汽轮机调节汽阀油动机故障处理

(中国石油西南油气田分公司，四川 成都 610051)

宁夏石化化肥三厂锅炉给水泵P8001C采用汽轮机驱动，其汽轮机型号为NG25/20，背压式汽轮机额定功率为1 881 kW，转速为12 000 r/min，进汽压力为4.9 MPa，进汽温度为385 ℃，进汽流量为18.0 t/h，排汽压力为0.44 MPa。汽轮机油牌号为ISOVG46，润滑油流量为12 m3/h，压力为0.25 MPa，调节油正常流量为5 m3/h，瞬时最大用油量为7 m3/h，调节油总管油压为0.85 MPa，二次油压范围为0.15～0.45 MPa。汽轮机安装完成后，放置时间较长。

1 调节汽阀油动机结构及工作过程

油动机主要由油缸、错油门、连接体和反馈机构组成(见图1)。在错油门上连接有动力油(P)，二次油(C)，回油(T)，当二次油压出现瞬时升高的情况，就会打破二次油与弹簧(14)平衡，使错油门滑阀向上移动，从而控制动力油进入油缸活塞上腔，油缸活塞下腔与回油管路连通排油，此时活塞下行，从而控制调节汽阀开度加大。与此同时，随着活塞下行，通过反馈板(4)带动弯角杠杆(13)、反馈杠杆(10)动作，作用在错油门弹簧上使其压缩，增大弹簧力，与二次油压力建立新的平衡，错油门滑阀又回到中间位置，调节汽阀保持在新的开度。当二次油压出现瞬时降低的情况，油动机动作与上述过程相反。

图1 油动机结构注：1—杆端关节轴承；2—拉杆；3—调节螺栓；4—反馈板；5—活塞杆；6—油缸；7—活塞；8—连接体；9—错油门；10—反馈杠杆；11—调节螺钉；12—调节螺母；13—弯角杠杆；14—错油门弹簧；15．推力球轴承；16—转动盘；17—滑阀体；18—泄油孔；19—调节阀；20—放油孔；21—调节阀；22—喷油进油孔； 23—测速套筒；24—喷油孔；25—上套筒；26—中间套筒；27—下套筒 C：二次油；P：动力油；T：回油

2 油动机故障描述

锅炉给水泵P8001C透平单试前进行静态调试，发现调节汽阀在开启过程中，调速控制系统给出阀位指令后，调节汽阀动作不灵活，且阀位10%以内动作指令，现场阀门无动作，但二次油压有变化，超过10%以上动作指令，阀门才动作。且调节阀动作后，给出零阀位指令，现场指示不回零位。为进一步查清问题，将油动机杆端关节轴承与调节汽阀传动机构脱开，单独调试油动机，问题仍然存在，说明调节汽阀故障出在油动机部分。

3 故障原因分析及处理[1-2]

3.1 错油门滑阀卡涩

由于油动机不能正常动作，判断错油门内部滑阀存在锈蚀、异物进入等情况，导致错油门滑阀卡涩。决定对错油门进行拆检，拆检发现滑阀与滑阀体均存在局部锈蚀情况(见图2)。使用细砂纸对其进行打磨，洗油清洗后回装。回装完成后透平进行静态调试，仍存在阀门动作不灵活，阀位10%以内动作指令现场阀门无动作的故障。

图2 错油门内部锈蚀情况

再次拆检错油门，对内部滑阀体用油石进行打磨处理。同时检查滑阀转动盘喷油孔是否存在堵塞状况，即用仪表风吹入滑阀喷油进油孔，用手分别感觉5个喷油孔是否有仪表风吹出。打磨完成并确认喷油孔畅通后，回装错油门，并通过调整调节阀(19)增大滑阀动作转速，调节阀(21)增大滑阀动作振幅，以此来提高油动机的灵敏度。经过此次处理后，在透平静态调试过程中，通过错油门壳体上盖的冒汽管口监测滑阀，现场阀门动作灵活，但油动机仍存在超过10%以上阀位指令才动作的故障。

3.2 油动缸内部故障

拆检油动缸(见图3)，对油动缸活塞杆表面进行检查，未发现活塞杆表面有划痕、蚀坑情况，活塞密封环也无磨损现象。对活塞密封环与缸体内壁贴合度进行漏光度检验，发现贴合度较差，且漏光度检测的最大间隙超出要求0.1 mm(要求为不大于0.03 mm)；将活塞密封环自由平放在平板上检查，发现其与平板接触情况较差，有多处漏光点，说明其端面水平度也较差。而活塞密封环的密封面就是环面和端面，这两个面分别与油动缸内壁、活塞环槽的上下端面贴合起密封作用，其间隙超标必然不能起到很好的密封作用，就会导致活塞缸体内部漏油，从而引起油动机动作迟缓，不动作故障。

图3 活塞缸体拆检

3.3 拉杆与活塞杆同心度差

现场检查发现油动机拉杆(2)与活塞杆(5)存在偏斜及同心度较差的现象。当油动缸动作时，活塞所受压力油的力与作用在活塞杆上的调节阀弹簧力不能在同一中心线上(见图4)，弹簧力产生垂直和水平方向的分力F1和F2，在F2的作用下必然导致活塞发生偏斜，从而增大与缸体内壁的摩擦阻力，引起油动机动作困难。

图4 拉杆与活塞杆正常状态下和发生偏斜状态下受力示意

4 油动缸问题处理[3-4]

4.1 更换活塞密封环

针对油动缸活塞密封环不能满足使用要求的情况，联系厂家对密封环进行更换，并进行漏光度检查其与活塞缸内壁贴合情况，漏光只有一处，且间隙小于0.03 mm，活塞密封环开口两端30 mm范围内无漏光情况；对其端面水平度进行检查，发现其与检验平板贴合良好，满足使用条件。

4.2 调整拉杆与活塞杆同心度

针对拉杆与活塞杆同心度较差情况，采取调整油缸底座下部双耳环调整螺杆来校正活塞杆和拉杆同心度，使之误差在0.04 mm范围内。

5 结语

调节汽阀油动机经过处理后，静态调试无卡涩现象，油动机反应灵敏。静态调试完成后，对透汽轮机进行单试，运行状况良好，调速汽阀工作正常。通过对调节汽阀油动机故障的查找、处理，不难看出故障原因与汽轮机安装完成后放置时间较长有很大关系。因此，做好长期停放设备的维护保养工作非常重要。