汽輪機潤滑油箱油位下降原因分析及處理
2022-12-21引 言
汽輪機潤滑油箱在潤滑油系統(tǒng)中起著儲存潤滑油，分離油中空氣、水分和雜質(zhì)的作用。為了確保向汽輪機各軸承正常供油，防止汽輪機軸承斷油燒損等事故，必須保證潤滑油箱內(nèi)存儲一定量的潤滑油。潤滑油箱油位也是機組運行安全的重要監(jiān)視參數(shù)之一。大型機組更要求設(shè)置“潤滑油箱油位低停機”保護，保證機組在事故情況下安全停運。
然而，在實際生產(chǎn)中，經(jīng)常遇到潤滑油箱油位下降的情況。由于潤滑油箱油位下降原因較多，加之系統(tǒng)復(fù)雜，且大部分設(shè)備都集裝在潤滑油箱內(nèi)，解決起來比較困難，給生產(chǎn)運行帶來較大困擾。本文針對某電廠汽輪機運行中潤滑油箱油位下降問題進行分析，并提出解決方案，為類似故障的解決提供參考。
設(shè)備概況
某電廠汽輪機為哈爾濱汽輪機廠有限責任公司制造的NZK100-9.32/535型直接空冷凝汽式汽輪機。潤滑油系統(tǒng)由汽輪機主軸驅(qū)動的主油泵、冷油器、射油器、溢油閥、頂軸裝置、盤車裝置、排煙系統(tǒng)、油箱、啟動油泵、交流潤滑油泵、直流事故油泵、油位指示器、油壓降低保護裝置、油凈化系統(tǒng)以及連接管道、閥門及各種監(jiān)測儀表等構(gòu)成。其中潤滑油箱采用集裝方式，將潤滑油系統(tǒng)中的大量設(shè)備集中布置在油箱內(nèi)，以便于運行及監(jiān)視。潤滑油供油系統(tǒng)為密閉系統(tǒng)，回油回到組合油箱后，通過濾網(wǎng)及其他凈化系統(tǒng)后再供給潤滑油系統(tǒng)。
潤滑油箱油位下降情況
該電廠自2017年3月以來，1號汽輪機潤滑油箱油位出現(xiàn)無規(guī)律持續(xù)下降現(xiàn)象，且在油箱油位變化過程中，遠傳油位與就地油位完全一致。油位變化數(shù)據(jù)如表1所示。
原因分析
針對上述問題，決定利用魚骨分析法對潤滑油箱油位下降的原因進行分析，相應(yīng)的魚骨圖如圖1所示。按照圖1對可能造成潤滑油箱油位下降的原因逐一進行排查。
1.油位計故障
汽輪機潤滑油箱上只安裝1個頂裝式磁翻板油位計。該油位計由本體（由上、下導(dǎo)管組成）、翻板箱（由紅、白雙色磁性小翻板組成）、浮子（由磁體、頂桿、浮球組成）及油位變送器等組成，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。其工作原理為：容器內(nèi)的浮球在下導(dǎo)管內(nèi)隨油面高度的變化而上下浮動，磁體通過頂桿在上導(dǎo)管內(nèi)移動，利用磁力使翻板翻動。油位變送器將油位信號傳送至控制中心進行遠傳油位指示[2-3]。
遠傳油位信號來自就地油位計，遠傳油位與就地油位來源于同1套測量裝置，因此，當油位計出現(xiàn)問題，則2個油位顯示值都不準確，2個油位無對比價值。因遠傳油位與就地油位一致，且數(shù)值呈連續(xù)變化趨勢，所以排除油位計本體、翻板箱、油位變送器故障及浮球和磁體在導(dǎo)管中卡澀坐死的可能。如果浮球破裂，潤滑油會進入浮球內(nèi)部，浮球完全沉入潤滑油中，直至油位計上導(dǎo)管中的磁體下行至限位標牌處，而且不會因向潤滑油箱內(nèi)補充潤滑油而重新浮起來。因此，浮球破裂的可能性也被排除。
2.系統(tǒng)泄漏
汽輪機潤滑油系統(tǒng)供、回油管道采用套管形式，即在供油管道外部套裝回油管道。經(jīng)過查找，回油管道上未發(fā)現(xiàn)漏點；取樣化驗冷油器冷卻水回水，未發(fā)現(xiàn)潤滑油成分。切換冷油器運行，發(fā)現(xiàn)潤滑油箱油位仍然下降；檢查機房負零米管溝內(nèi)潤滑油非壓力油管道，未發(fā)現(xiàn)泄漏點；檢查機組各軸承油擋漏油情況，也未發(fā)現(xiàn)有潤滑油外漏現(xiàn)象。
3 系統(tǒng)內(nèi)閥門內(nèi)漏
檢查潤滑油箱取樣閥、放水閥，兩閥門開關(guān)靈活，關(guān)閉嚴密；解開潤滑油箱事故放油閥后法蘭查看，油閥關(guān)閉嚴密，不存在任何內(nèi)漏現(xiàn)象。
4.環(huán)境溫度及潤滑油溫變化
環(huán)境溫度的變化會對潤滑油密度產(chǎn)生一定的影響，從而引起潤滑油箱油位的變化。但潤滑油箱油位應(yīng)隨環(huán)境溫度或潤滑油溫的變化交替出現(xiàn)升高和下降現(xiàn)象，而非實?表現(xiàn)的一直呈下降趨勢。機組運行期間，潤滑油溫保持在38~40 ℃，未發(fā)生油溫大幅波動現(xiàn)象；且環(huán)境溫度對潤滑油密度的影響極其有限，不可能引起潤滑油箱油位的持續(xù)下降。
5.潤滑油外排
機組正常運行中，潤滑油外排的操作有：主油箱定期底部放水、油質(zhì)化驗定期取樣和通過排煙風機外排[4]。在油箱油位下降期間，潤滑油水分維持在26~40 mg/L，并未對潤滑油箱進行放水操作；每周安排1 次潤滑油油質(zhì)分析，取潤滑油量為200 mL/次，不
