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汽輪機(jī)在生產(chǎn)系統(tǒng)中相當(dāng)于人體的心臟，一旦汽輪機(jī)出現(xiàn)故障或者問題，將會對整個生產(chǎn)系統(tǒng)的安全運(yùn)行造成直接的影響，因此汽輪機(jī)啟動過程中的異常振動不能小覷。汽輪機(jī)啟動過程中出現(xiàn)振動故障將會導(dǎo)致以下危害：
其一，汽輪機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)出現(xiàn)不穩(wěn)定擺動，導(dǎo)致調(diào)速系統(tǒng)的部件出現(xiàn)嚴(yán)重的磨損，增加遲緩率，影響調(diào)速系統(tǒng)的正常運(yùn)行；
其二，減弱耐疲勞強(qiáng)度，轉(zhuǎn)動部分是汽輪機(jī)的核心部分，振動故障會降低轉(zhuǎn)動部分的耐疲勞強(qiáng)度，直接影響轉(zhuǎn)動部分的正常運(yùn)轉(zhuǎn)以及使用壽命；
其三，破壞滑銷系統(tǒng)，一旦汽輪機(jī)組發(fā)生較大的振動，將會對滑銷產(chǎn)生巨大的沖擊作用，導(dǎo)致汽輪機(jī)組產(chǎn)生不均勻的膨脹現(xiàn)象，形成巨大的擠壓力，對滑銷系統(tǒng)造成嚴(yán)重的破壞；
其四，破壞汽封，隔板和隔板之間通常采用汽封的方式進(jìn)行密封，一旦汽輪機(jī)出現(xiàn)振動故障，將會破壞汽封，增加隔板之間的漏氣量，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子產(chǎn)生軸向推力，影響汽輪機(jī)組的正常運(yùn)行；
其五，密封不嚴(yán)，由于密封不嚴(yán)導(dǎo)致的汽輪機(jī)組振動故障占振動故障率的 40%左右，主要是因?yàn)檎駝庸收掀茐牧说蛪憾溯S封，導(dǎo)致空氣進(jìn)入到低壓缸中，降低了低壓缸的真空度，蒸汽進(jìn)入到潤滑油系統(tǒng)中，降低潤滑油的純度，影響潤滑效果，增加磨損，縮短汽輪機(jī)組使用壽命。
汽輪機(jī)啟動過程中的振動故障發(fā)生過程
某電廠 10 號汽輪機(jī)組為例，該機(jī)組為 N125-535/535 型凝汽式、一次中間再熱、壓、高溫汽輪機(jī)，該汽輪機(jī)組正式投入運(yùn)行后，經(jīng)過多年的運(yùn)行，汽輪機(jī)在運(yùn)行的過程中出現(xiàn)了一些故障，直接影響了汽輪機(jī)組的運(yùn)行安全和效率，后來對該汽輪機(jī)組進(jìn)行了大修，在大修期間安裝了汽輪機(jī) TSI 系統(tǒng)。轉(zhuǎn)軸振動跳機(jī)值設(shè)置成 260μm，跳機(jī)邏輯設(shè)定成“y”方向軸振大或者“x”方向軸振大。
該電廠 10 號汽輪機(jī)組大修之后啟動運(yùn)轉(zhuǎn)，通過實(shí)測可知 TSI 系統(tǒng) 4 號瓦處“y”方向的軸振是160μm，并且其他軸振值都不超過100μm，并且 1 號瓦處還存在微小的刮擦聲音。隨著轉(zhuǎn)速的加快，10 號汽輪機(jī)組各處的瓦振以及軸振都在不斷的增加，通過檢測得知，2 號瓦處“⊥”方向的瓦振達(dá)到了 12cmm，并且所有瓦處在“x”、“y”軸方向的軸振都超過了限定值。當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到 1500r/min 之后停機(jī)，在轉(zhuǎn)速降低至 1000r/min 之后，1號軸承存在較大的刮擦聲。
振動故障的診斷
通過對汽輪機(jī)啟動過程中的振動故障現(xiàn)象進(jìn)行分析，初步判定導(dǎo)致振動故障的原因主要包括：由于大修過程中油檔間隙或者軸封調(diào)整不當(dāng)導(dǎo)致的動靜碰磨；由于氣缸疏水不流暢導(dǎo)致水和轉(zhuǎn)軸相接觸，導(dǎo)致轉(zhuǎn)軸出現(xiàn)變形；由于沖轉(zhuǎn)之前與沖轉(zhuǎn)過程中，沒有控制好各個部門的溫差，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子的溫度超過限定值而產(chǎn)生彎曲變形；由于轉(zhuǎn)子自身存在質(zhì)量問題，在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中出現(xiàn)不平衡問題。
在對汽輪機(jī)進(jìn)行大修時，并沒有改動 12 號汽輪機(jī)，因此由于轉(zhuǎn)子自身存在質(zhì)量問題，在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中出現(xiàn)不平衡問題導(dǎo)致的振動故障的可能性不大；工作人員對運(yùn)行記錄進(jìn)行了查閱，發(fā)現(xiàn)各個部門的溫差并不存在異常，因此，由于沖轉(zhuǎn)之前與沖轉(zhuǎn)過程中，沒有控制好各個部門的溫差，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子的溫度超過限定值而產(chǎn)生彎曲變形導(dǎo)致振動故障的可能性也排除；工作人員對低壓缸、中壓缸以及高壓缸進(jìn)行了復(fù)查，表明氣缸不存在異常，對機(jī)頭處的大軸撓度進(jìn)行檢查，在啟動之前，大軸撓度為 4.5cmm，啟動半小時之后，變?yōu)?5.0cmm，并且在轉(zhuǎn)動的過程中 1 號瓦處出現(xiàn)刮擦聲，在降速之后，出現(xiàn)時滯性的振動現(xiàn)象，初步判定導(dǎo)致汽輪機(jī)啟動過程導(dǎo)致振動故障的原因?yàn)閯屿o碰磨。
沖轉(zhuǎn)時，3 號瓦處“y”向軸振出現(xiàn)了突跳現(xiàn)象，并且每次突跳之后，其軸振值都會恢復(fù)到原來的狀態(tài)；啟動的過程中，各瓦處的軸振數(shù)值以及瓦振都明顯的降低，并且瓦振的下降幅度超過了50%，由此表明導(dǎo)致汽輪機(jī)出現(xiàn)振動故障的原因并不是由于轉(zhuǎn)動部件脫落導(dǎo)致的振動故障，同時也不是轉(zhuǎn)子自身質(zhì)量不平衡導(dǎo)致的振動故障。通過對兩次啟動過程的振動情況進(jìn)行比較，能夠肯定導(dǎo)致汽輪機(jī)啟動出現(xiàn)振動故障的原因?yàn)閯屿o碰磨。
振動故障的處理措施
汽輪機(jī)啟動過程中如果出現(xiàn)振動故障，將會嚴(yán)重的影響汽輪機(jī)的安全運(yùn)行，針對振動故障的處理措施表現(xiàn)為：
其一，為了防止出現(xiàn)軸封動靜碰撞，應(yīng)該加強(qiáng)對軸封的檢修，并在檢修的過程中對軸封間隙進(jìn)行調(diào)整，防止軸封間隙出現(xiàn)過大的現(xiàn)象，否則會導(dǎo)致軸封的漏氣量增加，同時影響汽輪機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)該根據(jù)汽輪機(jī)的實(shí)際狀況，進(jìn)行安裝、檢修以及調(diào)試等，科學(xué)的設(shè)置軸封間隙，既保證汽輪機(jī)組的安全性，又保證其經(jīng)濟(jì)性；
其二，當(dāng)大修之后，如果汽輪機(jī)在啟動的過程中出現(xiàn)振動故障，應(yīng)該增大動靜間隙；
其三，汽輪機(jī)組在大修之后，在啟動過程中應(yīng)該先沖兩次一階臨界轉(zhuǎn)速，這樣能夠有效的降低振動處理的時間，如果汽輪機(jī)組出現(xiàn)動靜碰磨，應(yīng)該投上振動保護(hù)；
其四，為了防止汽輪機(jī)在啟動的過程中出現(xiàn)振動故障，應(yīng)該采用滑動式軸封代替 2 號、3 號瓦處的軸封，這樣能夠?qū)S封大軸之間的距離進(jìn)行實(shí)時的調(diào)整，這樣能夠有效的降低軸封對大軸造成的磨損，防止出現(xiàn)更加嚴(yán)重的振動故障。
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