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当轴承出现严重卡死时,在执行停机命令之前,通过拉低机组的实际功率产生热量;机组停机时甩负荷转速上升受阻;在执行停机命令后,轴承卡死后,发电机轴仍然在旋转,剧烈摩擦使轴承内部产生热量。以上为轴承内部油脂气化提供了热量,也使得在发电机轴前端的温度很高,为点燃可燃物品准备了条件。
事故原因分析
一、润滑油脂填充量
润滑脂的填充量,以填充轴承和轴承壳体空间的三分之一和二分之一为宜,若加脂过多,轴承滚动体散热受阻,还会使油脂变质恶化或软化。用于高速旋转的轴承应仅填充至三分之一或更少。用于低速旋转的轴承,为防止外部异物进入轴承内,可以填满壳体空间。
图7 为发电机前轴承接油盒和手动注油口的位置,而自动注油口在发电机轴承前端盖的正上方。按照事故机组发电机轴承的注油和排油方式,只要发电机的润滑泵自动注油正常,在轴承前后端盖之间和整个轴承壳体内部均充满油脂。因此,此种类型发电机轴承的注油量,轴承内部的油脂量就会远超过正常的填充量。图8 为该种类型发电机前轴承后端盖普遍的油脂状况。
事故机组的发电机轴承采用的是高温润滑脂,根据油脂厂商提供的滴点温度在250 ℃左右,当达到滴点后基础油会从油脂中分离流失出来,而流失出来的基础油的燃点约为300 ℃,一般轴承抱死时,发电机轴前端的温度应在600℃以上,远超过其燃点温度。
就本次事故而言,当轴承保持架损坏后,发电机轴承内外圈之间以及轴承内圈与发电机轴之间的摩擦,剧烈发热,轴承和发电机轴前端发热严重,大量的油脂会受热发生蒸发,当蒸发的油脂从发电机轴承前端喷出以后,温度超过润滑脂的燃点就会燃烧。从轴承滚动体及轴承内外圈的滚道发黑严重,轴承内圈与发电机轴之间有融化现象(其材质为钢,纯铁的熔点温度为1535 ℃,钢的熔点为1515 ℃左右,随着铁中碳或其他成分含量的增加,熔化的温度会降低,如在高炉炼铁时因含碳量较高1200 ℃左右就熔化了),如图1 所示,所以,轴承内圈与发电机轴前端的温度很高,可导致大量的基础油迅速气化,大量可燃气体从发电机前轴承端盖处喷出后,在发电机轴前端或力矩限制器处点燃,促成着火燃烧。
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