對汽輪機軸瓦振動現象的研究

崔成濱

摘 ? 要：汽輪機在實際使用過程中如若出現軸瓦振動現象，不僅會降低設備的運行性能，甚至還會影響到整個工業的生產效率。也正因如此，本文筆者在梳理了相關參考文獻的基礎上，結合個人研究經驗，指出汽輪機軸瓦振動危害，以及造成軸瓦振動問題的原因，提出相應的應對措施，以期為有效控制汽輪機軸瓦振動現象，確保汽輪機的安全運行奠定良好的基礎，進而推動工業企業經濟效益得以穩步增長。

關鍵詞：汽輪機軸瓦振動 ?危害 ?原因 ?應對措施

中圖分類號：TK248 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）02（b）-0047-02

絕大多數的汽輪機組在實際運行過程中，企業都會為其配備相應的軸承與軸瓦，用來監測汽輪機組的實際運轉情況。也正因如此，對于汽輪機組而言軸瓦振動是其健康運行的重要參數體現。尤其是面對汽輪機組的普及應用，汽輪機軸瓦振動危害日益突出，對軸瓦振動問題的改進也成為人們關注的焦點所在?；诖耍韵鹿P者結合個人研究經驗與相關參考文獻，針對汽輪機軸瓦振動原因及其應對措施展開粗淺的探討，以期為廣大同行在今后汽輪機軸瓦振動現象的有效控制上提供有益的借鑒。

1 ?汽輪機軸瓦振動危害與原因

1.1 汽輪機軸瓦振動危害

從汽輪機的實際應用情況來看，軸瓦異常振動的危險主要表現以下三個方面：首先，當汽輪機軸瓦出現異常振動現象時會產生較大的噪音，帶來不同程度上的噪音污染，從而影響工業企業的生產環境;其次，當汽輪機軸瓦出現異常振動現象，且振動現象較為嚴重時，就會對軸系質量造成較大的影響，引發葉片脫落、大軸彎曲以及轉子內部冷水路堵塞等情況。并且在動靜摩擦等因素的作用下，軸瓦振動現象還會越來越烈，繼而造成惡性循壞;最后，當汽輪機軸瓦出現異常振動現象時，會影響汽輪機的實際工作效率，制約工業企業的健康發展。

1.2 汽輪機軸瓦振動大的主要原因

第一，零部件出現松動以及汽輪機組內的部件發生膨脹。對于汽輪機而言，其內部很大一部分的部件都長期處于高溫運作下，一旦溫度控制發生了異常問題，勢必會造成汽輪機內部部件出現不均勻的膨脹問題，致使汽輪機的轉子發生變形，進一步加劇汽輪機組的振幅，甚至是出現內部部件之間的碰撞。而汽輪機軸瓦恰恰起到支撐汽輪機轉子的重要作用，當轉子在高速旋轉過程中發生變形，產生離心力，也就無法在滿足汽輪機的平衡需求，造成軸瓦振動過大的問題。同時，汽輪機在實際運行過程中，各種振動都會引發零部件的松動，進而無法對汽輪機各個部件加以有效約束，也就在某種程度上加大了汽輪機的軸瓦振幅。

第二，汽輪機葉片出現變形、斷裂問題。在實際運行過程中，汽輪機葉片長期處于惡劣的高溫、高壓作業環境下，極易受到水蒸氣的腐蝕，進而發生葉片變形、斷裂的問題，加大汽輪機軸瓦的振動。這是因為高溫、高壓企業會摩擦汽輪機的故障部位，引發轉子的不規則振動，加劇軸瓦的實際振幅。同時，在汽輪機的運行中，如若葉片發生變形、斷裂現象，勢必無法在滿足轉子的受力平衡需求，也就會導致轉子出現劇烈的振動問題，也就加大了軸瓦振幅。

第三，汽輪機轉子的生產制造質量存在問題。由于汽輪機轉子在生產制造過程中涉及到的結構相對較多，各種誤差問題都會在裝配與零件生產的過程中逐步累加，最終導致汽輪機轉子本身的質量分布不均，給后期投入使用帶來巨大的隱患問題。一般情況下，如若未加熱轉子，因轉子質量分布不均勻而導致來的振動問題根本不明顯。但如若是加熱轉子，那么轉子不均勻的部位就會在汽輪機的實際運行中，出現不同程度上的變形問題，帶來大浮動的轉子振動，而這些振動問題不僅會降低轉子的性能，加劇汽輪機軸瓦振幅，還會給整個設備帶來不可挽回的巨大傷害。

第四，汽輪機各部位的溫度控制不符合要求。汽輪機在運行中必須要有效控制各部溫度，從事確保振動處于安全的范圍內。一旦溫度超過可控范圍，那么必將加大汽輪機軸瓦振幅。如，對于汽輪機的潤滑油，應該將其溫度控制在25℃～60℃之間。溫度過高會降低潤滑油的粘性，不僅無法發揮有效的潤滑作用，還會造成油膜振蕩。溫度過低則會加大摩擦，引發不必要的震動。

2 ?控制汽輪機軸瓦振動的應對措施

2.1 對汽輪機組膨脹問題加以改進

造成汽輪機組內部件膨脹的因素眾多，但從形成原因入手加以分析，則可以將成因概括為滑銷系統故障以及溫度控制問題，這兩個方面。在應對膨脹問題時，可以從定期檢查滑銷系統入手，做好日常的維修工作，達到及時發現問題，解決問題的根本目的。在溫度控制方面則可以從以下多個方面入手，如，在運行汽輪機組前，對其進行均勻預熱，對缸體實施保溫。還可以構建一套自動控溫系統，實現對潤滑油溫、軸封溫度、排氣溫度的實時監測，一旦發現溫度不符合汽輪機組的實際運行需求，并需要第一時間給予解決。

2.2 做好汽輪機的剛度檢查

在汽輪機運行中，如若剛度不符合使用需求，就會造成汽輪機軸瓦振動過大的問題。而所謂的汽輪機剛度是指汽輪機軸瓦轉子支撐汽輪機組系統的剛度?；诖?，汽輪機在日常檢修過程中，則必須要利用檢查設備做好轉子截面剛度的有效控制，使其符合汽輪機組的實際使用標準。通常來講，應檢查轉子軸徑的橢圓度，確保其不大于0.02mm;應檢查主軸、葉片、聯軸器等構件的間隙與潤滑程度，避免出現零件間隙過大，潤滑油使用不夠合理的問題出現。此外，汽輪機的氣缸負荷本身就會對自己產生影響，誘發軸瓦振動問題。所以，在氣缸檢修中應該保證各個軸承底部的水泥墊塊相對密實。

2.3 做好汽輪機的停機保養工作

汽輪機停機保養不僅是為了避免過度磨損情況下引發的不必要振動問題，同時也適用于各項測試都完成后，汽輪機軸瓦振動情況依舊沒有得以解決的情況下?；静僮髁鞒桃恢?，均是拆除汽輪機的探頭，對其進行檢查，判斷探頭是否完好。如若存在損壞問題，應及時更換探頭。如若探頭完好則應該繼續觀察相關數值。通過汽輪機軸瓦振動數值分析，如若探頭的軸振數值波動幅度存在規律性，即：幀數控制在12～130μm，且每隔20s都會出現一個峰值，那么可以斷定汽輪機的探頭一定存在故障問題，應該予以更換檢查。通常情況下，汽輪機探頭大軸出現最高點的概率相對較高，針對這一問題可以采取打磨軸徑的方法予以解決。需要注意的是在汽輪機的日常停機保養中，要嚴格按照汽輪機的使用計劃進行操作，定期性地開展保養工作，以此有效控制汽輪機軸瓦振動現象。

3 ?結語

對汽輪機軸瓦振動保護工作加以強化，不僅有利于確保汽輪機的安全穩定運行，還有助于提高整個工業生產效率。所以，為了實現工業企業的安全高效生產，就必須要給予汽輪機軸瓦振動現象足夠的重視，進行深入的剖析與研究。尤其是汽輪機在實際運行中是無法隨意退出的，就更需要操作人員結合汽輪機軸瓦振動現象，做好異常原因的分析，找出有效的應對措施，也只有如此才能夠有效提升汽輪機的運作質量，推進現代化工業的有序發展。

參考文獻

[1] 朱永玖，徐丹，馬尊孝.汽輪機軸瓦振動分析及處理對策研究[J].工程技術研究，2019（10）：10.

[2] 韓燦鵬.汽輪機軸瓦振動大原因及處理措施[J].山東工業技術，2018（8）：28.

[3] 呂冬梅，牟法海，曹偉，等.汽輪機機組不穩定振動的原因分析與處理[J].熱力透平，2018（6）：15.

[4] 李全全.熱電廠汽輪機組軸瓦振動原因分析及處理措施探析[J].山東工業技術，2018（10）：24.