Lời khuyên để giảm sự cố hỏng ổ trục động cơ điện. Khai thác quá mức vòng bi phần tử lăn trong động cơ đã là một vấn đề của ngành trong vài năm. Nhiều động cơ bị hỏng ổ trục do ăn quá nhiều hơn là do giảm tốc.
Đối với ngành sản xuất điện hạt nhân nói riêng, Ủy ban Điều tiết Hạt nhân (NRC) đã cung cấp hướng dẫn và chỉ đạo thông qua việc xây dựng Thông báo Thông tin 88-012, ban hành vào tháng 7 năm 1988, để giải quyết vấn đề này. Phương pháp này mang lại kết quả hiệu suất hỗn hợp cho lượng tài nguyên mà các công ty phải dành cho việc tái bôi trơn động cơ, thúc đẩy một số tổ chức phát triển các cải tiến bổ sung.
Một trong những cải tiến như vậy, được phát triển thông qua nỗ lực phối hợp giữa Viện Nghiên cứu Năng lượng Điện (EPRI) và một số công ty tiện ích, đã tạo ra “Hướng dẫn Bảo trì Dự phòng và Dự phòng Động cơ Điện,” NP-7502, cung cấp hướng dẫn về cách thay đổi động cơ, khi nào thêm dầu mỡ và lượng dầu mỡ cần thêm vào.
Tuy nhiên, mặc dù NP-7502 là một hướng dẫn hữu ích, nhưng nó không thể được áp dụng để giải quyết vấn đề động cơ đang hoạt động quá mức và đã có một lượng mỡ không xác định trong khoang ổ trục. Do đó, ngay cả khi có hướng dẫn NP-7502, việc bôi trơn các ổ trục được bôi trơn vẫn có thể là một vấn đề.
Tóm tắt nội dung
Tình trạng hiện tại
Tất cả các địa điểm hạt nhân của TVA đều sử dụng NP-7502 để lấy lại nguyên tắc. Các phương pháp được sử dụng trước khi áp dụng hướng dẫn mới đã dẫn đến việc làm đầy một số động cơ. Các hành động tiếp theo được yêu cầu bởi NP-7502 nhằm tăng thêm áp suất cho các khoang chứa mỡ của vỏ ổ trục, trong một số trường hợp, các tấm chắn ổ trục bị ép vào lồng bi của các phần tử lăn, dẫn đến việc tấm chắn và ổ trục bị hỏng.
Trong trường hợp ổ trục không bao gồm việc sử dụng tấm chắn, áp suất dầu mỡ đủ lớn xảy ra trong các khoang, làm cho dầu mỡ đi qua các bộ phận cán và giữa khe hở không khí giữa nắp ổ trục bên trong và trục vào các cuộn dây. Điều này dẫn đến các cuộn dây và lớp cách điện bị dính dầu mỡ, dẫn đến hỏng hóc động cơ hoặc hoạt động xuống cấp.
Dưới đây là một ví dụ về sự cố ổ trục do các tấm chắn ổ trục bị đẩy vào mương do khai thác quá mức.
Chuông kết thúc với tấm chắn ổ trục đã bị bung ra khỏi ổ trục.
Như minh họa, mỡ đi vào và thoát ra từ cùng một phía của khoang ổ trục. Điều này có nghĩa là, sử dụng tiêu chuẩn bôi trơn lại hiện có, nếu khoang chứa mỡ ổ trục bị đổ đầy mỡ hoặc mỡ hiện có trong khoang đông cứng lại, áp suất mỡ tăng cao được tạo ra khi thêm mỡ mới sẽ ép tấm chắn vào lồng bi và các yếu tố cán dẫn đến hỏng ổ trục sớm.
Trong trường hợp không có tấm chắn, dầu mỡ đi qua các phần tử lăn của ổ trục, lấp đầy khoang chứa mỡ của nắp ổ trục bên trong và cuối cùng bị ép qua khe hở không khí của nắp ổ trục bên trong và trục. Sau đó, dầu mỡ sẽ đọng lại trên động cơ và cuộn dây. Điều này có thể dẫn đến hỏng cuộn dây sớm. TVA Nuclear đã trải qua cả hai kiểu thất bại này.
Phương pháp bôi trơn hiện tại trong TVA
Trình tự bình thường để lấy lại một động cơ như sau:
- Nếu có thể, ổ trục phải ở nhiệt độ ổn định, hoạt động bình thường, giúp mỡ ít nhớt hơn.
- Tháo nút xả và bất kỳ vết dầu mỡ cứng nào.
- Làm sạch khớp nối mỡ (zerk) trước khi gắn súng bắn mỡ.
- Sử dụng hướng dẫn xả lại được cung cấp bởi EPRI NP-7502 để biết lượng mỡ đổ đầy và tần suất đổ lại.
- Sau khi lấy lại hoàn tất, hãy rút phích cắm ra và vận hành động cơ ở nhiệt độ hoạt động của ổ trục bình thường trong ít nhất một giờ. Điều này cho phép mỡ giãn nở nhiệt và thoát ra khỏi cổng, giảm áp suất dư thừa trong khoang.
- Sau khi quá trình giãn nở nhiệt hoàn tất, hãy lau sạch dầu mỡ thừa và lắp lại nút xả.
Trình tự này đòi hỏi vài giờ với sự hỗ trợ vận hành để bôi trơn và vận hành từng động cơ. Với số lượng lớn động cơ trong TVA yêu cầu bôi trơn, sẽ có chi phí đáng kể liên quan đến bôi trơn động cơ. Ngoài ra, ngay cả khi trình tự được tuân thủ một cách chính xác, một khoang ổ trục vẫn có thể bị lấp đầy trong suốt vòng đời của ổ trục. Điều này còn phức tạp hơn nếu lượng dầu mỡ hiện có trong khoang chứa mỡ của động cơ không xác định.
Đề xuất thay đổi để loại bỏ quá áp
Để loại bỏ tình trạng khai thác quá mức và giảm thời gian bảo trì và hỗ trợ vận hành để thực hiện khôi phục lại, các cổng xả và phụ kiện nạp thủy lực hiện có được thay thế bằng van xả và phụ kiện nạp mỡ được kiểm soát áp suất. Phương pháp mới kết hợp các phụ kiện mới như sau:
- Lắp đặt phụ kiện nạp dầu nhạy cảm với áp suất (chênh lệch 20 psi) sẽ không cho phép khoang chứa có áp suất vượt quá 20 psi. Điều này sẽ giảm thiểu sự tích tụ áp suất quá mức trên tấm chắn ổ trục trong khi động cơ đang được lắp lại.
- Lắp một khớp nối van xả mỡ vào vị trí của nút xả mỡ. Van xả mỡ sẽ mở từ 1 đến 5 psi và sẽ giảm thiểu nguy cơ quá áp của khoang chứa mỡ do bôi trơn lại và giãn nở nhiệt của mỡ (trong khi chạy động cơ).
- Thực hiện theo hướng dẫn đăng ký của EPRI NP 7502, “Hướng dẫn Bảo trì Dự phòng và Phòng ngừa Động cơ điện,” Phụ lục B. Thông tin này có thể lấy từ EPRI – Trung tâm Ứng dụng Bảo trì Hạt nhân ở Charlotte, Bắc Carolina. Liên hệ với giám đốc dự án Wayne Johnson theo số 704-547-6100.
- Đối với động cơ có vỏ xung quanh quạt làm mát trên một chuông ở một đầu, hãy lắp một ống nối dài (núm ống NPT) ở nút xả. Ống mở rộng phải đủ dài để làm sạch vỏ. Van xả mỡ nên được lắp ở cuối ống ống.
Đối với các hoạt động hạt nhân, sự thay đổi trong các phụ kiện phích cắm nạp và xả đã được thảo luận với các đại diện của cơ quan môi trường (EQ) để đảm bảo khả năng chấp nhận để sử dụng trong các ứng dụng động cơ EQ. Không có EQ hoặc mối lo ngại về địa chấn được nêu ra đối với việc sử dụng các phụ kiện này trên động cơ EQ.
Phụ kiện mỡ ngắt thủy lực
Các phụ kiện này nhằm ngăn chặn quá trình bôi trơn và quá áp của các tấm chắn ổ trục. Thiết kế cung cấp khả năng ngắt theo áp suất cụ thể (ví dụ: 20 psi). Ở áp suất ngắt đã cho, dòng dầu mỡ sẽ dừng lại. Khi áp suất giảm xuống dưới mức tối đa, dòng chảy dầu mỡ có thể tiếp tục. Thiết kế điển hình bao gồm một góc 60 độ và một ren ống đực PTF 1/8 inch. Chúng có sẵn từ các nhà sản xuất khác nhau với số lượng khác nhau. McMaster Carr cung cấp đơn vị này theo gói 10 chiếc với giá khoảng 0,35 đô la mỗi chiếc.
Phụ kiện thông gió giảm áp
Các phụ kiện này nhằm mục đích hoạt động như van giảm áp. Bất kỳ lúc nào áp suất tăng vượt quá giới hạn thiết kế (ví dụ, từ 1 đến 5 psi), thiết bị sẽ mở, xả áp suất. Sau khi giảm áp suất, khớp nối sẽ đóng lại để tạo thành một con dấu. McMaster Carr cung cấp đơn vị này với 3 kích thước, 0,125, 0,25 và 0,50 inch OD với chủ đề NPT, trong các gói 10 với giá lên đến 0,70 đô la cho phụ kiện 0,50 inch.
Những lợi ích
Tiết kiệm tích lũy giữa độ tin cậy của hoạt động, giảm yêu cầu nhân lực cho hoạt động và bảo trì, và giảm phơi nhiễm liều bức xạ trong môi trường hạt nhân sẽ là đáng kể. Những cải tiến về độ tin cậy nhận được từ việc cải tiến này bao gồm: giảm sự cố ổ trục động cơ do quá áp khoang và sự sụp đổ của tấm chắn mỡ sau đó, cải thiện việc xả chất bẩn và mảnh vụn ra khỏi vỏ và cải thiện chất lượng dầu nhớt thông qua việc giảm sự khuấy trộn.
Các cải tiến bổ sung trong việc sử dụng nhân lực bao gồm:
- Giảm hỏng hóc ổ trục động cơ
- Giảm hư hỏng cho cuộn dây và cách điện
- Cải thiện xả chất gây ô nhiễm
- Giảm sự suy thoái chất bôi trơn do khuấy trộn
- Giảm nguy cơ phơi nhiễm bức xạ.
Tóm lại, vì việc bổ sung các phụ kiện không làm thay đổi thiết kế động cơ hoặc các đặc tính hoạt động của nó, thiết kế ban đầu của động cơ được duy trì và tài liệu để phát triển quy trình mới sẽ rất ít.
Cho thuê quá nhiều vòng bi động cơ điện
Trong Thông báo Thông tin NRC số 88-12, Ủy ban Điều tiết Hạt nhân Hoa Kỳ liệt kê các bước sau để khắc phục hoặc ngăn chặn hoạt động quá tải của động cơ và các vấn đề liên quan:
- Xem lại quy trình bôi trơn động cơ để đảm bảo rằng chúng xác định được loại và số lượng dầu mỡ cần sử dụng, các đầu phun nạp và xả cụ thể cần tháo ra và khoảng thời gian động cơ nên chạy với phích cắm xả sau khi tra dầu mỡ vòng bi.
- Để ngăn không cho các vật lạ làm ô nhiễm dầu mỡ, hãy đảm bảo rằng các thùng chứa dầu mỡ được đậy kín trong thời gian bảo quản, và các vòi phun và phụ kiện dầu mỡ được làm sạch.
- Xác định số lượng tối ưu và loại mỡ chính xác cần thiết cho mỗi động cơ bằng cách xem xét các khuyến nghị của nhà sản xuất và bằng cách theo dõi hoạt động của dầu mỡ được thêm vào động cơ.
Cân nhắc sử dụng vòng bi kín đã được bôi trơn trước trong các ứng dụng khó bôi trơn lại, nơi các chất gây ô nhiễm có thể làm tạp nhiễm dầu mỡ hoặc nơi việc bôi trơn quá mức có thể làm hỏng hệ thống an toàn.
Thông tin liên hệ:
- Địa chỉ: Toà nhà B&L, Số 119-121 Đường Ung Văn Khiêm, P. 25, Q. Bình Thạnh, Tp.HCM
- Hotline: 0975 075 080
- Zalo: 0975 075 080
- Email: cskh@maianduc.com
- Website: www.maianduc.vn
- Facebook: facebook.com/MaiAnDucJSC
