汽輪機軸振動原因分析

張 威

(中原大化有限責任公司，河南濮陽 457000)

振動是機械設備的一種運動形式，是指機械設備在平衡位置上每隔一定時間作微小的有規則或無規則的反復運動，具有周期性。汽輪機在高速旋轉中總是存在不同程度的振動。

1 振動原因與危害

1.1 透平軸振動引起的原因

引起透平軸振動的原因有：①測試系統發生故障(如探頭松動、接線斷裂)；②啟動前暖機不充分，導致膨脹不均；③裝置對中超標；④熱膨脹使管路各動量超標；⑤從動機振動傳遞；⑥軸承、聯軸節、內部零件損壞；⑦葉片斷裂導致不平衡；⑧蒸汽壓力、溫度等的變化；⑨負荷、真空等的變化[1-3]。

1.2 振動的危害

振動產生的危害有：①機組部件連接松動，底料螺栓斷裂；②機座(地板)二次灌體松動，基礎產生裂縫；③汽輪機葉片應力過高，疲勞折斷；④危機保安裝置發生誤動作；⑤通汽部件發生磨損，嚴重時可引起主軸彎曲；⑥滑銷磨損、中心變動，嚴重時還會影響機組正常膨脹，導致靜體碰擦；⑦軸承合金層破裂，緊固螺釘松脫、斷裂；⑧被驅動機械損壞等[4-5]。透平振動過大時，會嚴重影響機組安全運行。

2 案例分析

2.1 透平振動波動分析

2016年2月以來，中原大化有限責任公司(以下簡稱中原大化)空壓機組透平前軸承振值出現大幅度波動，最高振值已接近聯鎖，成為裝置運行的重大隱患，機組隨時可能發生跳車。透平振值波動示意見圖1。

通過對近年來透平運行參數的對比研究，并對透平運行狀況進行多次精密點檢、評估，認為是轉子不平衡造成的。……