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1、2022/11/19,1,汽泵前置泵检修及故障分析,王学成,2022/11/19,2,概述,设备简介检修工艺检修标准故障分析事故处理,2022/11/19,3,HZB253-640型汽前泵的主要技术规范：型号 HZB253-640 扬程 144m型式 卧式单级双吸双蜗壳泵 转速 1487r/min温度 165.1 功率 475KW汽蚀量 5.4m 效率 84.6流量 1026.6 m/h 厂家 上海电力修造厂出口压力 2.2MPa 机械密封， 密封水为除盐水，冷却水为闭冷水，3.6t/h，0.20.6MPa，38C,设备简介,2022/11/19,4,2022/11/19,5,HZB253-6
2、40前置泵是卧式、单级、双吸、进出水垂直向上、单蜗壳泵。泵由蜗壳，与蜗壳一体的吸入及排出管及用螺栓连接的传动端及自由端端盖组成。主要由轴及叶轮组成的旋转组合件，由传动端的单列圆柱滚子轴承和自由端的单列角接触球轴承支持。叶轮由调节螺母及键在轴向定位。可置换的静止磨损环提供了工作间隙。以减少从叶轮高压液体侧到吸入侧的泄漏。轴承座用螺栓联接到端盖上。在轴承座及旋转组件组装到泵壳后，轴承座通过端盖内孔中的轴找中心来校准，并且轴承座由定位销定位。自由端单列角接触球轴承的外环可靠地位于轴承座中，内座圈由轴套定位。轴套制成正确的宽度来使叶轮在所提供的端隙中处于中心位置。传动端单列圆柱滚子轴承为了允许热膨胀，
3、允许在轴承座中有轴向移动。轴承的外座圈用轴向调准圈可靠地位于轴承座的凹槽中，内座由轴套定位，调准圈和轴套制成正确的宽度，以校准轴承座圈。每只轴承用甩油环提油润滑，每只轴承座装有油标和恒油位器及呼吸器。润滑油冷却由装在底部的冷却器冷却。泵两端的密封形式为机械密封。,2022/11/19,6,解体检修工艺,大修前的准备工作在开始大修工序期间，须保持泵壳内表压为零。隔离措施：切断电机的电源。 关闭进出口阀门，关闭冷却水及密封水进出阀门。打开放水、放气孔,把泵壳内水放尽。排出轴承内润滑油，拆下所有影响检修的测温探头及仪表。拆下影响解体的闭冷却水及密封水管道，做好标记并包扎好。检查所有起吊装置和专用工具
4、是否良好无损。拆下联轴器防护罩，在联轴器上做标记，拆下联轴器螺栓和联轴器短节。测量并纪录泵与电机的原始中心数据和轴端距离。把泵轴的联轴器卸下，把键卸下并做上标记。,2022/11/19,7,自由端和传动端轴承 ：1 拆下轴承座端盖的紧固螺栓，并把端盖卸下，测量并记录轴承的轴向间隙。2 拆下轴承盖的定位销，吊开轴承盖.卸下轴承的带油环和调整圈。把轴承端盖拆卸下，测量并记录轴承压盖与轴承的轴向紧力。 3把泵轴上的螺母锁紧垫片打开，并拆下螺母、保险垫和轴套.（注：传动端泵轴上的螺纹是左旋螺纹，自由端是右旋螺纹，为了便于安装，如有必要在每一组件重新标上新的记号。）机械密封：1、松开机械密封静环压盖螺栓
5、，拉出机械密封静环及压盖。2、松开，但不拆除在机械密封轴套的紧定螺钉。3、均匀的拧松固定机械密封装置与机械密封冷却套的连接螺母，直到螺母与双头螺栓端齐平。抽出密封装置的芯件，直到它靠住螺母。4、用检修吊车挂上链条葫芦，再用钢丝绳把轴承座挂上，拆下轴承座与泵端盖的连接螺栓，把轴承座平稳卸下。5、用拉马把滚动轴承卸下，并用布包好。6、把挡水环卸下，再把抛油轴套卸下。7、把机械密封装置与机械密封冷却套的连接螺母及垫圈卸下。8、把机械密封从轴上卸下。9、卸下机械密封冷却水套的螺钉与垫圈，并卸下水套。,轴承和机封拆卸,2022/11/19,8,泵解体1、拆卸传动端轴承、轴承座，机械密封及机械密封冷却套2
6、、拆卸自由端轴承、轴承座，机械密封及机械密封冷却套；3、拆卸自由端端盖及转子4、在端盖上装上吊环螺钉，连上吊索；5、拧松并拆除端盖上的螺母及垫圈；6、上起顶螺钉，均匀地拧紧，直到端盖从泵壳上脱开；注：在从泵壳上拆下端盖时，为了防止损伤它的内孔及轴，要小心地引导端盖通过轴端。7、从泵壳上拆除端盖；注意：一旦自由端端盖拆下，转子由在传动端端盖内孔中的轴套和磨损环支撑。在拆除转子时，应小心避免使这些部件的内孔及轴受到损坏。8、用软的吊索，从泵壳中拉出转子。尽可能靠近叶轮来放置吊索，小心地尽量减低轴上的应力。9、转子解体注：小心搬运转子，为保证其直度，均匀地支持它。只有在需要装配备用叶轮或轴时，才从轴
7、上拆下叶轮。10、把转子水平放置在支架上，确保转子牢固、平稳地在架子上；注：拆卸前，测量并记从轴的传动端到叶轮锁紧螺母外侧面的精密尺寸，这个尺寸在叶轮重新装复时必须重予实现。11、松开紧定螺钉，拧下并移开传动端及自由端的锁紧螺母。将每个锁紧螺母放上标签以确保它们重装在原来的位置上；12、从轴上拆下轴套，在每个轴套上放上标签以确保它们重装在原来的位置上；13、拆除叶轮及叶轮键。,2022/11/19,9,检查、更换1、所有部件必须彻底清洗，并检查是否有磨损和损坏。检查静止磨损环的运动间隙，若测量间隙超过所给范围，应更换该零件。2、检查磨损环和轴套检查间隙检查有无刻痕及刮痕。检查有无槽沟及不均匀的
8、磨损。如有必要进行修复或更换。注：磨损环及轴套间隙必须在允许的间隙以内。磨损环的直径新间隙为0.700.88mm，最大允许直径间隙，即在完全磨损的情况下为1.76mm。新的轴套及端盖间的直径间隙是1.01.30mm。最大允许直径间隙，即在完全磨损的状态下，是2.60mm。3、检查轴锉光任何毛刺，并用细布将产生的锉痕弄光滑。保护此表面不受损坏。用细布或400粒度砂纸，磨光叶轮、密封、联轴节及轴承处的轴。检查轴的任何损坏和弯曲情况。4、检查叶轮检查叶轮是否有冲蚀现象，特别是在叶片的端部；5、检查机械密封检查机械密封有无损坏和磨损。如有必要换新。6、轴承彻底清洗并检查轴承有无磨损或损坏，必要时更换新
9、的。,2022/11/19,10,泵的复装1、组装转子2、检查键与备用叶轮或轴的键槽配合是否合适。3、在轴上装上叶轮，安装时注意叶轮的方向，并确保叶轮的键槽准确地和键对齐。4、装上传动端轴套及锁紧螺母。5、确保从轴的传动端到锁紧螺母外侧面的尺寸与解体前测定数值相同，保证叶轮对中。6、拧紧紧定螺钉使锁紧螺母就位。7、装配自由端轴套及锁紧螺母，拧紧紧定螺钉，使锁紧螺母就位。8、安装转子和传动端端盖及自由端端盖。9、在传动端端盖上装上新垫片，并吊装到泵壳上，套在双头螺栓上。10、检查结合面是否良好，换上新垫片，保持与原垫片厚度一致。装上定位销，均匀地拧上螺母，使端盖就位。11、用软吊索吊起转子，并用
10、手引导其进入泵体内，避免重量压在端盖内孔及磨损环上，以防损坏。12、在泵体自由端端盖上装上新垫片，并吊装到泵壳上，套在双头螺栓上。13、检查结合面是否良好。转子能否自由旋转，串动量是否符合要求。14、并检查叶轮与传动端端盖密封环的间隙，使转子留在中心位置上。15、装上自由端端盖定位销，均匀地拧上螺母，使端盖就位。,2022/11/19,11,机封和轴承装配1、换上新垫片，把传动端的机械密封冷却套装上。2、把经检查合格的机械密封装上，用4个螺母及垫圈装到机械密封压盖的双头螺栓端部齐平，不拧紧。3、把抛油轴套和挡水圈装上。4、把驱动端的圆柱滚子轴承装配到轴上。5、将轴套与轴向调整圈装上，并装上甩油
11、环。6、把传动端轴上的保险垫与园螺母装上，确保保险垫的内舌弯入键槽内。7、园螺母上紧后，将保险垫的舌片弯入园螺母的槽内。8、把传动端的轴承座吊起，对上滚子轴承的外滚道和轴向调整圈。插入定位销，装上螺钉以固定轴承座，定位销定位后上紧轴承座的固定螺钉。9、把驱动端轴承盖装到轴承上，将定位销就位后，上紧螺钉。10、把驱动端轴承端盖配上新0型圈后，装到轴承上，上紧螺钉。11、均匀地拧紧机械密封端盖的4个螺母。12、从机械密封轴套的槽中，脱开机械密封的3只间隔件，并把间隔件转到外侧后拧紧螺钉。,2022/11/19,12,13、 换上新垫片，把自由端的机械密封冷却套装上。14、把经检查合格的机械密封装上
12、，用4个螺母及垫圈装到机械密封压盖的双头螺栓端部齐平，不拧紧。15、把抛油轴套和档水圈装上。16、把自由端的角接触球轴承装配到轴上。（轴承背靠背为一组件）17、将轴套与轴向调整圈装上，并装上甩油环。18、把自由端轴上的保险垫与园螺母装上，确保保险垫的内舌弯入键槽内。19、园螺母上紧后，将保险垫的舌片弯入园螺母的槽内。20、把自由端的轴承座吊起，对上滚动轴承的外滚道，插入定位销，装上螺钉以固定轴承座，定位销定位后上紧轴承座的固定螺钉。21、把自由端轴承盖装到轴承上，将定位销就位后，上紧螺钉。（背靠背安装）22、测量轴承的压盖与轴承轴向紧力.23、在驱动端轴承端盖配上新0型圈后，装到轴承上，把紧螺
13、钉。24、均匀地拧紧机械密封端盖的4个螺母。25、从机械密封轴套的槽中，脱开机械密封的3只间隔件，并把间隔件转到外侧后拧紧螺钉。26、把轴承的热工测温探头装上。27、把轴承的仪表装上。28、将轴承的润滑油加至油镜中位，并把油杯的油加满。29、把轴承冷油器的冷却水管接上。30、把机械密封的密封水管接上。,2022/11/19,13,31、测量泵轴与电机轴的轴端距离是否与解体前所测数据相符，如不符则查出原因并消除。32、泵轴与电机轴的对中。33、装上联轴器短接，装上联轴器保护罩。34、装上轴承座测温探头及仪表。35、清理检修现场36、设备试运。37、结束工作票。,2022/11/19,14,注意事
14、项：,在拆卸过程中，测量轴半窜量时必须把前、后机封压盖充分拧松，以使在对轴进行前后窜动时不受机封本身压缩量的影响，影响测量半窜量的准确度。安装机械密封静环时，用手托起抬高后紧固螺栓，可改善机封静环的同心度，避免出现偏磨漏水现象。（一般机封静环止口上下间隙在0.07-0.10mm）在机组带满负荷运行，汽前泵进水温度在160左右时，对两端大端盖螺栓进行热紧。这样可避免因大端盖与其联接螺栓的膨胀长度不一致而引起端盖紧力不足造成漏水。在复装大端盖时应将泵里面缠绕垫贴在大端盖上且配合不能过紧或过松，再进行复装，这样可避免垫片被压坏。,2022/11/19,15,检修工艺标准,2022/11/19,16,
15、2022/11/19,17,1、轴承振动0.04mm；2、轴承温度95；3、泵达额定出力；4、设备无泄漏。,修后目标,2022/11/19,18,故障分析,2022/11/19,19,2022/11/19,20,事故处理及经验总结,2022/11/19,21,1、泵体高低压密封面冲刷,3号机A汽前泵、3号机B汽前泵、5号机A汽前泵在运行过程中分别出现了电流缓慢增大的异常情况，如：自2009年5月以来3A汽前泵运行电流有逐渐攀升的趋势（正常运行电流应在在50A左右），截至3号机C级检修前电流升高了8A，3A汽泵转速比3B高120转。3号机B汽前泵和5号机A汽前泵与3号机A汽前泵的表征现象相同。
16、在2009年底及2010年10月份分别对这3台前置泵进行了解体检修。经过三台泵的解体检查，发现泵壳体上的高低压密封面冲刷严重，导致高压水回流至低压侧，导致泵出力降低，电流升高。3号机B汽前泵和5号机A汽前泵解体后检查与其3号机A汽前泵有同样的情况。,2022/11/19,22,冲刷原因分析：1、前置泵的设置是为防止给水泵汽蚀，因此工作环境比较恶劣，泵体和泵端盖高低压水室密封面存在铸造缺陷（砂眼、蜂窝孔、夹渣、应力集中点等），在恶劣的工况下导致密封面上的缺陷暴露，形成局部的涡流和冲刷，从而引起高低压密封面泄漏致使被严重冲刷。2、泵体与端盖高低压密封接合面垫片选型差异，致使密封面密封不严，从而引起
17、泄漏，导致严重冲刷的故障。3、泵体与端盖高低压密封接合面垫片压缩量调整不符合标准，致使密封面密封不严，从而引起泄漏，导致严重冲刷的故障。 如果大端盖垫片过厚，则会导致高低压密封面压缩量不足，从而有可能影响到其密封效果，增大泄露的可能，严重则也会出现大面积的冲刷。如过大端盖垫片过薄则会导致大端盖密封垫片压缩量不足，从而引起大端盖泄漏。,2022/11/19,23,处理方案1）、前置泵高低压水室密封面冲刷缺陷修复需要特殊焊接处理，需要将前置大端盖进行补焊、打磨、车削、热处理等修复处理。 在此修复方案中我们所要做的是重点把握各部尺寸，包括大端盖密封面尺寸，泵体密封面尺寸、大端盖与泵体配合情况，以及大
18、端盖与泵体配合情况下轴向需要满足内外垫片压缩量的尺寸（尺寸前提时保证内外部垫片压缩量符合标准），防止车削加工过量或者不足。 如果车削加工过量，则会导致高低压密封面垫片压缩量不足，从而泵在运行一段时间后会再次出现冲刷的故障。 如果车削加工不足，则有可能导致大端盖法兰与泵体接合面垫片压缩量不足，导致大端盖泄漏。2）、对修复后的泵体及端盖进行必要的着色（探伤）检查，防止存在补焊、和车削后遗留的加工缺陷；检查有无其它砂眼、裂纹等缺陷。3）、回装必须保证高低压密封面和大端盖垫片的压缩量足够，防止泄漏。,2022/11/19,24,2、2B汽前泵自由端机封漏水事件,2012年9月17日 2B汽前泵自由端机
19、封静环与轴套在泵启动时发生碰磨，导致机封损伤漏水。 2B汽前泵自由端机封静环与轴套安装上部间隙偏小，达不到安全裕量，易发生碰磨。机封与冷却水套固定方式为止口定位，无法调整间隙。机封检修安装人员技能、经验不足，对单一靠止口定位的机封静环，安装后上下间隙检查不认真，对存在的偏差认识不足，未充分意识到机封静环与轴套上部间隙不足问题，导致2B汽前泵自由端机封静环与轴套安装间隙偏小现象未及时发现，检修过程质量管控不到位。,2022/11/19,25,3、1B前置泵试运密封水手动门未全开事件,2010年04月17日 ，1B前置泵试运时发现驱动端机械密封漏水。 操作人技能、经验不足，未能检查确认出1B前置泵
20、密封水进口手动门卡涩严重未全开，失去冷却润滑，温度高损坏。,2022/11/19,26,4、4A前置泵自由端机封漏水事件,2011年02月01日 ，4A汽前泵试运时自由端机封甩水较大 ，拆卸后发现机械密封静环密封面碎裂，动环轴套内壁有明显的过热痕迹。 4A前置泵机封密封水水量较小，4A汽泵前置泵自由端机械密封过热导致密封静环胀裂，导致密封失效甩水。 4A汽泵前置泵自由端机械密封启动过程中冷却不足，导致密封面摩擦副在高速旋转时产生的摩擦热量聚集，使静环受热膨胀而碎裂。,2022/11/19,27,5、3号机电泵前置泵机封甩水,2007-10-24 ，3号机电前泵机械密封泄漏。静环座与冷却水套结合
21、面所加垫片太厚（1mm）,导致机械密封静环O型圈未能压紧,泵启停后静环松动，机封静环冷却水泄漏。传动端机封静环存在瓢偏是注水时机封泄漏的原因。3号机电前泵驱动端机械密封动静环合严检查时发现局部透光，用0.02mm塞尺塞不进。根据电力建设施工及验收技术规范汽轮机组篇7.3.4 （5）静环和动环密封端面瓢偏应小于0.02mm；（6）动环和静环密封面不平行度应小于0.04mm要求，动静环合严后存在0.02mm间隙不影响转动后形成水膜，不影响转动密封效果，但注水时会泄漏。,2022/11/19,28,6、3号机A前置泵自由端轴承温度高,3A汽前泵自由端轴承外表面温度存在偏高现象。3C检修后最高84度，
22、 2011年十一期间检查后额定负荷时88度，低负荷时最高93度。轴承外表面温度偏高现象分析为轴承压盖间隙调整不合适所致。国庆前轴承温度为80左右，此轴承在回装过程中轴承压盖的紧力留的偏大，有5丝的紧力，这样此轴承在运行是膨胀受阻，特别是在低负荷时水流不稳定，导致轴承轴向推力变大，轴承温度升高。,2022/11/19,29,7、2A汽前泵自由端轴承油质恶化异常,巡检发现2A汽前泵自由端轴承室油质恶化，伴有细末杂质及乳化现象，自由端轴承滚珠点蚀现象较重，与铜保持架存在磨损。根源在于轴承老化，甩油环提油润滑不良，滚珠摩擦力增大，导致局部过热，使油质分解含水，油中夹杂滚珠、铜保持架剥落的细末状机械杂质
23、。,2022/11/19,30,8、5B汽前泵驱动端轴承烧损,2007年3月1 日，5B汽前泵驱动端轴承温度高导致轴承烧损。轴承拆开后发现轴承保持架磨损严重，轴承内、外套磨损，保持架部分断裂， 5B汽前泵轴承保持架较薄， 运行中断裂脱落进入轴承内，导致轴承磨损,温度突然升高而烧损轴承。 烧毁的轴承保持架是窄边铁质保持架，现用的是宽边铜质保持架 。轴承在运行中保持架脱落进入轴承内，导致轴承磨损烧毁 。,2022/11/19,31,9、5号机B汽泵自由端轴承异音异常,2007.1.23，发现5号机B汽泵前置泵自由端轴承异音增大，劣化速度加剧。2006.01.25，退出5号机B汽泵前置泵进行轴承检查
24、，发现轴承保持架严重磨损，油质劣化，更换自由端轴承后异音消除，5号机B汽泵前置泵运行正常。 基建期安装单位广东火电在处理5B汽泵前置泵缺陷时，错误的使用三爪拉马，致使轴承保持架损坏；广东火电对损坏的轴承未进行更换，直接进行了复装，导致轴承滚珠与保持架磨损，长期运行后异音增大。,2022/11/19,32,附图1：,附图2：,2022/11/19,33,10、5B汽泵前置泵自由端轴承油质发黑异常,发现汽泵前置泵自由端轴承油质变黑，经点检分析认为是轴承保持架磨损所致，在6月14日专业检修会议上，列入周检修计划，计划利用夜间低负荷机会进行轴承检查更换。 2007年6月16日夜，利用机组低负荷机会，退
25、备5B汽泵前置泵进行轴承检查，2007年6月17日 03：00，隔离措施完全后检修人员对轴承进行检查。发现自由端角接触球轴承保持架存在磨损，拆卸轴承后发现自由端靠泵侧轴承轴颈处磨损，磨损0.2mm。对自由端靠泵侧轴承轴颈打麻点后装复新轴承。 从两角接触轴承内圈接触处磨损情况看，是一条线而不是面（见下图）判断，2007年3月更换5B汽前泵泵轴时，由于清洁不到位，两角接触轴承内圈间存在金属杂质，经过长期运行，特别是5号机5月小修时汽泵前置泵走再循环时轴向力大且方向不稳定，导致金属杂质变形松动，两角接触轴承内圈间出现间隙，轴承内圈与泵轴紧力不足导致靠泵侧角接触球轴承间歇跑内圈，轴承油质发黑。,2022/11/19,34,
