中核遼寧核電有限公司 遼寧興城 125112

在汽輪機的安裝內容里機械振動是最難消除的。一旦機械振動的指數(shù)超標，就很容易導致機器設備無法正常運行。如果機器長期在機械振動超標的情況下運行，極易減少汽輪機的使用年限，還容易使機器停機。文章主要分析了汽輪機機械振動產生的原因以及應對措施[1]。

1 汽輪機產生機械振動主要原因

1.1 轉子質量不平衡

當汽輪機在運行時，轉子運行的速度十分快。但是在運轉過程中，必須使旋轉和轉子運動的中心一致，如果出現(xiàn)偏差，轉子就無法沿著正確的旋轉軌道進行旋轉，轉子所產生的轉力會使軸承運動比較劇烈，從而使得汽輪機產生機械振動。之所以出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象，是由熱量不平衡，轉子在運行時出現(xiàn)了彎曲并沾染污垢，零部件脫落等而造成的。這些現(xiàn)象的主要特點是隨著使用時間的增長，機械振動的振幅加大，產生相位變化，而在變化趨勢減緩之后，狀態(tài)也會慢慢趨于平穩(wěn)。并且，生產制造時材料使用的熱應力和部位摩擦都會產生熱彎曲現(xiàn)象。

1.2 轉子裂紋

在汽輪機的運行過程中，如果轉子出現(xiàn)裂痕的情況會造成汽輪機的不正常振動，汽輪機就會在運行時出現(xiàn)故障，甚至會發(fā)生嚴重的事故。如果轉子出現(xiàn)裂紋，可能是受到了熱應力影響或者是轉子受到了腐蝕。裂紋的種類有很多，它分為螺旋裂紋，豎向裂紋，橫向裂紋等等。

1.3 轉子中心孔進油

我們必須要把轉子大軸的端部擰緊，不能出現(xiàn)縫隙，一旦沒有擰緊，當汽輪機在運行時它的潤滑液可能會受到中心孔壓力差的影響導致其流入到中心孔內。另外，它還可能會受到其他因素的影響，比如工作人員沒有將中心孔的油清理干凈，都會造成汽輪機產生機械振動。

1.4 動靜部位摩擦

動靜部位摩擦會使汽輪機因為動靜間隙較小、轉子振幅比動靜間隙大或轉子軸系斜等原因產生機械振動。局部碰撞摩擦通常有三個特點,一是它的相位變化不規(guī)則。在碰撞時，可能會導致其發(fā)生熱彎曲，使熱彎曲不平衡質量點的位置改變。二是基頻發(fā)生振動，輕微的碰撞，不會對振幅造成較大的影響。然而如果是比較嚴重的碰撞，就很容易出現(xiàn)軸承偏離中心的現(xiàn)象，使振幅減小。三是如果碰撞摩擦較為明顯時，頻譜的諧波分量會隨著摩擦的增大而增大[2]。

2 解決機械振動的措施

2.1 解決機組運行中產生的振動

工作人員如果發(fā)現(xiàn)汽輪機在運行工作過程中產生了劇烈振動的情況，工作人員必須要認真對待，認真聽汽輪機的響聲，然后要加強監(jiān)視，將監(jiān)視的重點放在蒸汽的參數(shù)，氣缸的溫度，以及軸承溫度軸向位移以及潤滑油的溫度上。要一直觀察，直到找到發(fā)生異常的原因才可以停止。一旦發(fā)現(xiàn)了它造成故障的原因，就必須要根據(jù)具體情況來采取解決的辦法，如果情況較嚴重，是汽輪機在啟動時或者超負荷運行時出現(xiàn)了劇烈震動的情況，并且還能夠聽到十分明顯的響聲，就必須要馬上停止工作。要只是產生稍大的振動聲時，工作人員可以降低轉速及負荷來解決機械振動異常的問題，如果能將振動消除則也能證明機器沒有出現(xiàn)問題。要是機械振動太過強烈就要首先緊急停機，避免更大安全事故的發(fā)生。

2.2 針對轉子熱變形的故障處理

如果轉子產生了熱變形現(xiàn)象就應當及時更換新的轉子來減弱汽輪機的機械振動，沒有振動力的產生那么機組就不容易出現(xiàn)機械振動異常的情況。

2.3 平時定期進行汽輪機維護

要定期對汽輪機進行維護修理，要及時發(fā)現(xiàn)機件所產生的摩擦現(xiàn)象，一旦出現(xiàn)一些問題就應當及時對不合格的機件進行維修更換，以免因摩擦造成的異常機械振動。

2.4 控制機組運行中干擾力的產生

著重控制機組運行中的干擾力，能夠有效維持轉子的運行速度和潤滑油膜的粘度成正比例關系。同時能夠有效減少振動力度，避免其破壞油膜，以至于能夠減少低頻振動的發(fā)生。其中控制機組干擾力主要有以下幾項措施。一要動平衡測試機組中的高低壓轉子。并適當?shù)恼{整機組中心的位置，使機組運行時的性能穩(wěn)定，并讓機組振動的強度得到降低。二要增強機組與輪之間的連接程度，避免機組因負荷變化而產生撞擊。就是要采取一定的方法改進機組與輪連接的方式，使其更加穩(wěn)定。

2.5 利用傳感器進行有效的保護

保護汽輪機安全的設備主要由監(jiān)視系統(tǒng)、保護系統(tǒng)及報警系統(tǒng)等組成。汽輪機的穩(wěn)步運行離不開這幾個系統(tǒng)的相互工作。因此，機組應當設置機組保護裝置的振動強度的極限值，一旦汽輪機振動強度超過規(guī)定范圍，保護裝置就會發(fā)出信號保護電路，自動關閉機器設施，并通知工作人員對機組設備進行檢修。因此，相關技術人員就要提升保護監(jiān)控裝置的信息準確性。

2.6 控制滑銷系統(tǒng)間縫

汽輪機在正常的工作使用狀態(tài)下，氣缸會由于受到溫度壓力等外界環(huán)境的影響，容易使缸體中心與轉子中心發(fā)生偏離現(xiàn)象。而我們就可以通過在汽輪機氣缸中裝一些滑銷裝置，以便于控制機組運動方向，能夠有效提升汽輪機動靜部分的中心在膨脹過程中也可以達到規(guī)范要求。因此，為了確保汽輪機的穩(wěn)定運行，精確控制銷和滑銷槽的間隙是非常重要的。

2.7 軸承座的安裝質量及軸承中心標高的控制

在安裝軸承座的過程中應當嚴格按照圖紙上的規(guī)定進行精準安裝，施工人員不應當隨意改動。同時要想加強安裝精準度也應該對安裝測量進行多次測量。

3 結語

汽輪機的機械振動會影響到整個設備的正常運行過程，某一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會導致汽輪機的運行出現(xiàn)問題，如果機械振動嚴重異常甚至還會導致整個發(fā)電系統(tǒng)無法運行。