汽輪機安裝中振動原因與預防對策探析

張學勝　郎文杰　張成瑞

摘要：汽輪機屬于高端電氣設備，實際安裝中要講求一定的技術性、專業(yè)性，而且對安裝操作準確度要求較高，不合理的安裝則可能帶來嚴重的振動問題。本文分析了汽輪機安裝振動的危害，振動成因以及防范對策。

關鍵詞：汽輪機;振動原因;預防對策

汽輪機振動一直以來都是作為汽輪機機組健康運行的參數(shù)，在大型汽輪機組的運行中都會配備相應的軸承和軸瓦監(jiān)視汽輪機的運轉(zhuǎn)，汽輪機振動的參數(shù)會直接影響到操作人員的技術水平和汽輪機設備的運行健康情況，加強對汽輪機振動的保護可以保證設備的穩(wěn)定和安全，由于汽輪機在運行的時候是不能退出的，所以汽輪機工作的時候如果汽輪機軸瓦振動上升，操作人員需要根據(jù)實際情況分析原因，找出問題的解決對策。

1汽輪機安裝中振動的危害分析

1.1軸系中心不正

軸系中心不正的主要原因是聯(lián)軸器不同心、軸承不對中。軸系中心不正引起汽輪機異常振動的特點是振動頻率與轉(zhuǎn)速頻率相同，特殊情況下含有轉(zhuǎn)速頻率的2倍成分，且與機組工況無關。在機組檢修或安裝時應嚴格按照廠家要求完成軸系聯(lián)軸器中心調(diào)整，以避免軸系中心不正引起的汽輪機振動。

1.2轉(zhuǎn)子制造問題

在汽輪機轉(zhuǎn)子制造中，由于涉及結構多，在裝配和零件生產(chǎn)中的各種誤差會逐漸累加，最終造成轉(zhuǎn)子質(zhì)量分布不均，當汽輪機投入運行時，這種不均勻的質(zhì)量分配會導致轉(zhuǎn)子發(fā)生震動，通常情況下，在轉(zhuǎn)子未經(jīng)過加熱時，這種現(xiàn)象體現(xiàn)不明顯。但是當轉(zhuǎn)子被加熱后，這些不均勻的部位會發(fā)生不同程度的變形，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動中會產(chǎn)生大幅震動，這些震動也會對軸承造成影響，會使轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定性變差，加劇汽輪機軸瓦震動，形成惡性循環(huán)。

1.3轉(zhuǎn)子彎曲

轉(zhuǎn)子彎曲分永久性彎曲和彈性熱彎曲。由轉(zhuǎn)子永久性彎曲造成的汽輪機異常振動特征與轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡相似。由熱不穩(wěn)定性引起的轉(zhuǎn)子彈性熱彎曲造成汽輪機異常振動特征主要表現(xiàn)為振幅與負荷成正比，振幅變化滯后于負荷變化，滯后時間取決于轉(zhuǎn)子結構、質(zhì)量及蒸汽參數(shù)。轉(zhuǎn)子受熱不均造成的彈性熱彎曲，可通過延長盤車時間，待轉(zhuǎn)子溫度分布均勻后消除;如果轉(zhuǎn)子是永久性彎曲，則只能進行直軸處理。

2汽輪機振動原因與預防對策研究

2.1機組膨脹與溫度改進措施

機組膨脹由多種原因引起，從形成原因角度可分為滑銷系統(tǒng)故障和溫度控制不合格，所以要避免發(fā)生機組膨脹，可以從這幾方面考慮，要對滑銷系統(tǒng)進行定期檢查，并在發(fā)現(xiàn)問題時及時修復和進行設施更換。而溫度改進需要從多方面人手，在汽輪機組運行前進行均勻預熱，并要對缸體進行保溫。

2.2科學安裝軸承

為了防止汽輪機油膜發(fā)生振蕩，則要注意汽輪機轉(zhuǎn)子軸承的選配，一般選擇可傾瓦式，這樣能夠提升汽輪機穩(wěn)定性?？蓛A瓦式軸承具有自由搖擺功能，一方面有效地吸收了振動，另一方面也提升了軸承自身的柔度、韌性，提升其抗震性。實際的軸承安裝過程中，應該重點關注發(fā)揮支持功效的軸瓦和軸承蓋二者間的緊力，確保其達到設計圖的規(guī)定，當發(fā)現(xiàn)緊力較大，則將導致軸承蓋變形，相反，軸承若為球形，則將影響其調(diào)位的靈活性，相反，假設所設緊力達不到規(guī)定標準，則將造成軸承振動，而且其自身所承擔的連接經(jīng)歷也將影響剛度，剛度不合格則將出現(xiàn)更大的振動，對此則要反復檢查用來鏈接軸承的螺栓，要多次擰緊，防止由于松動造成的振動。軸承墊塊是一個關鍵部件，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)中，如果發(fā)生任何不平衡現(xiàn)象則將出現(xiàn)離心力，需要墊塊承受，也要承受來自于自身的體重，基于軸承墊塊特殊性，就要盡量讓其均勻承重，墊塊的接觸面一般需要達到其自身的70%，而且要均勻布設接觸點，這樣才能控制接觸不均勻所導致的軸承振動問題。

2.3發(fā)電機電流與調(diào)門控制方式

汽輪機軸瓦振動時發(fā)電機的電流會對振動造成一定的影響，主要產(chǎn)生在發(fā)電機側(cè)面的軸瓦上，這種振動從汽輪機一開始運行就存在，不是暫時性的，也不是突發(fā)的，所以根據(jù)實際情況可以排除這種隱患。汽輪機操作人員可以對汽輪機調(diào)門進行控制方式的調(diào)整，如果調(diào)整后發(fā)現(xiàn)問題依然存在，這個時候可以用手持式振動儀器對汽輪機軸瓦振動進行測試，各個部位各個方向的振動情況都需要進行參數(shù)調(diào)查，將汽輪機軸瓦振動參數(shù)數(shù)值進行調(diào)整，隨后就會發(fā)現(xiàn)汽輪機軸瓦就地振動影響不大，并且沿著垂直和水平的方向開始測試，當汽輪機軸承的溫度處于一定范圍內(nèi)的時候，就能判斷出來這也許是測點的問題，這個時候操作人員可以與熱控人員取得聯(lián)系，著手修理即可。

2.4活動部件和斷葉片的安裝

科學安裝活動部件，防止活動部件配設于氣缸中，這是由于葉片在氣缸中，一些活動性部件由于受到氣流的沖擊，葉片則可能發(fā)生破壞、受損等問題，從而導致汽輪機組的振動，當活動部件安裝于發(fā)電機中時，也可能導致發(fā)電機的短路，從而影響機組的安全、穩(wěn)定。當發(fā)現(xiàn)葉片存在斷裂問題，則將影響轉(zhuǎn)子的質(zhì)量分布，也會較大程度地加劇機組振動，導致振動相位發(fā)生變化。所以，實際的轉(zhuǎn)子檢查過程中，必須深入、細致地檢查，重點檢查不同葉片的外形，特別是柳釘有無松動、是否出現(xiàn)裂痕等，發(fā)現(xiàn)局部故障時則要及時更換、更新。

3結束語

總而言之，經(jīng)過全方面的研究和探析，得知影響汽輪機軸承振動的幾個原因，通過有效的排除法進行排除，最終得到了有效的處理，實現(xiàn)了企業(yè)的安全穩(wěn)定生產(chǎn)，解決了故障的存在，實現(xiàn)經(jīng)濟效益的增長。

參考文獻：

[1]韓燦鵬，汽輪機軸瓦振動大原因及處理措施[J].山東工業(yè)技術，2018（19）：56.