馬頭發電總廠3，4號機型號為N100-90/535，為北京重型電機廠制造的高壓雙缸、沖動凝汽式汽輪機，配備4臺DG270-140C型鍋爐給水泵，設備編號分別為21，22，23，24號。給水泵的參數為，入口壓力0.6 MPa，出口壓力14.3 MPa，流量420 t/h，轉速2 989 r/min，軸功率2 214 kW，軸端采用盤根(XS550Cu-B)密封。

　　21號給水泵曾發生過軸套磨損變形凸起及斷軸事故。事故牽涉到軸端盤根材質、轉子結構形式及泵軸缺陷等方面的原因，對此進行了分析并提出相應的處理方案。

1 故障原因分析

　　(1) 軸端盤根材質不合適

　　故障前，21號給水泵軸端盤根采用16 mm×16 mm橡膠石棉盤根，型號為XS550Cu-b(內含銅絲)，其規定的使用溫度≤550℃，使用壓力≤7.8 MPa，線速度≤8 m/s，而21號給水泵軸套處的實際線速度為18.68 m/s。由于盤根與軸套摩擦，露出銅絲，在高線速度情況下，加劇了摩擦發熱，使橡膠發粘膨脹，與軸的摩擦力增大。因摩擦而迅速產生的熱量無法散出，使軸套溫度升高，在平衡盤21.66 t軸向推力作用下，軸套變形凸起變粗。變粗后的軸套又加劇了與盤根的摩擦。這樣惡性循環，最終導致軸套磨損，部分葉輪、卡圈碰撞咬合。

　　(2) 轉子結構形式不合理

　　DG270-140C型給水泵是沈陽水泵廠對DG270-140型給水泵增容改造后的產品，為分段式多級離心泵，轉子平衡機構采用平衡盤外設推力軸瓦的完全平衡方式。動盤由動盤后軸套的雙層螺母來固定，這樣動盤平衡軸向推力的強大反作用力(約21.7 t)完全傳遞給動盤后的軸套，盤根與軸套摩擦發熱后，在軸向推力作用下軸套極易過載變形，造成動盤松動，半竄量(平衡間隙)增大，致使平衡盤平衡軸向推力的作用失效。

　　(3) 泵軸存在缺陷

　　故障中，泵軸從距檔套乙軸肩40 mm處斷裂，金屬著色探傷后確認，泵軸為疲勞斷裂，泵軸表面存在組織缺陷。泵組啟動后，缺陷發展引起泵軸晃度增大，導致動靜摩擦，泵軸受力過載斷裂。

2 處理方法

　　(1) 更換盤根

　　根據盤根選擇的四要素(壓力、溫度、介質、線速度)，將21號給水泵盤根更換為英國BEC公司生產的BP424碳纖維石墨編織盤根。這種盤根由高純度的碳-石墨纖維和純柔性的石墨纖維編織而成，具有良好的熱傳導性和抗化學品性能。

　　(2) 動盤后增設螺母

　　為改變21號給水泵軸套承力狀態，使軸套不受軸間推力，參照DG680-185及DG380-185/200型給水泵的結構形式，在動盤后增設螺母使之承受軸向推力。改造方案為：葉輪與泵軸改熱裝配合；動盤后增設螺母；軸端采用盤根密封，填料采用BP424碳纖維石墨編織盤根16 mm×16 mm。

　　(3) 加強對泵軸的金屬監督

　　對需更換軸套的泵軸處，鍵槽、螺紋等應力集中處進行著色探傷，應無表面裂紋。同時在給水泵大修時著重對泵軸進行著色乃至渦流探傷。

　　采取上述方法對給水泵進行改造后，經過運行表明，盤根密封效果良好，BP424型盤根運行周期比原來的盤根延長了6～7個月；在動盤后增設螺母使高壓側軸套不承受軸向推力；葉輪與泵軸改熱裝后增強了轉子的剛性，改善了給水泵的振動特性，提高了轉子的安全性，使泵組運行更加平穩、安全。