廣東某火電廠(chǎng)3B循環(huán)水泵事故分析報告
日期:2015-02-09文章來(lái)源:
一、循環(huán)水泵的基本情況
廣東某發(fā)電有限公司一期工程配套兩臺660MW機組,發(fā)生本次機械事故的3B循環(huán)水泵為立式固定轉速/固定開(kāi)式葉片單級斜流泵,3號機組配套兩臺同型號為88LKXA-17的循環(huán)水泵,發(fā)生事故的編號為B泵,其額定轉速370rpm,揚程為17m(兩臺并聯(lián))/10m(單臺使用),流量為10.5 m3/s(兩臺并聯(lián))/12.4m3/s(單臺使用),流體介質(zhì)為海水,其他結構以及零部件特性為:
導向軸承材料:HT200Ni2Cr+SXL賽龍
軸封:壓蓋密封液體填料
安裝環(huán)境:室外露天
必需氣蝕余量:8.61m
聯(lián)軸器:剛性套筒
軸功率:2038KW
電機功率:2400KW/6000V/320A
效率:88.5%
最大軸向推力:55T(向下)
軸承潤滑:內部水源自潤滑
吸入/排除口直徑:2.7/2.2m
泵出口液控蝶閥:PN6DN2400
液壓蝶閥開(kāi)啟時(shí)間: 30-120S(可調,從全關(guān)到全開(kāi))
濾網(wǎng)沖洗水泵:流量150m3/h, 揚程30m
循環(huán)水旋轉濾網(wǎng):設計/最大流量37800/44640 m3/h,轉速10/5rpm, 水位差1m.
葉輪與葉輪室材料:ZG0Cr18Ni12Mo2
軸與內接管材料:0Cr17Ni12Mo2
軸承無(wú)水狀況下允許運行的時(shí)間:120S
套筒聯(lián)軸器材料:ZG0Cr17Ni12Mo2
軸套材料:1Cr18Ni9
軸承支架材料:HT200Ni2Cr
填料函體材料:HT200Ni2Cr
水泵重量:65000Kg
水泵運行扭矩:5482.3Kg.m
循環(huán)水泵采用了表面防腐漆和陰極保護(犧牲陽(yáng)極+外加電流)措施,其中犧牲陽(yáng)極塊的使用年限為10年,泵的使用壽命不少于30年,維修周期按照5年考慮。
一、 循環(huán)水泵事故簡(jiǎn)介
1、 事故前情況:8月6日發(fā)現盤(pán)根漏水量比平時(shí)增大,將盤(pán)根緊固后漏水量穩定,振動(dòng)波動(dòng)比以往上升。8月8日和8月10日夜班進(jìn)行停泵檢修攔污柵,發(fā)現欄污柵四周垮塌,中間變形。8月14日泵振動(dòng)波動(dòng)明顯上升。
2、 事故過(guò)程:8月15日下午16:30左右,3B循環(huán)水泵電機電流上升很快,就地檢查盤(pán)根冒水量很大,當電流到了300A時(shí)緊急停運該泵,就地檢查無(wú)反轉,銅棒耳聽(tīng)診斷無(wú)碰磨聲,出口液控蝶閥關(guān)閉到位。
3、 事故時(shí)參數記錄:事故發(fā)生前24分左右電機電流出現大幅度上升,前10分鐘內電流從220A左右上升到260A左右;后10分鐘內從260A左右突升到320A左右以上(按照趨勢達360A左右),從泵的轉速在線(xiàn)記錄可以看出,在停機前22分鐘左右,泵的轉速發(fā)生失速性顫動(dòng)。但距停機18-14分鐘之間,失速性顫動(dòng)更加明顯,后來(lái)的4-5分鐘轉速表面上又恢復了正常,但緊接著(zhù)從停機前10分鐘左右開(kāi)始,失速顫抖逐漸加劇,直到電機電流超限自保護停機。
4、 事故后果:
4.1三段軸上中下段合計總長(cháng)度接近11.7米,整條軸彎曲性變形,變形量超過(guò)1.5米(離開(kāi)軸線(xiàn)的彎曲變形量),其中中下兩段變形最為嚴重,三段均有變形。
4.2水泵軸的中間軸承座全部碎裂,多段外接管碎裂,吸入喇叭口嚴重破碎;吐出管、導流片發(fā)現裂紋;導流體也存在裂紋。這些端口基本上被銹蝕覆蓋,但也可發(fā)現個(gè)別端口上存在不同區域或界面,呈現脆性斷裂的特征,屬于外物擊傷。
4.3上部軸承座碎裂,軸承冷卻水通道被堵塞。
4.4所有軸承全部嚴重損傷。包括深度劃傷、嚴重剪切變形、端部撕裂、表面熔融等。
4.5套筒聯(lián)軸器嚴重變形,兩段內接管?chē)乐刈冃?由于拆除變形軸時(shí)相互阻礙,這些部件全部采用火焰切割最終全部損毀。
4.6只有部分連接螺栓可用,部分剪斷或扭斷而難以繼續使用。
4.7安裝在外接管上的犧牲陽(yáng)極以及外加電流的保護裝置基本損毀,不可繼續使用。
二、 事故原因分析:
1、 于中部導軸承支架采用非合同要求的316L材質(zhì),材料脆性大、韌性較差、結構強度不足,同時(shí)泵軸存在不平衡量及水流的瞬間沖擊,軸系產(chǎn)生較大振動(dòng)、擺度及由此產(chǎn)生交變應力,中部導軸承支架受擠壓下產(chǎn)生部分支撐疲勞斷裂。支架斷裂使軸系偏離軸線(xiàn)擺動(dòng)幅度增大,導致上部軸承的損壞,使轉子逐漸失去支撐,使泵軸擺動(dòng)幅度越來(lái)越大,進(jìn)而又令上部軸承損壞增大。
2、 部分軸承損壞到使轉子失去支撐,泵軸的不平衡力作用在中部軸承支架上,軸承支架產(chǎn)生斷裂導致解體,引起軸的偏心旋轉,導致軸嚴重的彎曲變形。
3、 軸承座碎裂后,產(chǎn)生的碎片和轉軸打擊導泵的外接管以及其他部件,鑄鐵件基本上產(chǎn)生裂紋或斷裂,導致泵體發(fā)生大面積斷裂以及裂紋。
4、 超差的動(dòng)不平衡使上部軸承與軸之間的摩擦力驟升,電機電流加大,泵的轉動(dòng)不穩定,最后由于電機電流超設定值發(fā)生聯(lián)鎖保護停機。
三、 事故原因:
1、泵軸存在不平衡量,導致中間軸承支架和上部軸承損壞,繼而引起事故發(fā)生。
2、水泵多個(gè)部件未采用合同要求316L不銹鋼材質(zhì),導致事故必然擴大。
3、事故前水泵運行出現不正常情況,沒(méi)有采取有效的措施進(jìn)行處理。在出現泵振動(dòng)超標情況下依然運行至事故發(fā)生。
四、 建議:
1、全面復查另外3臺循環(huán)水泵各部件的材質(zhì),對非316或316L不銹鋼部件盡快爭取檢修機會(huì )更換316或316L部件。
2、嚴密監視另外3臺循環(huán)水泵運行情況,發(fā)現異常情況應馬上處理,異常情況無(wú)明顯改善,應該及時(shí)停泵全面檢查。
轉自北極星電力網(wǎng)新聞中心
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