中鋁（lǚ）山東熱電廠技術中心

汽輪發電機組轉（zhuǎn）動部件與靜止部（bù）件的碰摩是運（yùn）行中常見故障,而轉軸碰摩是機組起動和正常運行（háng）中振動突然增大的主要故障之一（yī）。汽輪機動（dòng）靜部分碰磨對設備（bèi）造成的危（wēi）害是非常嚴（yán）重的,據國內汽輪機（jī）彎軸事（shì）故統計表明,其中86%由（yóu）轉（zhuǎn）軸碰磨引起,轉軸（zhóu）碰磨嚴重時會引起軸破壞。因此,分析和研究汽輪機動靜部分發生碰磨（mó）的原因,可避免事故的發生,以保證機組的安全可靠運行。

1　摩擦振動的特征

碰磨具有多種征兆,易變的信號特征與外界條件有密切的關係,在某一時（shí）刻出現（xiàn）的特征,在其它時刻可能不再複現,這使得碰磨帶有不確定性。發生碰磨時,具體的（de）信號特（tè）征如下:

(1)振動信號的時域（yù）波（bō）形發生畸（jī）變;

(2)當機組在升速過程中發生碰磨時,經過多次（cì）起停,或者是暖機時間的延長,振動值將逐漸減小;

(3)碰磨點處軸振的工頻或通頻振動值快（kuài）速增大;

(4)輕微碰磨主要是工頻振動(1X),當嚴重碰（pèng）磨時,除了工頻成分外還有其它的倍頻成分,如2X3X等;

(5)當軸頸和軸瓦發（fā）生碰（pèng）磨時,軸瓦的烏金（jīn）溫度和回油溫度將會升高;

(6)低轉（zhuǎn）速時（shí）在（zài）汽封或軸瓦處（chù）用聽針能聽到異（yì）常的聲（shēng）音。

2　碰（pèng）磨產生的原因

汽輪機組的（de）徑向和（hé）軸向碰磨通常發生在隔板汽封、葉片圍帶（dài）汽封以及軸封部位,徑向碰磨還可能發生在各軸承的（de）油擋、汽封片部位。發電機的徑向碰磨通常發（fā）生在密封瓦處（chù）。

2.1機組動靜碰磨原因（yīn）

2.1.1轉（zhuǎn）軸振動過大

造成軸（zhóu）振動（dòng）過大的原因有質量不平衡、轉子彎曲、軸係失（shī）穩（wěn）等。不管那種原因（yīn）,大振動下的轉軸（zhóu）振幅一旦大到動靜間隙值,都可能與靜止部位發生碰磨。

2.1.2動靜間隙過小或消失

造（zào）成軸封間（jiān）隙過小或消失的原因有上（shàng）下缸溫差過大,使得軸封間隙減小或消（xiāo）失;

汽缸與法蘭溫差過大,使得轉子兩端軸封上下間隙減小;

軸瓦烏（wū）金磨損或燒瓦,使得軸封（fēng）下部間隙消失;

安（ān）裝或檢修時軸封間隙調（diào）得過小（xiǎo）;

汽（qì）缸膨脹偏斜,使得（dé）汽缸（gāng）上的（de）軸封發生單側碰磨（mó）;汽封（fēng）殼體變形,使得軸封間隙減小或消失;

汽輪機相對脹差過大,使隔（gé）板與葉輪軸向通流間隙減小;

機組在起（qǐ）動及運行過程（chéng）中,主蒸汽管道及各抽汽管道進水,汽輪（lún）機轉子推力突然大幅度增加,會使軸向通流間隙減小;

軸承（chéng）箱出現嚴重卡澀,機組在（zài）起動時膨脹不（bú）出來,停機時縮不回去（qù）,也會產生通流軸向間隙減小。

3　碰磨故障診斷方法及其處理

3.1碰磨故障診斷

現（xiàn）場診斷機組動靜碰磨有一定難度。如果認定發生了碰磨,有時需要開（kāi）缸處理,工作量較大。根據經（jīng）驗,單純（chún）地用瓦振信號判斷碰磨,頻（pín）譜較複雜,易於混淆,而軸（zhóu）振動信號可提供更準確的碰磨信息。因此,現場診斷應盡量利用渦流傳感器。事先沒有安裝渦流傳感（gǎn）器的機組,當懷疑發生碰磨後,應盡早（zǎo）加裝,利於以後的測試和診斷（duàn）。在依據振動信號特征診斷（duàn）碰（pèng）磨的同（tóng）時（shí）,還需要了解機組安（ān）裝或大修中的情況,查閱有關（guān）的間隙記錄。運行（háng）人員在機組起動過（guò）程常采取（qǔ）聽診的方法,對碰磨的確定有時也是有用（yòng）的。分析中把這（zhè）些信息結合起來,可提高診斷的準確（què）性。對於高中壓（yā）缸和雙層結構的低壓缸,通流部（bù）分的碰磨聲難於準確傳出,隻有軸端汽封的碰磨比較容（róng）易聽到（dào）。因此（cǐ）,不能將某（mǒu）一種方法的結論作為認定碰磨故障的決（jué）定性判據。

3.2碰磨故障處理（lǐ）

對於發生動靜碰磨的機組,采取的（de）處理（lǐ）方法要根據碰（pèng）磨故障嚴重程度和檢修工期而定,處理（lǐ）方法有下列5種:

(1)提高升速率。如果碰磨發（fā）生在某一低轉速點或臨界轉速前（qián）,現場對（duì）碰磨判斷的準確性把握較大,且僅是個別瓦振大,大多數瓦振正常,整個機組不存在其它振動,可采取提高升（shēng）速率衝過這一轉速區,直接升到高轉速或3000r/min的方法。

(2)根（gēn）據振動調整運行參數(膨脹、差脹（zhàng）、負荷、缸（gāng）溫等),使機組通過發生（shēng）碰磨的工況區。

(3)長時間暖機。將機組打閘至盤車狀態,或保持在某一轉速數小時甚至數十小時,使碰磨部位自行磨合消除。

(4)根據對產生碰磨（mó）原因的分析,從外（wài）部消（xiāo）除缺（quē）陷。

(5)如果碰磨部位發（fā）生在軸封處,對（duì）於汽缸端部（bù）汽封套、汽封（fēng）環可拆（chāi）卸的機組從外部（bù）調整。對於個別大機組,如果能準確判斷碰磨的徑向方位,調整軸（zhóu）承標高或聯軸器對輪左右偏差（chà）、張口也是一種工作量（liàng）較（jiào）小的措施,但需執行常規檢修規範,注意影響運行的相關因素,如（rú）瓦溫、通流間隙等的變化。

4　結論

(1)新建或大（dà）修後的機組,由於汽輪機動靜間（jiān）隙小,起動前軸偏心、汽缸溫差、差脹等重要參數一定（dìng）要控製在規（guī）程（chéng）規（guī）定的範圍內,在起動過（guò）程（chéng）中要（yào）注意（yì）機組的振動情況（kuàng）,盡量維持參數的穩定,防（fáng）止動靜碰磨的發生,若在衝轉過程中存在動靜碰磨故障,則在過臨界轉速時振動（dòng）會更加劇烈,甚至造成彎軸。如果轉速在一階臨界轉速以（yǐ）下振動達到規定的數值,應該立即打閘停機,盤車一段時間正常後再起動;如果轉速在一階臨界轉速以上,則在（zài）振動可（kě）以控製的轉速上多停留（liú）一段時間,磨合一定（dìng）時間後再升速,經（jīng）過幾次起停,碰磨故障可以消除。

(2)若（ruò）在運行中（zhōng）發現機組振動有（yǒu）增大趨勢時,要嚴密監視（shì）振動情（qíng）況,如果振動可以（yǐ）控製在一定的變化範圍內,可以觀察運行一段時間,以磨合出適當的間隙,如振動上升速度較快,要嚴格按運行規程進行操作,必要時進行緊急停機。

（來源（yuán）：網絡）