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作者：陳巖崗
（內(nèi)蒙古能源錫林熱電廠）

　　摘　要：文章針對(duì)電廠汽輪機(jī)軸承故障這一電廠主機(jī)較為常見(jiàn)的一種典型故障，從汽輪機(jī)軸承結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、發(fā)生故障的原因、預(yù)防的措施等方面進(jìn)行了較為詳盡地闡述，對(duì)分析汽輪機(jī)軸承故障，預(yù)防軸承事故的發(fā)生具有較好的參考價(jià)值。
　　關(guān)鍵詞：汽輪機(jī)；軸承；故障；分析
　　1　結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介　
　　汽輪機(jī)軸承包括徑向支持軸承和推力軸承。一般軸承均與一個(gè)支持軸承制成一體組成聯(lián)合軸承。推力軸承由若干推力瓦塊組成，分為工作面和非工作面。轉(zhuǎn)子的推力盤(pán)車工作瓦塊和非工作瓦塊之間有0.40~0.60mmr的軸向間隙。工作瓦塊的烏金屬厚度為1.5mm，因此轉(zhuǎn)子軸向定位移值超過(guò)1.0mm時(shí)保護(hù)裝置報(bào)警，超過(guò)+1.4mm時(shí)保護(hù)動(dòng)作自動(dòng)停機(jī)。
　　支撐軸承的軸瓦形式有圓筒形瓦，橢圓形瓦和可傾瓦軸承。
　　2　軸承故障的原因
　　軸瓦燒損事故，主要針對(duì)汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組的推力軸承和支撐軸承而言：
　　2.1 推力軸承燒損
　　如果是推力軸承燒損，常常和軸向位移事故聯(lián)系在一起。當(dāng)正身或負(fù)向推力超過(guò)推力瓦承載能力或推力瓦油膜破壞時(shí)，都將發(fā)生推力瓦燒損事故。
　　推力瓦燒損的事故征象主要表現(xiàn)為軸向位移增大，推力瓦烏全溫度及回油溫度升高，機(jī)器外部象征是推力瓦冒煙。為正確竄軸表的準(zhǔn)確性，還應(yīng)和漲差表對(duì)照，如果正向竄軸增大時(shí)，高壓脹差有指示減少，中低壓脹差表指示增大，反之，高壓脹差表指示增加，中低壓脹差指示減少。
　　造成推力瓦燒損的原因，一般有以下幾個(gè)方面：
　?、倨啓C(jī)發(fā)生水擊或蒸汽溫度下降處理不當(dāng)。這方面情況發(fā)生的比較多，除在滑參數(shù)停機(jī)過(guò)程造成推力瓦燒損事故外，還可舉出例子，有一臺(tái)高壓凝汽式汽輪機(jī)組帶70%負(fù)荷運(yùn)行，由于鍋爐水滿，使主汽溫度由520℃降到490℃以后又降到300℃，使大量帶水的蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)，造成主擊。而運(yùn)行人員未按緊急停機(jī)處理，延誤時(shí)間，推力軸承工作瓦塊全部燒損。②由于蒸汽品質(zhì)不良，葉片結(jié)垢。例如，某臺(tái)高壓雙抽氣汽輪機(jī)，葉片結(jié)垢達(dá)1.5mm，經(jīng)常帶80%負(fù)荷純凝運(yùn)行，高壓加熱器在停止中，竄軸保護(hù)因故至于信號(hào)位置。在增加負(fù)荷過(guò)程中，軸承位移突然增大，推力瓦回油溫度急劇升高，盡管立即打閘停機(jī)，但推力瓦塊與金全部融化。③機(jī)組突然甩負(fù)荷或中壓鋼汽門瞬間誤關(guān)。例如，某臺(tái)蘇制200MW機(jī)組，在做自動(dòng)主汽門關(guān)閉超前于高壓自動(dòng)主汽門時(shí)，瞬間推力增大，推力瓦冒煙，使非工作瓦塊燒損。④油系統(tǒng)進(jìn)入雜質(zhì)，使推力瓦塊油膜破壞。如某臺(tái)機(jī)冷油器更換銅管厚，因大量沙子和少量銅沫掉進(jìn)冷油器內(nèi)未加清理。投入運(yùn)行后被油帶進(jìn)瓦軸內(nèi)，使推力瓦油膜破壞而燒損。
　　2.2 支持軸承燒損
　　軸瓦燒損的現(xiàn)象是：軸瓦烏金溫度及回油溫度急劇升高，油膜破壞，機(jī)組震動(dòng)增大，軸瓦冒煙。
　　支持軸承燒損的原因主要是潤(rùn)滑油壓降低、軸承斷油及軸瓦烏金層缺陷在運(yùn)行中脫落的結(jié)果。產(chǎn)生的原因有：①啟、停和運(yùn)行中切換冷油器對(duì)閥門操作順序有誤或切換時(shí)冷油器末放凈空氣、而對(duì)潤(rùn)滑油壓又未加監(jiān)視，使軸承斷油，造成軸瓦燒損事故。②軸瓦發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，使軸承進(jìn)油口與進(jìn)油管偏離，造成軸承斷油。③機(jī)組啟動(dòng)定速后，停止高壓輔助油泵時(shí)，忽視對(duì)油壓的監(jiān)視。注油器工作失常，主油泵失壓而潤(rùn)滑泵又滑動(dòng)有聯(lián)動(dòng)，引起軸瓦燒損。注油器工作失常的原因是油系統(tǒng)內(nèi)積有空氣未排除，停止高壓輔助油泵后，主油泵大量供油時(shí)，空氣進(jìn)入一級(jí)注油器，使油泵入口斷油，使油壓下降，導(dǎo)致潤(rùn)滑油系統(tǒng)斷油。④油系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，空氣式排凈而引起油系統(tǒng)管道振動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)可將油管法蘭盤(pán)振裂而大量漏油；油壓下降，軸承斷油，使軸瓦燒損。⑤油管道，油閥門及冷油器漏油，均能引起油管位下降，如不及時(shí)補(bǔ)油，其油位低于注油器喉部時(shí)，使主油泵斷油、潤(rùn)滑油中斷。⑥軸電流擊穿油膜而產(chǎn)生軸瓦燒損后果。
　　3　預(yù)防措施
　　3.1 運(yùn)行方面
　　3.1.1 油箱和油系統(tǒng)：①油箱內(nèi)的油位必須經(jīng)常保持在規(guī)定的范圍內(nèi)。司機(jī)應(yīng)熟知運(yùn)行中發(fā)生油系統(tǒng)漏油現(xiàn)象時(shí)的緊急處理方法(見(jiàn)部頒汽輪機(jī)組運(yùn)行規(guī)程第253條)。②定期試驗(yàn)油箱低油位的音響和燈光信號(hào)、并檢查油箱的油位計(jì)是否能正確動(dòng)作或指示。③油箱內(nèi)的濾油網(wǎng)應(yīng)定期加以清洗。平時(shí)應(yīng)從濾網(wǎng)兩側(cè)的油位差來(lái)監(jiān)視濾網(wǎng)的污穢情況。④在運(yùn)行中調(diào)整油壓閥或者清洗油濾網(wǎng)時(shí)，應(yīng)由合格的人員擔(dān)任工作，并由制定的人員監(jiān)護(hù)。⑤運(yùn)行中如果發(fā)現(xiàn)軸承油流不正常，或者軸承油壓逐漸下降，或油箱油位上升的情況時(shí)，必須查明原因，進(jìn)行處理。⑥油系統(tǒng)內(nèi)的閥門都應(yīng)有標(biāo)號(hào)。對(duì)于平時(shí)不應(yīng)操作的閥門，應(yīng)當(dāng)加鎖或采取其他防止誤操作的措施。⑦應(yīng)按法規(guī)要求對(duì)透平油對(duì)其進(jìn)行油質(zhì)化驗(yàn)，油質(zhì)劣化時(shí)應(yīng)及時(shí)處理。
　　3.1.2 冷油器。①冷油器的進(jìn)、出口油門平時(shí)應(yīng)加鉛封或掛上禁止操作的警告牌。②切換冷油器時(shí)應(yīng)使用操作票，在指定人員的監(jiān)護(hù)下進(jìn)行操作，不許兩個(gè)人同時(shí)操作，或者由一個(gè)人同時(shí)操作兩個(gè)閥門。監(jiān)護(hù)人不得參加操作。③切換冷油器時(shí)必須先放凈空氣。開(kāi)啟備用冷油器的油門和水門。然后關(guān)閉原來(lái)在運(yùn)行的冷油器的油門和水門。④切換冷油器時(shí)必須和司機(jī)保持密切的聯(lián)系，司機(jī)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)油壓，油溫和油流的監(jiān)視。⑤投入備用冷油器的操作方法應(yīng)符合部頒汽輪機(jī)組運(yùn)行規(guī)程117條規(guī)定。⑥原有2臺(tái)或3臺(tái)冷油器并列運(yùn)行，當(dāng)準(zhǔn)備停運(yùn)一臺(tái)時(shí)，必須先確定其余的冷油器的油門和水門是否在開(kāi)啟位置。⑦為了避免冷卻水漏入油中，運(yùn)行中應(yīng)經(jīng)常保持通過(guò)冷油器的油壓大于水壓。在銅管漏油的情況下，當(dāng)冷油器停運(yùn)時(shí)，水仍有可能漏入油側(cè)，因此在投入冷油器前必須將油側(cè)存水排凈。
　　3.1.3 輔助油泵。①運(yùn)行中的汽輪機(jī)的輔助油泵及其自調(diào)動(dòng)裝置應(yīng)每星期試驗(yàn)一次，保證經(jīng)常處在良好狀態(tài)，每次停機(jī)前也要進(jìn)行試驗(yàn)。②汽輪機(jī)啟動(dòng)前必須先開(kāi)輔助油泵。在確定幾個(gè)軸承內(nèi)部有油通過(guò)后，才能沖動(dòng)轉(zhuǎn)子，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速已接近額定轉(zhuǎn)速，主油泵的油壓已經(jīng)升高后，才能停用輔助油泵。停用輔助油泵時(shí)，應(yīng)逐漸關(guān)小輔助油泵出油門，當(dāng)確定主油泵已能維持油壓后才能停下輔助油泵，防止由于主油泵失靈(如氣化、漏入空氣)而突然發(fā)生失油現(xiàn)象。③汽輪機(jī)沖動(dòng)前必須將直流油泵投入聯(lián)動(dòng)。④停機(jī)時(shí)應(yīng)隨轉(zhuǎn)速的下降及時(shí)投入輔助油泵。⑤司機(jī)必須熟悉啟動(dòng)，停機(jī)過(guò)程中發(fā)生輔助油泵工作失靈情況下的緊急處理方法(部頒汽輪機(jī)運(yùn)行規(guī)程第256條)。
　　3.1.4 汽輪機(jī)本體，軸承及其他。①經(jīng)常注意軸承溫度。當(dāng)軸承出口溫度升高超出正常數(shù)值時(shí)(超過(guò)10~15℃),側(cè)應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)視。當(dāng)軸承出口溫度急劇上升或發(fā)生冒煙時(shí)，應(yīng)立即緊急停機(jī)。②推力瓦的烏金溫度一般不得超過(guò)(85~90℃)(回油溫度一般不應(yīng)超過(guò)70℃)。③裝有軸身位移保護(hù)裝置的應(yīng)常投入運(yùn)行。④避免在機(jī)組振動(dòng)不合格的情況下長(zhǎng)期運(yùn)行。⑤當(dāng)發(fā)現(xiàn)汽輪機(jī)通流部分有積鹽垢象征時(shí)，應(yīng)立即根據(jù)監(jiān)視段壓力限制負(fù)荷和采取改善蒸汽品質(zhì)及低參數(shù)帶負(fù)荷清洗葉片等減少積鹽的措施。⑥司機(jī)應(yīng)熟悉發(fā)生不沖擊或其他運(yùn)行條件突然變更時(shí)的正確處理方法。⑦當(dāng)運(yùn)行中發(fā)生了可能引起軸瓦損壞的異常情況(如水沖擊或瞬間斷油)時(shí)，應(yīng)在查明軸瓦沒(méi)有損壞以后，才能從新啟動(dòng)運(yùn)行。
　　3.2 檢修和安裝方面
　　3.2.1 油系統(tǒng)。①檢修和安裝時(shí)必須將油箱、油管及軸承座內(nèi)部徹底清洗干凈，經(jīng)過(guò)必要的驗(yàn)收手續(xù)。②檢修或安裝時(shí)應(yīng)切實(shí)防止有雜物遺油在油系統(tǒng)內(nèi)，油管路清理完畢后，開(kāi)口處必須嚴(yán)密包扎，以防組裝前有雜物掉入。③在油管法蘭結(jié)合面間涂漆片類的涂料時(shí)，應(yīng)涂得均勻適量，不要涂得太靠近管孔邊緣，防止涂得過(guò)多，擠進(jìn)油內(nèi)將油孔堵塞。安裝法蘭電料圈時(shí)，電料圈的開(kāi)孔應(yīng)略大于管徑，防止忘記，開(kāi)孔過(guò)小，阻滯油流。④檢修或安裝時(shí)在管路上加裝的臨時(shí)濾網(wǎng)或堵頭、應(yīng)帶有尾巴、以便識(shí)別。堵頭和臨時(shí)濾網(wǎng)都必須在啟動(dòng)前拆除。為防止忘拆，對(duì)于加裝的堵頭或?yàn)V網(wǎng)須有一定的記錄和管理制度。⑤油系統(tǒng)采用化學(xué)方法清洗時(shí)，采取措施，防止油系統(tǒng)內(nèi)的部件生銹。⑥油系統(tǒng)內(nèi)各逆止門和減壓門都應(yīng)在大修時(shí)詳細(xì)檢查，確定是否處在良好狀態(tài)。⑦油系統(tǒng)應(yīng)嚴(yán)密、不漏油，也不應(yīng)有空氣漏入油泵的進(jìn)油管，以防止運(yùn)行中發(fā)生油泵的吸油作用被破壞，引起斷油。⑧油系統(tǒng)內(nèi)所有看油裝置均應(yīng)清潔透明，能明顯地看到油流或油位。⑨油壓表和油溫表及有關(guān)的信號(hào)裝置必按法規(guī)要求裝置齊全，指示正確。⑩潤(rùn)滑油系統(tǒng)的油門一般應(yīng)平裝，以防止門干斷落時(shí)斷油。油門上應(yīng)有開(kāi)關(guān)方向的標(biāo)志；開(kāi)啟后應(yīng)設(shè)法將手輪固定，以防止受到振動(dòng)后自行關(guān)閉。油門和冷油器的冷卻水門都宜裝用開(kāi)啟時(shí)門干會(huì)外伸出的形式的，以便于識(shí)別開(kāi)關(guān)的程度。
　　3.2.2 主軸承和推力軸承。①應(yīng)仔細(xì)檢查軸瓦烏金有無(wú)磨損、擦傷、剝落、裂紋、脫胎等情況。如有上訴情況時(shí)應(yīng)分析原因和進(jìn)行處理。②重澆軸瓦烏金或補(bǔ)焊烏金面時(shí)，應(yīng)使用正確的工藝，保證烏金的質(zhì)量。特別要注意烏金的熔化溫度、瓦胎的預(yù)熱溫度和接觸面的清潔度。③正確的修刮烏金面。軸瓦的間隙、瓦面的接觸情況和各油道都應(yīng)符合規(guī)定；推力瓦各個(gè)瓦片應(yīng)修到能均勻地承載負(fù)荷。④正確的組裝和固定軸承。軸承過(guò)盈應(yīng)符合規(guī)定；軸瓦的球面與瓦窩的接觸應(yīng)良好，防止卡住。⑤各軸承內(nèi)的油路應(yīng)暢通，油孔都應(yīng)對(duì)準(zhǔn)。⑥各軸承上都應(yīng)有指示油溫的溫度計(jì)，并且裝置正確。應(yīng)加裝測(cè)量推力瓦塊溫度的熱電偶溫度計(jì)。⑦應(yīng)該查明各個(gè)轉(zhuǎn)子和定子的相對(duì)位置和靠背輪的情況，防止由于熱膨脹或靠背輪卡住等原因，使推力瓦受到過(guò)大推力。⑧軸頸及推力盤(pán)表面應(yīng)光滑，偏斜度在規(guī)定的范圍以內(nèi)。

 

來(lái)源：《內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì)》2009年19期