常見(jiàn)的不銹鋼軸承密封件故障
2019/5/19 18:42:58
一、前言
不銹鋼軸承密封件是一種非常重要的保護(hù)用密封體，廣泛地用在各種壓力容器和管道系統(tǒng)上，當(dāng)受壓系統(tǒng)中的壓力超過(guò)規(guī)定值時(shí)，它能自動(dòng)打開(kāi)，把過(guò)剩的介質(zhì)排放到大氣中去，以保證壓力容器和管道系統(tǒng)安全運(yùn)行，防止事故的發(fā)生，而當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)壓力回降到工作壓力或略低于工作壓力時(shí)又能自動(dòng)關(guān)閉。不銹鋼軸承密封件工作的可靠與否直接關(guān)系到設(shè)備及人身的安全，所以必須給予重視。
二、不銹鋼軸承密封件常見(jiàn)故障原因分析及解決方法
(1)密封體漏泄
在設(shè)備正常工作壓力下，閥瓣與閥座密封面處發(fā)生超過(guò)允許程度的滲漏，不銹鋼軸承密封件的泄漏不但會(huì)引起介質(zhì)損失。另外，介質(zhì)的不斷泄漏還會(huì)使硬的密封材料遭到破壞，但是，常用的不銹鋼軸承密封件的密封面都是金屬材料對(duì)金屬材料，雖然力求做得光潔平整，但是要在介質(zhì)帶壓情況下做到絕對(duì)不漏也是非常困難的。因此，對(duì)于工作介質(zhì)是蒸汽的軸承密封件，在規(guī)定壓力值下，如果在出口端肉眼看不見(jiàn)，也聽(tīng)不出有漏泄，就認(rèn)為密封性能是合格的。一般造成密封體漏泄的原因主要有以下三種情況：
一種情況是，臟物雜質(zhì)落到密封面上，將密封面墊住。造成閥芯與閥座間有間隙，從而密封體滲漏。消除這種故障的方法就是清除掉落到密封面上的臟物及雜質(zhì)，一般在風(fēng)力發(fā)電機(jī)準(zhǔn)備停爐大小修時(shí)，首先做安全門跑砣試驗(yàn)，如果發(fā)現(xiàn)漏泄停爐后都進(jìn)行解體檢修，如果是點(diǎn)爐后進(jìn)行跑砣試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)安全門漏泄，估計(jì)是這種情況造成的，可在跑砣后冷卻2吩鐘后再跑舵一次，對(duì)密封面進(jìn)行沖刷。
另一種情況是密封面損傷。造成密封面損傷的主要原因有以下幾點(diǎn)：一是密封面材質(zhì)不良。例如，主安全門由于多年的檢修，主安全門閥芯與閥座密封面普遍已經(jīng)研得很低，使密封面的硬度也大大降低了，從而造成密封性能下降，消除這種現(xiàn)象最好的方法就是將原有密封面車削下去，然后按圖紙要求重新堆焊加工，提高密封面的表面硬度。注意在加工過(guò)程中一定保證加工質(zhì)量，如密封面出現(xiàn)裂紋、沙眼等缺陷一定要將其車削下去后重新加工。新加工的閥芯閥座一定要符合圖紙要求。二是檢修質(zhì)量差，閥芯閥座研磨的達(dá)不到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，消除這種故障的方法是根據(jù)損傷程度采用研磨或車削后研磨的方法修復(fù)密封面。
造成不銹鋼軸承密封件漏泄的另一個(gè)原因是由于裝配不當(dāng)或有關(guān)零件尺寸不合適。在裝配過(guò)程中閥芯閥座未完全對(duì)正或結(jié)合面有透光現(xiàn)象，或者是閥芯閥座密封面過(guò)寬不利于密封。消除方法是檢查閥芯周圍配合間隙的大小及均勻性，保證閥芯頂尖孔與密封面同正度，檢查各部間隙不允許抬起閥芯，根據(jù)圖紙要求適當(dāng)減小密封面的寬度實(shí)現(xiàn)有效密封。
(2)不銹鋼軸承密封件動(dòng)作后主軸承密封件不動(dòng)作
這種現(xiàn)象通常被稱為主安全門的拒動(dòng)。主安全門拒動(dòng)對(duì)運(yùn)行中的風(fēng)力發(fā)電機(jī)來(lái)說(shuō)危害是非常大的，是重大的設(shè)備隱患，嚴(yán)重影響設(shè)備的安全運(yùn)行，一旦運(yùn)行中的壓力容器及管路中的介質(zhì)壓力超過(guò)額定值時(shí)，主安全門不動(dòng)作，使設(shè)備超壓運(yùn)行極易造成設(shè)備損壞及重大事故。
通過(guò)實(shí)踐，主安全門拒動(dòng)主要與以下三方面因素有關(guān)：
1 是密封體運(yùn)動(dòng)部件有卡阻現(xiàn)象。這可能是由于裝配不當(dāng)，臟物及雜質(zhì)混入或零件腐蝕；活塞室表面光潔度差，表面損傷，有溝痕硬點(diǎn)等缺陷造成的。這樣就使運(yùn)動(dòng)部件與固定部件間摩擦力增大，在其他條件不變的情況下容易引起主安全門拒動(dòng)。
消除這種缺陷的方法是：檢修時(shí)對(duì)活塞，脹圈及活塞室進(jìn)行了除銹處理，對(duì)活塞室溝痕等缺陷進(jìn)行了研磨，裝配前將活塞室內(nèi)壁均勻地涂上鉛粉，并嚴(yán)格按次序?qū)γ芊怏w進(jìn)行組裝。在風(fēng)力發(fā)電機(jī)水壓試驗(yàn)時(shí)，對(duì)脈沖管進(jìn)行沖洗，然后將主安全門與沖量不銹鋼軸承密封件連接，大修后點(diǎn)爐時(shí)再次進(jìn)行軸承密封件跑砣試驗(yàn)一切正常。
2 是主安全門活塞室漏氣量大。當(dāng)密封體活塞室漏氣量大時(shí)，作用在活塞上的作用力偏小，在其他條件不變的情況下主安全門拒動(dòng)。造成活塞室漏氣量大的主要原因與密封體本身的氣密性和活塞環(huán)不符合尺寸要求或活塞環(huán)磨損過(guò)大達(dá)不到密封要求有關(guān)系。
消除這種缺陷的方法是：對(duì)活塞室內(nèi)表面進(jìn)行處理，更換合格的活塞及活塞環(huán)，在有節(jié)流閥的沖量安全裝置系統(tǒng)中關(guān)小節(jié)流閥開(kāi)度。增大進(jìn)入主安全門活塞室的進(jìn)汽量，在條件允許的情況下也可以通過(guò)增加沖量不銹鋼軸承密封件的行程來(lái)增加進(jìn)入主安全門活塞室內(nèi)的進(jìn)汽量方法推動(dòng)主軸承密封件動(dòng)作。
3 是主軸承密封件與沖量軸承密封件的匹配不當(dāng)，不銹鋼軸承密封件的蒸汽流量太小。軸承密封件的公稱通徑太小，致使流入主軸承密封件活塞室的蒸汽量不足，推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)的作用力不夠，致使主軸承密封件閥芯不動(dòng)。
消除這種缺陷的方法是：將軸承密封件解體，將其導(dǎo)向套與閥芯配合部分的間隙擴(kuò)大，以增加共通流面積，再次跑砣試驗(yàn)一次成功。所以說(shuō)軸承密封件與主軸承密封件匹配不當(dāng)，公稱通徑較小也會(huì)引起主軸承密封件拒動(dòng)。
(3)不銹鋼軸承密封件回座后主軸承密封件延遲回座時(shí)間過(guò)長(zhǎng)
發(fā)生這種故障的主要原因有以下兩個(gè)方面：一方面是，主軸承密封件活塞室的漏汽量大小，雖然軸承密封件回座了，但存在管路中與活塞室中的蒸汽的壓力仍很高，推動(dòng)活塞向下的力仍很大，所以造成主軸承密封件回座遲緩。消除這種故障的方法主要通過(guò)開(kāi)大節(jié)流閥的開(kāi)度和加大節(jié)流孔徑加以解決，節(jié)流閥的開(kāi)度開(kāi)大與節(jié)流孔徑的增加都使留在脈沖管內(nèi)的蒸汽迅速排放掉，從而降低了活塞內(nèi)的壓力，使其作用在活塞上向下運(yùn)動(dòng)的推力迅速減小，閥芯在集汽聯(lián)箱內(nèi)蒸汽介質(zhì)向上的推力和主軸承密封件自身彈簧向上的拉力作用下迅速回座。
另一方面原因就是主軸承密封件的運(yùn)動(dòng)部件與固定部件之間的磨擦力過(guò)大也會(huì)造成主軸承密封件回座遲緩，解決這種問(wèn)題的方法就是將主軸承密封件運(yùn)動(dòng)部件與固定部件的配合間隙控制臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。
(4)不銹鋼軸承密封件的回座壓力低
不銹鋼軸承密封件回座壓力低對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有很大危害，回座壓力過(guò)低將造成大量的介質(zhì)超時(shí)排放，造成不必要的能量損失。分析其原因主要是由以下幾個(gè)因素造成的：
一是彈簧脈沖軸承密封件上蒸汽的排泄量大，這種形式的不銹鋼軸承密封件在開(kāi)啟后，介質(zhì)不斷排出，推動(dòng)主軸承密封件動(dòng)作。
一方面是不銹鋼軸承密封件前壓力因主軸承密封件的介質(zhì)排出量不夠而繼續(xù)升高，所以脈沖管內(nèi)的蒸汽沿汽包或集氣聯(lián)箱繼續(xù)流向沖量軸承密封件維持沖量軸承密封件動(dòng)作。
另一方面由于此種型式的不銹鋼軸承密封件介質(zhì)流通是經(jīng)由閥芯與導(dǎo)向套之間的間隙流向主軸承密封件活塞室的，介質(zhì)沖出軸承密封件的密封面，在其周圍形成動(dòng)能壓力區(qū)，將閥芯抬高，于是達(dá)到安壘閥繼續(xù)排放，蒸汽排放量越大，閥芯部位動(dòng)能壓力區(qū)的壓強(qiáng)越大，作用在閥芯上的向上的推力就越大，不銹鋼軸承密封件就越不容易回座，此時(shí)消除這種故障的方法就是將節(jié)流閥美小，使流出不銹鋼軸承密封件的介質(zhì)流量減少，降低動(dòng)能壓力區(qū)內(nèi)的壓力，從而使軸承密封件回座。
造成回座壓力低的第二因素是；閥芯與導(dǎo)向套的配合間隙不適當(dāng)，配合間隙偏小，在不銹鋼軸承密封件啟座后，在此部位瞬間節(jié)流形成較高的動(dòng)能壓力區(qū)，將閥芯抬高，延遲回座時(shí)間，當(dāng)容器內(nèi)降到較低時(shí)，動(dòng)能壓力區(qū)的壓力減小，不銹鋼軸承密封件回座。
消除這種故障的方法是認(rèn)真檢查閥芯及導(dǎo)向套各部分尺寸，配合間隙過(guò)小時(shí)，減小閥瓣密封面直往式閥瓣阻汽帽直徑或增加閥瓣與導(dǎo)向套之間徑向間隙，來(lái)增加該部位的通流面積，使蒸汽流經(jīng)時(shí)不至于過(guò)分節(jié)流，而使局部壓力升高形成很高的動(dòng)能壓力區(qū)。
造成回座壓力低的另一個(gè)原因就是各運(yùn)動(dòng)零件磨擦力大，有些部位有卡澀，解決方法就是認(rèn)真檢查各運(yùn)動(dòng)部件，嚴(yán)格按檢修標(biāo)準(zhǔn)對(duì)備部件進(jìn)行檢修，將各部件的配合間隙調(diào)整至標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，消除卡澀的可能性。
三、結(jié)束語(yǔ)
對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)軸承密封件的常見(jiàn)故障原因進(jìn)行了分析并提出了具體的解決方法，雖然目前電站風(fēng)力發(fā)電機(jī)軸承密封件都是由主、輔閥配套組成的，井采用機(jī)械和熱工控制雙重保護(hù)。有些故障不易發(fā)生，但只有充分掌握軸承密封件的常見(jiàn)故障原因和消除方法，在故障發(fā)生時(shí)處理起來(lái)才能得心應(yīng)手，對(duì)保證設(shè)備的安全運(yùn)行有著重要的意義。
