汽輪機轉子振動(dòng)的原因？

汽輪機也稱(chēng)蒸汽透平發(fā)動(dòng)機，是一種旋轉式蒸汽動(dòng)力裝置，高溫高壓蒸汽穿過(guò)固定噴嘴成為加速的氣流后噴射到葉片上，使裝有葉片排的轉子旋轉，同時(shí)對外做功。汽輪機是現代火力發(fā)電廠(chǎng)的主要設備，也用于冶金工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、艦船動(dòng)力裝置中。今天給大家介紹幾種汽輪機常見(jiàn)故障：機組振動(dòng)故障、油系統故障、水沖擊。

一、機組振動(dòng)故障

汽輪機是高速旋轉機械，因此運行中總是存在不同程度、方向的振動(dòng)，凡是限定范圍內的振動(dòng)不會(huì )對設備造成危害，是允許的。但由于各種原因，機組運行過(guò)程尤其在試運行時(shí)會(huì )出現振動(dòng)異常下面給大家介紹幾種常見(jiàn)的振動(dòng)故障特征：質(zhì)量不平衡、轉子的彎曲、聯(lián)軸器不對中、裂紋轉子、轉子中心孔進(jìn)油、轉子截面剛度不對稱(chēng)。

√質(zhì)量不平衡

轉子質(zhì)量不平衡是汽輪發(fā)電機組很常見(jiàn)的振動(dòng)故障，它約占了故障總數的80%。隨著(zhù)制造廠(chǎng)加工、裝配精度以及電廠(chǎng)檢修質(zhì)量的不斷提高，這類(lèi)故障的發(fā)生率正在逐漸減少。即使如此，質(zhì)量不平衡目前仍是現場(chǎng)機組振動(dòng)的主要故障。
處理手段：低速動(dòng)平衡，高速動(dòng)平衡。

√轉子彎曲

轉子熱彎曲引起的質(zhì)量不平衡的主要特征是工頻振動(dòng)隨時(shí)間的變化。
隨機組參數的提高和高參數下運行時(shí)間的延續，工頻振幅逐漸增大，相位也隨之緩慢變化，一定時(shí)間后這種變化趨緩，基本不變。
存在熱彎曲的轉子降速過(guò)程的振幅，尤其是過(guò)臨界轉速時(shí)的振幅，要比轉子溫度低啟機升速時(shí)的振幅大。
兩種情況下的波特圖可以用來(lái)判斷是否存在熱彎曲。為此有時(shí)需要安排專(zhuān)門(mén)的試驗，機組不采用滑參數停機的方式，較快地減負荷，以雙察轉子溫度高的情況下降速過(guò)程的幅頻特性，和冷態(tài)啟機時(shí)進(jìn)行比對。一旦轉子溫度降低，轉子的彎曲會(huì )很快恢復。因此，測試須在轉子彎曲沒(méi)有wan全恢復前進(jìn)行。

√聯(lián)軸器不對中

聯(lián)軸器不對中是汽輪發(fā)電機組振動(dòng)常見(jiàn)故障。聯(lián)軸器不對中是指相鄰兩根轉軸軸線(xiàn)不在同一直線(xiàn)上；或不是一條連續的光滑曲線(xiàn)，在聯(lián)軸器部位存在拐點(diǎn)或階躍點(diǎn)。
聯(lián)軸器有三種不對中：平行不對中、角度不對中、綜合不對中
它們會(huì )給機組帶來(lái)下列后果：轉子連接處將產(chǎn)生兩倍頻作用的彎矩和剪切力；相鄰軸承將承受工頻徑向作用力。兩種力的作用都將使轉軸的軸承受力情況惡化，對結構和安全產(chǎn)生不利影響。

√轉子裂紋

轉子裂紋產(chǎn)生的原因多是疲勞損傷。
運行時(shí)間長(cháng)的老機組，由于應力腐蝕，會(huì )在轉子原本存在誘發(fā)點(diǎn)的位置產(chǎn)生微裂紋，其后隨著(zhù)環(huán)境因素的持續作用，微裂紋逐漸擴展，發(fā)展為宏裂紋。
原始的誘發(fā)點(diǎn)通常出現在應力高且材料有缺陷的地方，如軸上應力集中點(diǎn)、加工時(shí)留下的刀痕、劃傷處、材質(zhì)存在微小缺陷的部位等。

√轉子中心開(kāi)孔進(jìn)油

汽輪機轉子中心孔進(jìn)油在現場(chǎng)時(shí)有發(fā)生。造成進(jìn)油的原因通常有兩種可能：
中心孔探傷后油沒(méi)有及時(shí)清理干凈，殘存在孔內；大軸端部堵頭不嚴，運轉起來(lái)后由于孔內外壓差使得潤滑油被逐漸吸入孔內。

√轉子截面剛度不對稱(chēng)

汽輪發(fā)電機組軸系中可能出現截面剛度不對稱(chēng)的是發(fā)電機轉子。當這種轉子水平放置時(shí)，在重力作用下的，在各個(gè)臨界轉速的一半時(shí)有一個(gè)響應峰，其振動(dòng)頻率是轉速的2倍。
轉子剛度的不對稱(chēng)又使轉子在旋轉的一周中靜撓曲線(xiàn)改變兩次，這樣，就會(huì )產(chǎn)生兩倍頻的激振力，這個(gè)激振力與電磁力無(wú)關(guān)，是轉子的力學(xué)特性決定的。

二、油系統故障

汽輪機須設臵油系統，其作用主要是供給機組各軸承潤滑油，使軸頸和軸瓦之間形成油膜，以減少摩擦損失，同時(shí)帶走由摩擦產(chǎn)生的熱量和由轉子傳來(lái)的熱量；供給動(dòng)力驅動(dòng)、調節系統和保安裝臵用油；供給油密封裝臵密封油以及大型機組的頂油裝臵用油。供油系統須在任何情況下都能保證可靠用油，否則會(huì )引起軸瓦烏金的損壞或熔化，影響動(dòng)力控制，嚴重時(shí)會(huì )造成設備的損壞事故。汽輪機組的油系統是由貯油箱、油泵、油冷卻器、油過(guò)濾器、安全閥、止回閥、調壓閥、控制閥以及高位油箱、蓄壓器、油管路等組成。
√油系統常見(jiàn)故障有：
1.壓力油油壓偏低壓力油意外泄漏；電動(dòng)油泵轉向不對；油箱油位過(guò)低，不僅油泵出口油壓降低，而且油壓波動(dòng)；系統配臵缺陷；機組正常用油量大于泵的額定流量，造成油壓降低。
2.主、輔油泵切換困難自帶主油泵的汽輪機，起動(dòng)過(guò)程中達到切換轉速后，停用輔助油泵機組無(wú)法繼續運行。
3.漏油

三、沖擊因水或冷蒸汽進(jìn)入汽輪機而引起的事故。
水沖擊后果：推力軸承損壞、葉片損傷、汽缸和轉子熱應力裂紋、動(dòng)靜部分碰磨、高溫金屬部件翹曲或變形，以及由此帶來(lái)的汽輪發(fā)電機組振動(dòng)，從而導致軸承、基礎及油系統損傷等。
是現代大型汽輪機發(fā)生較多且對設備損傷較為嚴重的惡性事故之一。


其實(shí)，這些故障中，大多是可以預防的，所以我們在實(shí)際工作中，應加強以下幾方面的工作：
1.加強運行監測及巡視檢查力度，提高值班人員責任意識。時(shí)刻注意溫度、壓力、油質(zhì)、振動(dòng)、位移、脹差、真空等參數變化情況，異常情況及時(shí)發(fā)現、及時(shí)分析、及時(shí)調整。
2.規范檢修，嚴格把關(guān)，提高檢修維護人員的質(zhì)量意識。貫徹“應修必修、修必修好"的原則，確保每臺設備都處于完好狀態(tài)，性能可靠。
3.加強設備運行狀態(tài)監測。借助科學(xué)儀器，對設備運行過(guò)程中的狀態(tài)進(jìn)行檢測，及時(shí)發(fā)現隱形缺陷或故障苗頭，把設備缺陷或故障消滅在萌芽狀態(tài)。
4.加強培訓，提高運行人員和檢修人員的技術(shù)、業(yè)務(wù)水平，培養分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。
5.完善預案，提高在應急狀態(tài)下的反應速度和處理問(wèn)題的能力水平。