作者：周建平
（天津（jīn）藍巢電（diàn）力檢修有限公司）
摘 要：汽輪機組作為（wéi）發電（diàn）廠重要組成部分，其（qí）軸瓦（wǎ）、軸頸磨損對於整個發電係統都有著（zhe）重要的影響，為（wéi）加強汽輪（lún）機組日常保養與維護，文章就汽輪機軸（zhóu）瓦、軸頸磨損的分析與預防進行了簡要（yào）的論述，對電廠的安全運行具有一定的借鑒意義。
關鍵詞：汽輪機；軸瓦、軸（zhóu）頸磨（mó）損；分析；預防
汽輪機由於其運（yùn）行時間長、關鍵部位長期磨損等原因，故障時常出現，這嚴重影響了（le）發電機組的正常運行。而汽輪機組軸瓦、軸頸磨損是故障中較為常見（jiàn）的一種。機組的軸瓦、軸頸磨損往（wǎng）往受多方麵的影響，跟（gēn）機組本體有關的任何一個設備或介（jiè）質都可（kě）能是機組軸瓦、軸頸磨損的原因，比如（rú）過負荷、蒸汽品質、振動、油質、誤操作（zuò）等等。因此，隻有查（chá）明原因才（cái）能對（duì）症維修及預防，汽（qì）輪機組軸瓦、軸（zhóu）頸容易磨損的主要是推力軸瓦和支持軸瓦，具體分析如下（xià）：
1 推力軸瓦燒損的原（yuán）因
①推力軸承過負荷，發生推力瓦塊燒（shāo）損事故。福建可門電廠600MW超臨界（jiè）機組是上海汽輪機（jī）有限公司引進美國西屋公司技術生產製造的（de）超臨界、單軸、三缸、四排汽、中間再熱（rè）、凝（níng）汽（qì）式汽輪機。在2008年4月25日至2008年6月4日期間，對#2機組推力瓦（wǎ）溫度高解體檢修。經檢查發現（xiàn），推力間隙（xì）過大，達到0.62mm。原因分析：推力軸承電側調整環墊片薄，原墊片厚度8.40mm。處理方法：加工（gōng）調整環墊片厚度為8.68mm，經（jīng）處理後推力間隙為0.29mm，符合設計要求0.25mm～0.38mm，且機組啟動後推力瓦溫度正常。②汽輪（lún）機發生水（shuǐ）擊或蒸汽濕度下降（jiàng）後處理不當。③蒸汽品質不良，葉片結（jié）垢。④機組突然甩負荷或中壓缸（gāng）汽門瞬間誤關（guān）。 ⑤ 油係統進入雜質，使推力瓦油膜（mó）破壞。
推力瓦燒損的事故征象主要表現為軸向位移大，推力瓦烏金溫度及回（huí）油溫度升（shēng）高，機器的外 部特征象是推力瓦冒煙。
2 支持軸瓦燒損的原因
2.1 運行（háng）中進行油係統切換（huàn）時發生誤操作，而對潤滑油壓又未加強監視，當潤滑油壓降低，使軸承斷油，造成燒瓦。
2.2 機組啟動定速後停（tíng）調（diào）速油（yóu）泵，未注意油壓（yā），由於射油器進空氣工作（zuò）失常，使（shǐ）主（zhǔ）油泵失（shī）壓，潤滑油壓降低（dī）而又未聯動，幾個方（fāng）麵（miàn）結（jié）合在一起，使軸承斷油，造成軸瓦燒損。
2.3 油係統（tǒng）積存大量空氣未及時排除，使軸瓦瞬間斷油。
2.4 汽輪發電機組在啟動和停止過程中，高、低壓（yā）油係統同時故障。
2.5 主油箱油（yóu）位降到 零以下，空氣進入射油（yóu）器，使主（zhǔ）油泵工作失常。
2.6 廠用電中斷，直流油泵不能及時投入。
2.7 檢修時，油係統存留棉紗、鐵鏽等雜物，使油管堵（dǔ）塞。
在2007年6月（yuè）8日至6月（yuè）15日對（duì）福建華電可門火電廠#2汽輪機組#5軸瓦溫度高解體檢（jiǎn）修。
解體發現如下：①#5軸瓦上（shàng）瓦(靠汽端)彈簧斷裂；②#5軸瓦上瓦塊A側(汽端)邊角處（chù）烏金有裂紋；③#5軸瓦上瓦枕兩球麵銷孔局部磨損，有卷邊，A側較嚴重；④#5瓦軸頸 磨損嚴重，Z深有約2mm溝（gōu）痕。
原因分析：①發現軸承箱有烏金末、鋼絲濾網碎片等雜質，軸承進雜質，增加摩擦（cā），使軸承發熱；②#5瓦下瓦墊鐵與軸承窪窩配合不好（hǎo）引起（qǐ）振動。
2.8 軸瓦在檢修（xiū）中裝反（fǎn）或運行中移位（wèi）。
2.9 機組振動強烈，使軸瓦烏金研磨損壞。
造成（chéng）機組振動（dòng）的原因有：轉子不平衡的離心力（lì）；聯軸節缺陷或轉（zhuǎn）子中心偏差；發電機電磁（cí）力不平衡；軸承（chéng）油（yóu）膜自激振蕩；蒸汽振蕩（dàng）；轉（zhuǎn）子（zǐ）熱變形、熱彎曲；摩擦振動;軸承座不（bú）穩固等。
2.10 由於檢修、安裝質量不良（liáng），使軸瓦間隙、緊力不合適，造成軸承潤（rùn）滑不良。福建華電可（kě）門火電廠#3汽輪機自2009年（nián）7月24日起，#9瓦X、Y方向軸振多次出現異常上下波動，尤其X 方向振動波動較大，8月17日，#9瓦X向軸振Z高達420μm，超過了跳機保護值254μm，嚴重影響到機（jī）組的安全運行。就地聽音檢查有異音，懷疑軸瓦有在動。8月17日20時（shí），#3機（jī）開始（shǐ）滑停並於8月18日17時開始解體#9瓦（wǎ），並對發現的問題進行處理。25日淩晨7∶44，#3機汽（qì）輪機開始衝轉，8∶46達（dá）3000rpm，#9瓦X、Y方向軸振分（fèn）別為46μm和44μm，至25日下午17∶30，#3機負荷300MW，#9瓦X、Y方向軸振分別為46μm和45μm，達到（dào）了（le）良好值。
原因分析如下：
2.10.1 直接原因：#9瓦瓦枕無緊力，下瓦有一側墊鐵騰空，下瓦放入（rù）前（qián）與放入後轉子（zǐ）位移量太大，水平位移量達0.15mm，大（dà）大超過標準0.05mm。而後期隨著#9瓦軸振的不斷增大，整（zhěng）個軸瓦發生竄動，使（shǐ）得#9瓦軸瓦防轉（zhuǎn）銷絕（jué）緣套損壞，導致了#9瓦絕（jué）緣不合格，使得振動（dòng）進一步擴大。
2.10.2 根本原（yuán）因：#3機安裝時各測量數據不符合要求，主要是：①軸承座安裝（zhuāng）位置未調整好，導致下瓦放入（rù）前後轉子（zǐ）位移量太大，水平位移量達015mm，大大超過標（biāo）準0.05mm，從而使（shǐ）轉子平（píng）衡（héng）發生變化，產生激振力；②墊鐵接觸情況未檢（jiǎn）查，接觸較差且（qiě）有一側騰空，瓦枕無緊力 ，導致支持剛度不足，使軸振進（jìn）一步擴大。
存在問題：機組（zǔ）在基建時驗收把關不嚴，導致安裝質（zhì）量較差。
2.11 潤滑油油質不（bú）良(含（hán）水、有雜（zá）質顆粒等（děng）)或（huò）供（gòng）油量不足（zú）。
2.12 油中（zhōng）進水，使（shǐ）油質乳化變質。供油（yóu）係統進水一般是由於汽輪機（jī）高壓端軸封漏汽壓力過（guò）大（dà）或軸封供汽壓力調整不當，使蒸汽通過軸承的擋油環進入（rù）供油係統而造成的。供油係統進水後，將引起（qǐ）潤滑油乳化，腐蝕調節係統的各個部件，導致調節係統發生事（shì）故，且影響軸承的潤滑。
2.13 軸瓦合金質量差或澆鑄質量差。
2.14 軸瓦負（fù）荷分配不合理。
2.15 頂軸油壓係統工作不正常。
軸瓦（wǎ）燒損事項的象征是，軸瓦烏金溫度及軸承回油溫度急劇升高，一旦（dàn）油膜破壞，機組振動增大，軸瓦冒煙，此時應立即手打危急保安器，破壞（huài）真空緊急停機（jī）。
3 汽輪機軸瓦、軸頸磨損（sǔn）預防（fáng）控製措施
為防止軸瓦燒損（sǔn），運行時應采取的技術措施如下：
3.1 運行中當發現軸（zhóu）向位移逐漸增加時，應迅速減負荷使（shǐ）之（zhī）恢複（fù）正常，並經常檢查汽輪機運行情況，傾聽機（jī）組有（yǒu）無異音，測量振動。如果軸向位移增大（dà），推力瓦塊（kuài）溫度急劇升高，伴（bàn）隨有（yǒu）不正常（cháng）的（de）噪音和振動，或軸向位移超過規定值時，應迅（xùn）速破（pò）壞真空（kōng）緊急停機。運行中要嚴密監視軸瓦鎢金溫度和回油（yóu）溫度，推力瓦的鎢金溫度一般不得超過85℃～90℃，回油溫度一般不得超（chāo）過70℃，溫度異常（cháng）升高時，應按規定（dìng）果斷處理。
3.2 為保（bǎo）證油泵和聯動裝置的可靠性，潤滑油泵的電源（yuán）必須安全可靠，調速油泵和交流（liú）油（yóu）泵的電源由兩段廠用電分供，以防兩台油泵同時失去電源。
3.3 油係統切換操作（zuò）時，應在監護下按（àn）操作（zuò）票順序緩慢進行，操作中應嚴密監視潤滑油壓變化情況（kuàng），嚴防（fáng）切換操作中斷油燒瓦。
3.4 停機時應設專人監測潤滑油（yóu）壓和軸瓦溫度。
3.5 冷油器（qì）出口等潤滑油壓（yā）力管道上不準裝設濾網（wǎng）。
3.6 機組啟動定速後，停（tíng）用調速油泵時，要緩慢地關閉出口（kǒu）門，設專人監視（shì）主油泵出口油壓和潤滑油壓的變化。發現油壓降低時，立即通知操作人員開啟油泵出口門，查明原因，采取相應措施（shī）。
3.7 避免機（jī）組在振動不合格的情況下長期運行。
3.8 當（dāng）發現汽輪機（jī）通流部分有（yǒu）積垢的現象時，應根據監視段壓力限製負荷，及時采取改善蒸汽品質等技術措施。
3.9 運行（háng）中可（kě）采取（qǔ）下列措施來防（fáng）止供油係統進水：①保（bǎo）持冷油器（qì）油側壓力（lì）高於水側（cè）壓力，防止銅管泄漏時水漏入油（yóu）中；②軸封壓力（lì）調整器工作可（kě）靠，能按規定壓力供汽。
3.10 嚴格按照《汽機運（yùn）行規程》的（de）要求，執行油泵的（de）定期工作，保證油係統的備用設備處於良好狀態，機組啟動前，低油（yóu）壓聯鎖必須（xū）投入（rù）。
3.11 冷（lěng）油器倒換時，必須有班長在場監護（hù），倒換過程中，操作要緩慢，嚴密監視潤滑油壓的變化，嚴（yán）防在切換過程斷（duàn）油。
3.12 運行過程中，嚴密監視係統的信號裝置;在啟動前（qián）檢查各裝置齊全後，才可（kě）啟動。
3.13 加強軸瓦振動的（de）監視，機組突（tū）然發生強烈振動或清楚地聽到（dào）汽缸內有金（jīn）屬摩擦聲（shēng），應破壞真（zhēn）空（kōng），緊急停機。
3.14 定（dìng）期試驗低油壓聯鎖。潤滑油壓降至0054MPa，交流潤滑油泵自（zì）投，降至0039MPa時，直（zhí）流油泵自投（tóu）。交流潤滑油泵在檢修狀態時，潤滑油壓降（jiàng）至0054MPa，直流油（yóu）泵自投（tóu），潤（rùn）滑油壓降至（zhì）0029MPa時，發緊（jǐn）急停機信號。潤（rùn）滑油壓至0015MPa時連續盤車自動停止。
4 為防止軸瓦燒損，檢修時應采取的（de）技術措施
4.1 軸承進行解體檢查、清（qīng）理時，除檢查軸承墊鐵、瓦塊、烏金等部件是（shì）否存在質量問題缺陷外（wài），還要對軸承上的鐵屑、毛刺等（děng）進行清理打磨，各油孔、螺栓（shuān）孔等空洞內要用清洗劑清洗並（bìng）用壓（yā）縮（suō）空（kōng）氣吹幹，軸承油孔在施工過（guò）程中要進行封堵（dǔ），防止異物進入；同時，安裝或 檢修時，解體軸瓦後均安排（pái）對各（gè）瓦烏金進行PT檢測，防脫胎。
4.2 軸（zhóu）承複裝時（shí）嚴格（gé）執行汽輪機驗收規範中關於軸承安裝的技術要求，並（bìng）嚴格執（zhí）行汽輪機廠的安裝說明書及圖紙中有關軸承安裝的具體（tǐ）技術細節，對間隙。過盈等數據的測量調整要嚴格按照技術要求進行，對超出（chū）技術標準的（de）有關數據要認真分析原因，並聯係汽輪機廠技術人員（yuán）製 定措施進行處理。
4.3 複裝前對軸承座及內（nèi）部油管、接口等進行解體、清理檢查（chá）。確認無異（yì）物後用膠布對油管口進行封堵。
4.4 汽輪機找（zhǎo）中心（xīn），其目的：使汽輪發電機組各轉子的中心線連成一（yī）條連續光滑的曲線;各軸承負荷分配符合設計要（yào）求；使汽輪機的（de）靜止部件（jiàn）與轉子部件基本保持同心；將軸係的揚（yáng）度調整（zhěng）到設計要求。汽輪機找中心的Z終目的是機組振動指標（biāo）合格。
4.5 汽輪機軸（zhóu）係找中心過程中，各軸承的標高按照汽輪機廠技術要求進行調整後，要進（jìn）行軸承墊鐵（tiě）的研磨，保證接觸麵積達到75%以上，確保軸承的（de）穩定。
4.6 汽輪機在扣缸前，要（yào）對各軸承進行徹底的清理、檢查，清除內部雜質，並清除各油（yóu）口的封堵物，防止進回油管（guǎn）路的堵塞。
4.7 加強安裝過程記錄監控：汽缸，軸承座與台板間接觸記錄；汽缸，軸承座清理，檢查(含滲油試驗)記錄；汽缸，軸承座（zuò）水平度，揚度，及軸頸揚（yáng）度記錄；軸瓦安裝記錄；推（tuī）力瓦安裝記錄。
4.8 檢修後（hòu）汽輪機潤滑油（yóu）係統進行油循環時（shí），各軸承進油（yóu）口要（yào）與軸承座油口錯開，防止不合格潤（rùn）滑油進入軸瓦。
4.9 檢修時要徹底清理油係統雜（zá）物，調整好汽封間（jiān）隙，防止油中進水，保證油質良好，規範安（ān）裝和檢修（xiū）等管理，避免遺留雜物堵塞管道。
4.10 大（dà）、小修時有揭瓦檢查時，若軸徑（jìng）有輕微磨損，均對軸徑采用油（yóu）石、金相砂紙表麵打磨，形成圓滑（huá）過渡（dù），確保問（wèn）題不（bú）擴大。
4.11 消（xiāo）除油膜振蕩（dàng），其處理方法有：①增大比壓；減小軸頸與軸瓦之間的接觸度；②降低潤滑油的黏度；③在下瓦適當位置上（shàng）開泄油槽，降低油楔壓力；④調整軸承間隙，對於圓（yuán）筒瓦及橢圓瓦，一般減少軸瓦（wǎ）頂（dǐng）部間隙，增大上瓦的烏金寬度，可以增加油膜阻尼（ní）；⑤消除 轉子不平衡。
4.12 重點檢查頂軸油管焊縫(PT檢查)裂紋及（jí）頂軸油管接頭（tóu），確保頂（dǐng）軸油（yóu）管不（bú）鬆脫。
4.13 將高壓軸封間隙調整合適，保證軸（zhóu）封漏（lòu）汽管通暢;若軸封片磨損，間隙增大時應及時修複。
4.14 定期化驗油質（zhì），發現油（yóu）中有水時應及時過濾，並查明原因及時處理。
4.15 定期補油，向油箱補充油時應慢（màn）慢（màn）注入，防止雜質進（jìn）入油箱。
5 總結
針（zhēn）對以上導致汽輪機軸瓦、軸頸磨損的種種原因進行分析（xī）及預防，既是維修汽（qì）輪（lún）機軸瓦、軸頸磨（mó）損的關鍵，也是機組能夠正常（cháng）運行的關鍵（jiàn）。
參考（kǎo）文獻
[1] 陳汝慶.汽輪機原理及運行[M].北（běi）京：中國電（diàn）力（lì）出版社,2000.
[2] 郭延秋.大型火（huǒ）電機（jī）組檢修實用技術叢書/汽輪機分冊[M].北京：中國電力出 版社，2007.
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來源：《內蒙古科技與經濟（jì）》
