水电站水轮发电机组轴承润滑系统运行维护

水轮发电机组为水电站能量转化的关键设备，轴承是机组中重要的转动部分，其维持运行必须依靠润滑系统工作。倘若润滑系统出现故障，轴承会发生磨损及烧损等问题，进而导致机组停机，带来一定的经济损失。随着水电站对发电效率与安全要求提升，掌握其润滑系统的运转原理和相关的故障分析以及对策是非常必要。

一、水轮发电机组轴承润滑系统工作原理

机组轴承润滑系统的中心工作是靠润滑介质建立油膜降低轴承的摩擦损耗和散热。系统开始运行以后，由油泵从油箱中吸油经过粗、精过滤器去除杂质，然后进入冷却装置。处理后的清洁润滑油在压力作用下，将润滑脂输送到各个润滑点，即导轴承、推力轴承处使摩擦表面形成油膜将摩擦面隔开并将热量带走。完成润滑的润滑油经回油管路流回油箱，然后利用重力的作用将其沉降下来冷却之后再循环使用[1]。

二、 轴承润滑系统常见故障成因分析

（一）润滑油泄漏成因

许多润滑油泄漏都是由密封和联接两方面原因造成的。第一，密封损坏。轴承端盖密封圈、管路密封垫片等在高温下、振动状态下工作时间长后会出现弹性降低、开裂失效的问题，造成漏油。第二，管路连接处松动。轴承润滑系统安装过程中接头没有拧紧，或者机组运行中因震动使接头松动，也会产生缝隙；另外管路使用的材料较差、焊接质量不合格，在长时间承压之后会发生裂纹，也会出现泄漏。第三，油箱油位超高。当油位超过油位的规定上限时，机组运行过程中由于油液晃动过强而造成从呼吸阀处和加油口处等溢流至机体外，加重了漏油情况的发生。

（二）油温过高成因

油温过高主要是由于散热、循环和摩擦等因素引起的。第一冷却装置损坏。水冷式冷却器管道堵塞、积水，水泵故障；风冷式冷却器散热片积尘，风扇损坏等致使热交换效率差，不能起到良好的冷却作用。第二是润滑油循环不好。供油管路被杂质堵塞，油泵油叶磨损排量降低使油液流动速度减慢，不能及时带走热量。第三是轴承摩擦增加。轴承的安装误差、间隙过小以及长时间使用磨损造成轴颈间隙过小，摩擦系数增大，轴承产生的热量增多；而所用油黏度过高或过低，均会导致润滑不良而产生更多的摩擦生热，使油温升高[2]。

（三）油质恶化成因

油质恶化会受到老化、污染、混用的影响。第一，润滑油老化。润滑油因老化导致油液通过高温氧化、物理破坏等过程使油液分子结构受到破坏形成有机酸和胶质等物质，致使油液的黏度、酸值等物性指标逐渐劣化失去润滑能力；第二是污染物侵入。油箱呼吸阀防护不到位，使得灰尘、泥土等固体颗粒物进入油液；在轴承磨损时产生的金属粉末也会混入油液；此外，若冷却装置出现渗漏，冷却水还会渗入油液从而产生乳化或杂质含量超标现象；第三，混用润滑油。由于各品牌的润滑油组成成分可能差别较大，如果随意混合使用的话很有可能发生化学反应，进而损伤油液添加剂的效果，并且容易导致油质分层、变质，不能满足润滑要求。

三、水电站水轮发电机组轴承润滑系统运行维护要点

（一）针对润滑油泄漏的维护要点

为杜绝漏油现象的发生，在以上密封、管路及油位等方面要加强维护。第一，定期检测并更换密封件。每隔6～12个月拆开检查一次轴承端盖密封圈、管路密封垫片是否有老化及裂纹等现象发生，若有发现上述问题，则应及时更换同等类型的优质密封件；安装时要使其紧贴设备本体，并加涂密封胶增强密封性。第二，加强管路维护工作。每月巡检管路接头是否牢固，并对松动部位及时拧紧，每年用气密性检测方法对管路进行泄漏检查，检查管路是否存在裂缝和腐蚀现象并更换材质不达标及存在焊接缺陷管路，杜绝管路死角的存在并避兔管路振动。第三，严格控制油箱油位。日常巡检过程中通过对油位计观察油位，确保油箱油位保持在油箱高度的1/2~2/3位置，若油位异常则要排除是否存在泄漏及油位计是否正常的问题，并及时添加或者排放油液，避免油位过高溢出，从源头处尽量控制避免泄漏。

（二）针对油温过高的维护要点

为避免油温过高，应保证冷却循环和轴承摩擦的良好状况。

第一，加强对冷却装置分档维护。对于水冷式冷却器，每3~6个月拆下水管，用专用除垢剂清洗内壁水垢，以防水管堵塞而影响传热；检查冷却水泵运行状况，查看叶轮及密封件是否老化，一旦发现磨损、渗漏应及时更换，保证冷却水循环畅通。风冷式冷却器每1～2个月用压缩空气或高压水枪清理散热片的积尘，防止灰尘覆盖降低散热效果，每隔一定时间检查风扇电机运转声音和温度情况，每半年给电机轴承加注专用润滑脂，以防止电机损坏而导致散热断路。

第二，确保润滑油循环系统的稳定性。对供油管路每月巡检一次，重点对弯头、阀门接口处杂质堵塞情况进行检查，对出现堵塞的情况要及时进行高压油冲洗清理；每6~12个月要将油泵拆卸解体检查保养，并更换已损坏的叶片及密封圈等，测试油泵排量和压力是否满足系统运行要求；每月需要定时检查管路阀门是否正常运行，对于部分手动阀，每月要对其进行手动开关检查并加注防锈润滑剂，保证阀件开闭灵活[3]。

（三）针对油质恶化的维护要点

为了预防油质劣化需要建立“全周期管控、多维度防护”的管控体系，从油液老化管控、污染源控制两个角度来执行，主要方法有以下几种：

第一，科学实施润滑油定期更换与系统清洁。根据润滑油的种类、机组运行负荷大小和油质化验情况确定换油周期，一般为6~12个月换油1次。换油时，先采用专门清洗剂循环清洗油箱、油管和过滤器内积存的胶质、油泥和金属屑后，在使用压缩空气吹干油箱后再加注新油。

第二，建立多层级污染防护机制。油箱呼吸阀处安装高精度防尘防水滤芯，每月进行一次清洁度检查，并且对于堵塞或破损的滤芯及时更换；做好过滤装置的维护保养工作，粗过滤器每月拆解清洗，精过滤器每3~6个月更换1次；定期检查冷却装置的密封情况，一旦有冷却水渗入造成油液乳化的情况，则应停机并予以修复；平时每周要对油液的水分和杂质含量进行一次检查，若其超过了相应的限度，则要启动油液净化装置。

四、结语

水轮发电机组轴承润滑系统的运行情况好坏，是决定水电站发电能力与发电安全的关键因素。本文通过对系统的工作原理进行分析，明确了导致润滑油泄漏、油温高及油质变差这故障的原因，并在此基础上就如何对故障加以处理提出了相关建议。然而由于水电站的水轮发电机组的运行工况不同，在轴承润滑系统运行维护阶段，还需根据实际工况调整运行维护方案，并且积极的运用智能技术进行检修，如此才能延长油质使用寿命，从而避免发生故障。

文章来源：《产品可靠性报告》https://www.zzqklm.com/w/kj/32519.html