汽輪機潤滑油系統的常見故障和原因探究

梁一鳴

摘? 要：汽輪機是生產中最主要的設備，只有全面保證設備的穩定，才能提高生產效率。其中，潤滑油系統是最重要的內容，對設備有潤滑、密封和冷卻功能，能夠全面實現汽輪機運行安全與穩定的目標。但是在使用過程中，汽輪機潤滑油系統還存在一些故障，影響了設備的穩定性與安全，漏油、油溫過高都能出現事故。文章主要通過對汽輪機故障表現和原因進行全面分析，進一步提出潤滑油系統的重要性，以此，全面確保汽輪機運行安全穩定，有效促進電力行業持續發展。

關鍵詞：汽輪機;潤滑油系統;常見故障特征;故障原因;火電廠

中圖分類號：TM621 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2020）17-0077-02

Abstract： Steam turbine is the most important equipment in production. Only by ensuring the stability of the equipment in an all-round way can the production efficiency be improved. Among them， the lubricating oil system is the most important content， which has the functions of lubrication， sealing and cooling to the equipment， which can fully achieve the goal of safety and stability of steam turbine operation. However， in the process of use， there are still some faults in the steam turbine lubricating oil system， which affect the stability and safety of the equipment. Through a comprehensive analysis of the fault performance and causes of the steam turbine， this paper further puts forward the importance of the lubricating oil system， so as to ensure the safe and stable operation of the steam turbine and effectively promote the sustainable development of the power industry.

Keywords： steam turbine; lubricating oil system; common fault characteristics; fault causes; thermal power plant

隨著電力行業的快速發展，對設備的精細化要求也越來越高，汽輪機潤滑油系統在火電廠運行中起到了輔助作用，為穩定電力運行提供充分的保障，汽輪機潤滑油主要功能是潤滑、密封和冷卻，是汽輪機的重要部分，通過潤滑油系統的穩定運行，全面確保汽輪機的穩定，對整機組運轉起到了積極推動。隨著我國電網的不斷擴展與快速發展，電廠對汽輪機潤滑油系統的整體性能提出了更高的質量要求，如果潤滑油系統出現問題，則整機就會產生故障，汽輪機運行時，對油質量、溫度、油壓均需要全面進行控制，實現機組的穩定運轉。要想全面做好整體控制，就要在設備運行時對潤滑油系統盤車、啟動等運行過程進行潤滑油系統調整，保證為各部件提供充足的潤滑油，機組運行是一個復雜的過程，需要全面做好油壓控制，確保在合理區間內。我國電力企業大部分使用的是汽輪機，汽輪機運行中會出現各種各樣的故障，從實際運轉情況看，潤滑油出現問題的故障概率較高，嚴重影響到了設備的穩定運行。對電力企業而言，全面對汽輪機潤滑油系統進行故障分析和處理，是保證汽輪機穩定工作的前提。

1 汽輪機潤滑油系統漏油著火及其原因分析

汽輪機潤滑油系統對汽輪機運行有著關鍵的作用，對各個部件進行潤滑油供給，保證部件之間不出現直接摩擦，潤滑油系統包括油箱、油泵、潤滑射油器、冷油器等，同時，還需要各種輔助設備，保證潤滑油系統的良好運行。

通常情況下，火力發電廠運行時，如果控制不當，就會出現爆炸，造成企業損失，形成不良社會影響。導致這個問題的成因較復雜，其主要原因是系統漏油時沒有及時發現，最后才引發了爆炸事故。可以說，汽輪機潤滑油系統是一個的系統，系統整體是封閉性的，哪個環節出現問題，都會影響到系統的安全運行。漏油在長時間內沒有被發現，運行時，往往是一個快速的過程，著火和故障均會在瞬間發生。

如果汽輪機是在正常狀態下運行，系統就非常穩定，但是會產生部分部件的高溫。而潤滑油自身燃點并不高，如果設備長期運行形成溫度過高，就會在達到燃點時引發自燃的現象。導致汽輪機潤滑油系統漏油是多方面的，主要成因是系統各部位沒有密封好;隔膜閥承壓大;濾網不符合標準;油擋與軸頸間隙大。系統漏油就會造成各部件的連接處出現問題，操作不當，系統多次啟動，也會造成損壞最后出現漏油的問題。

2 潤滑油溫和油壓不合理故障及原因

2.1 油溫過高

汽輪機運行時，一定要全面控制好油溫，而在實際運行過程中，受油溫影響出現的故障也較為頻繁，潤滑油系統溫度高的成因較復雜，主要和潤滑油功能有直接關系。潤滑油的主要功能是對軸承進行潤滑，同時，也對降低軸承溫度產生作用。汽輪機運行過程中油溫高，那么就會直接降低油膜承載力， 高溫潤滑油和軸承面就會出現干摩擦，導致設備損壞，如果長期運行，就會不斷摩擦， 油質下降，影響到設備的運行。從技術標準看，300MW凝氣式機組運行時， 冷油氣出口的溫度保持43℃-49℃間， 軸承回油溫度要小于71℃。產生這些問題的成因主要是： 冷油器出現的污垢、堵管的現象、設計存在問題，設計不符合標準，就會形成面積不足的情況， 冷油器析出空氣時不能夠保證及時冷卻。

汽輪機冷油器故障是最為主要的故障，必須要及時發現與排除，全面保證設備的安全穩定運行。整體看，故障是潤滑油系統所使用的冷油器不標準，對高溫回油降溫不及時，設備長期運行內部就會產生污垢，導致相關的管路阻塞，影響了設備的冷卻功能，設備受熱面越小則潤滑油溫度就會越高。冷卻水溫度沒有自動設計，在運行時，往往也無法滿足冷卻的需要，油溫故障對季節較為敏感，特別是夏季溫度高時，其冷卻效果就會不好。

2.2 油壓問題

汽輪機運行時，對潤滑油油壓有直接關系，需要全面合理進行控制，保證油壓合理性，通常，潤滑油油壓的設定需要和機組參數一致，才能確保油壓穩定，維護系統正常運轉。如果油壓過低，不足以支持系統運行，就不能全面建立軸頸與軸瓦間油膜，部件運行時，則會導致部件的干摩，造成部件損壞。油壓過高，還會出現漏油的情況，造成設備起火。在實際設備運行時，油壓問題是多見的，需要合理處理，避免出現油壓不穩定的現象，保證汽輪機潤滑油系統正常運行。油壓問題原因很多：系統的設計不符合標準，射油器性能不能與設備相匹配、零件性能不標準;汽輪機潤滑系統油泵也是主要部件，出口逆止閥面積不合理，就會造成油壓瞬間升高或者降低，油泵產生氣體，直接出現系統運行的故障;交直流油泵故障和油泄漏潤也是造成油壓低的影響因素。射油器作為主要的部件，其故障也是主要的因素，射油器不穩定，供油液就不充足，主油泵就無法正常工作，對設備就起不到潤滑作用， 潤滑油系統也會產生損壞。

3 潤滑油油質污染故障機器原因分析

3.1 水分過高

汽輪機潤滑油材料是天然石油加工出來的，這種油是暗黑色或淡黃色，空氣中存在強烈味道，整體密度低于1g/cm3。潤滑油抗氧化能力和抗乳化能力不同，主要取決于微量元素的含量。潤滑油生產、儲存和輸送是一個整體的過程，要全程進行保護，確保潤滑油不變質，如果不當，潤滑油就會超過保質期，整體性能就會下降，注入設備就會對設備產生損壞。潤滑油變質也是造成潤滑油系統故障的主要問題。潤滑油在生產過程中會形成一定的水分，如果水分超標也會造成質量下降，水分是汽輪機潤滑油中的重要成分，水分過高，則會導致潤滑油性能不穩定。科學合理控制水分，是保證設備良好運行的關鍵，設備設計不合理，就會造成嚴重的漏水事故， 汽缸端部結合面的漏汽以及軸承座內的負壓超過標準等也會造成水分漏出。設備運行過程中，各部件的連接處如果出現軸封不好，那么也會導致供汽系統出現問題，比如說，軸封供汽室壓力大，就會導致軸封抽氣室蒸汽不能及時抽出，造成軸封加熱器損壞。汽缸變形導致接合面漏氣，軸承就會出現過高的承載力，如果壓力過大，那么水分就會快速進入到油系統中，影響設備的良好運行。系統是一個復雜的結構，主油箱設計好壞與油水分離能力有關，油水分離效果不好，就會產生大量的水分，進入到潤滑油系統。火電廠運行時，會有許多設備同時進行工作，各種大型設備同時運轉，就會推動維護，監控措施不力，就會造成各設備的水分進入，影響系統良好對轉。水分的因素是汽輪機潤滑油系統最為主要的影響因素，只有全面做好水分控制，形成與設備運行相協調的功能，才能保證系統良好運行，維護設備不受損，保證電廠利益。

3.2 固體顆粒污染問題

潤滑油系統中所使用的潤滑油并不是純凈的潤滑油，會在各個環節中產生雜質污染，如果這種潤滑油進入系統運行，則會對系統產生損壞，比如，潤滑油中存在固體顆粒，就大大減少了潤滑油性能，整體功能就會降低，如果長期使用這種不符合標準的潤滑油，最終的結果就是部件出現大面積磨損，直到機組損壞停止運行。固體顆粒在汽輪機運行中不可避免的存在，如果進入到潤滑油系統，就會影響到系統穩定性。固體顆粒故障主要表現在：設備進行整機安裝時不科學，各部件安裝存在漏洞，使用時就會出現嚴重的污染，影響設備穩定安全運行。設備出現問題后，會進行拆機維修，那么維修過程中，如果操作不當，沒有嚴格執行標準，也會進入大量的雜質。另外，油系統不潔凈、密封油閥門、人孔門缺陷，也是造成的主要因素，一些外界污染物就會在設備運行時進入系統，影響系統穩定性。

不論是哪一種污染，都會對潤滑油系統造成影響，對設備產生危害，嚴重影響到了潤滑油的質量，只有全面做好油質的控制管理，才能保證潤滑油質量，維護設備良好運行。

4 結束語

通過上述具體的分析，我們不難看到，汽輪機潤滑油系統是最為主要的系統，其故障形成的原因也多種多樣，只有全面把握好潤滑油系統的運行特征，才能有效做好控制，確保設備穩定運行。設備多數故障是設計、維修、操作等主觀和客觀原因造成的，嚴重影響到了汽輪機潤滑油系統正常運行。只有對設備進行合理維護與監測，做好運行模式改組，才能在保證利益同時，減少故障，維護社會良好形象。

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