凡职责不明、程序不清的指挥应立即予以纠正。应本着“谁指挥谁负责、谁操作谁负责”的原则,统一指挥,分部实施组织好现场的运行管理工作。
(7)要加强检修管理工作。对各项检修工作内容,要做到设备、人员、质量评价的记载完整,对验收人更要做到有明确记载。
(8)要加强运行人员的培训工作。运行人员除必须熟悉本专业的系统外,同时必须熟悉主要测量点的信号来源,防止信号异常时产生误判。
(9)认真落实各项责任制,加大反习惯性违章的考核力度,坚决杜绝习惯性违章。
(10)切实落实保护、联锁的投切制度,各种保护定值要做到准确无误,坚决不能发生拒动、误动。
(11)加强对各种重大操作的组织管理,明确各人责任,各司其职,不得多头指挥,盲目操作。发生异常情况时,要在做好充分事故预想的前提下,保持镇定,沉着应对。
【事故案例2】
某厂在调试中,曾出现调速油泵、交流油泵4次同时失电,幸好直流油泵能够及时投入,才未造成机组润滑油中断事故。这是一重大隐患。经检查核实:2台油泵电源均接至400VA 段,该段上分配辅机太多,辅机保护拒动造成越级跳闸,使该段失电。此属于设计问题,建议:机组接产后将该两油泵电源分段布置,排除此重大隐患,使两油泵不同时失电,以确保润滑油不中断,防止断油烧瓦事故的发生。
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