【摘要】振動(dòng)故障是汽輪機(jī)運(yùn)行過程中經(jīng)常出現(xiàn)的問題，如果對(duì)振動(dòng)處理不及時(shí)，會(huì)產(chǎn)生非常嚴(yán)重的后果。本文針對(duì)凝汽式汽輪機(jī)組，探討其在工作過程中產(chǎn)生振動(dòng)故障的原因，振動(dòng)故障的危害以及振動(dòng)故障的處理措施，為今后汽輪機(jī)組的維護(hù)和檢查工作起到指導(dǎo)作用。

【關(guān)鍵詞】汽輪機(jī)；振動(dòng)故障；故障處理

1、引言

近年來，伴隨著國家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源環(huán)保和資源重復(fù)利用問題顯得尤為重要，凝汽式汽輪機(jī)憑著節(jié)約燃料，提高經(jīng)濟(jì)性的優(yōu)勢(shì)，得到越來越廣泛的應(yīng)用。因此，維護(hù)和保養(yǎng)凝汽式汽輪機(jī)的安全性已作為維護(hù)運(yùn)行部門最重要的任務(wù)。在汽輪機(jī)的正常工作過程中，振動(dòng)故障是隨時(shí)產(chǎn)生的，如果對(duì)振動(dòng)控制不嚴(yán)格，會(huì)造成非常嚴(yán)重的后果。本文對(duì)凝汽式汽輪機(jī)組進(jìn)行研究，探討其在工作過程中產(chǎn)生振動(dòng)故障的原因，振動(dòng)故障的危害以及振動(dòng)故障的處理措施，為以后機(jī)組的維護(hù)查修工作起到指導(dǎo)作用。

2、振動(dòng)故障原因及危害

2.1振動(dòng)故障原因

導(dǎo)致凝汽式汽輪機(jī)組振動(dòng)故障的因素有很多種，主要的因素一般包括設(shè)計(jì)、制造水平問題，運(yùn)行過程維護(hù)和保養(yǎng)問題，以及安裝技術(shù)和檢修技術(shù)問題等，這些因素之間的影響是相互的，本文將從幾個(gè)最主要的因素進(jìn)行探討，具體如下：

（1）首先在汽輪機(jī)組設(shè)計(jì)制造過程中，由于目前技術(shù)不夠先進(jìn)，導(dǎo)致零部件加工精度和工藝達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，導(dǎo)致生產(chǎn)的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子不能滿足設(shè)計(jì)精度，進(jìn)行高度和低速平穩(wěn)試驗(yàn)時(shí)達(dá)不到合格要求，致使轉(zhuǎn)子不平衡，從而在一側(cè)產(chǎn)生離心力，引起汽輪機(jī)組振動(dòng)故障。此外，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中零部件以及汽輪機(jī)組配件的選擇也非常重要，否則也會(huì)引起機(jī)組振動(dòng)故障。

（2）在汽輪機(jī)組的安裝過程中，其安裝工藝的精度對(duì)機(jī)組振動(dòng)會(huì)產(chǎn)生非常大的影響。首先是軸承的選擇，軸承自身的特性，如強(qiáng)度、剛度以及預(yù)緊力等，這些都必須在選擇和安裝過程中符合現(xiàn)場(chǎng)要求；其次是嚴(yán)格保證汽輪機(jī)中心的同心度；第三是各個(gè)零部件之間的間隙問題，如果零部件間隙過大，容易引起零部件之間的相互碰撞，如果零部件之間的間隙過小，會(huì)加劇零部件之間的接觸力，產(chǎn)生靜碰撞。第四是連接銷系統(tǒng)問題。當(dāng)汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)間過長時(shí)，各個(gè)零部件之間會(huì)產(chǎn)生膨脹，連接銷系統(tǒng)也不例外。由于時(shí)間過長連接銷中潤滑油缺少，機(jī)組的變形就會(huì)受到限制，引發(fā)汽輪機(jī)振動(dòng)故障，此種故障在機(jī)組工作中經(jīng)常遇見，因此應(yīng)足夠重視其危害性。

（3）既使汽輪機(jī)在設(shè)計(jì)以及安裝過程中已經(jīng)滿足了使用要求，如果在汽輪機(jī)的運(yùn)行過程維護(hù)和保養(yǎng)中操作不當(dāng)，同樣會(huì)引起機(jī)組的振動(dòng)故障。例如前面所說的汽輪機(jī)的熱膨脹問題，由于人為因素在開機(jī)過程中也會(huì)出現(xiàn)這種故障。潤滑油的油溫在軸瓦內(nèi)會(huì)在旋轉(zhuǎn)的過程中形成油膜，油膜的形成會(huì)極大影響轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定性，及其容易導(dǎo)致機(jī)組的振動(dòng)。汽輪機(jī)排氣缸溫度的控制不當(dāng)直接會(huì)影響軸承的高度，也會(huì)引起發(fā)電機(jī)組振動(dòng)故障。

2.2振動(dòng)故障危害

汽輪機(jī)在生產(chǎn)系統(tǒng)中起到心臟的作用，其工作異常直接影響到整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，牽動(dòng)著人們的生活。所以，對(duì)于機(jī)組的振動(dòng)異常更不能小覷，力爭(zhēng)做到早發(fā)現(xiàn)早解決。然而，在生產(chǎn)過程中，我們很難知曉汽輪機(jī)潛在的危害點(diǎn)、危害發(fā)生幾率和危害程度的大小等，下面我們針對(duì)凝汽式汽輪機(jī)振動(dòng)故障危害作詳細(xì)的闡述。

（1）密封不嚴(yán)。密封不嚴(yán)導(dǎo)致的機(jī)組振動(dòng)異常的故障率占40%以上，主要是振動(dòng)使低壓端部軸封遭到破壞所致。由微小空隙進(jìn)入低壓缸中的空氣，使真空度降低；相反，高壓端部分較大的漏氣量致使轉(zhuǎn)子彎曲，蒸汽滲入潤滑油系統(tǒng)，潤滑油純度不足，油質(zhì)乳化。

（2）汽封破壞。隔板與隔板間采用汽封的方式密封。一旦汽封被破壞，增大的漏汽量加大了各級(jí)間的壓力差，使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生了軸向推力。

（3）滑銷系統(tǒng)損壞。當(dāng)機(jī)組發(fā)生較大振動(dòng)時(shí)，滑銷承受巨大沖擊力，機(jī)組就會(huì)發(fā)生不均勻熱膨脹，造成過大的擠壓力，損壞滑銷系統(tǒng)。

（4）耐疲勞強(qiáng)度減弱。轉(zhuǎn)動(dòng)部分是汽輪機(jī)機(jī)組的核心機(jī)件，振動(dòng)致使其疲勞強(qiáng)度降低，造成工作不能正常運(yùn)行。

（5）機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)擺動(dòng)不穩(wěn)定。振動(dòng)不正常造成調(diào)速系統(tǒng)的部件磨損嚴(yán)重，遲緩率增加，使調(diào)速系統(tǒng)擺動(dòng)不穩(wěn)定。

上述幾點(diǎn)充分證明：汽輪機(jī)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行取決于機(jī)組能否正常、規(guī)律的振動(dòng)。汽輪機(jī)復(fù)雜的振動(dòng)一直成為國內(nèi)外學(xué)者高度關(guān)注的問題之一，找出振動(dòng)的原因，如何精確確定發(fā)生振動(dòng)的部位，采取何種解決方案，發(fā)生振動(dòng)會(huì)危及到其它哪些零部件以及危害大小都是當(dāng)今社會(huì)亟待解決的問題。

3、振動(dòng)故障處理措施

振動(dòng)問題直接影響汽輪機(jī)組的正常工作，其復(fù)雜度不容忽視。針對(duì)工作現(xiàn)場(chǎng)汽輪機(jī)可能產(chǎn)生的振動(dòng)故障問題，提出了如下應(yīng)對(duì)措施：

首先，剛度檢測(cè)是重中之重。技術(shù)人員對(duì)汽輪機(jī)數(shù)據(jù)采集，及時(shí)數(shù)據(jù)處理，并與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)照做出判斷。掌握工作剛度范圍、共振條件和剛度極值點(diǎn)。做到技術(shù)人員不離機(jī)組，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，防患于未然。

其次，機(jī)組帶負(fù)荷和空載試運(yùn)行必不可少。為確保汽輪機(jī)順利工作，發(fā)生異常振動(dòng)的幾率降低，新安裝或檢修后的機(jī)組應(yīng)經(jīng)過帶負(fù)荷和空載試運(yùn)行，測(cè)試密封、汽封、滑銷系統(tǒng)等均達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)，才可以投入生產(chǎn)。

再次，設(shè)置智能化監(jiān)測(cè)裝置。設(shè)計(jì)并安裝智能化監(jiān)測(cè)裝置是汽輪機(jī)發(fā)生振動(dòng)異常的有效措施。對(duì)正常監(jiān)測(cè)困難點(diǎn)安裝各種傳感器設(shè)施，監(jiān)測(cè)振動(dòng)情況，及時(shí)報(bào)告工作異常點(diǎn)。同時(shí)，有序地安排技術(shù)人員，及時(shí)處理發(fā)出報(bào)警部位機(jī)組，杜絕擴(kuò)大損壞，以免造成事故。

最后，安裝振動(dòng)保護(hù)裝置。當(dāng)智能化監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)出異常振動(dòng)點(diǎn)后，會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，通過自動(dòng)控制裝置命令振動(dòng)保護(hù)裝置自動(dòng)切斷電路，關(guān)閉主汽門，緊急停機(jī)。于此同時(shí)，技術(shù)人員采取拯救辦法，保護(hù)機(jī)組設(shè)備安全。

凝汽式汽輪機(jī)支撐國家能源環(huán)保事業(yè)的快速發(fā)展，隨著機(jī)組容量的增大，汽輪機(jī)安全、穩(wěn)定運(yùn)行顯得更加重要。對(duì)不可避免的振動(dòng)問題應(yīng)采取有效地解決措施，以免造成重大的安全事故。同時(shí)對(duì)汽輪機(jī)設(shè)置智能化監(jiān)測(cè)、保護(hù)裝置必不可少。

4、結(jié)語

汽輪機(jī)振動(dòng)會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生非常不利的影響，能夠帶來極大的不安全隱患，對(duì)人們正常的生產(chǎn)生活帶了極大的不便。因此，在以后的汽輪機(jī)運(yùn)行使用和維護(hù)過程中，我們要嚴(yán)格進(jìn)行檢查，避免產(chǎn)生振動(dòng)故障。在汽輪機(jī)組的設(shè)計(jì)、制造，運(yùn)行維護(hù)和保養(yǎng)，以及安裝和檢修過程中，各個(gè)方面都做到精益求精，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)振動(dòng)問題并解決問題，確保機(jī)組的正常運(yùn)行使用，為國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到帶動(dòng)作用。

參考文獻(xiàn)

[1]谷俊杰，丁常富.汽輪機(jī)控制、監(jiān)視和保護(hù)[M].北京：中國電力出版社，2002：162.

[2]劉峻華，黃樹紅，陸繼東.汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)的發(fā)展與展望[J].汽輪機(jī)技術(shù)，2004，（05）.

[3]江玉林.汽輪機(jī)設(shè)備運(yùn)行及事故處理[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005：282

[4]高日亮.淺談汽輪發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)與平衡[J]. 山西焦煤科技， 2008，（11）.

[5]呂錦.小議汽輪機(jī)振動(dòng)的危害及產(chǎn)生原因與處理措施[J].裝備制造，2010，（4）：196.