探究汽輪機(jī)常見故障問題及檢修對策

李世強

（國電電力大同發(fā)電有限責(zé)任公司，山西 大同 037043）

引言

隨著人類社會的飛速發(fā)展與科技進(jìn)步，汽輪機(jī)逐漸取代了蒸汽機(jī)與內(nèi)燃機(jī)，成為人類社會的主要動力來源，其以突出的大功率和低事故率被廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造，是時下最普遍的動力機(jī)械。但低事故率不等于無事故，在汽輪機(jī)的日常運轉(zhuǎn)過程中，仍需要對其進(jìn)行及時檢修，排除故障，確保其動力提供的穩(wěn)定性。

1 汽輪機(jī)常見故障問題

1.1 不正常震動

汽輪機(jī)在運轉(zhuǎn)過程的高速旋轉(zhuǎn)會產(chǎn)生一定程度的震動，無論何種震動都會對機(jī)械運轉(zhuǎn)帶來一定影響，如能在汽輪機(jī)運行過程中將振動控制在限定范圍內(nèi)，并不會對設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)產(chǎn)生影響。但由于汽輪機(jī)在組裝過程中操作不當(dāng)或使用期間維護(hù)不當(dāng)，很容易產(chǎn)生不正常的震動，同時當(dāng)汽輪機(jī)的動平衡被破壞時也會導(dǎo)致振動情況發(fā)生，輕則導(dǎo)致汽輪機(jī)零件磨損，重則導(dǎo)致機(jī)械故障，影響正常使用。因此一旦汽輪機(jī)出現(xiàn)不正常震動后，應(yīng)及時對汽輪機(jī)組裝或動平衡系統(tǒng)進(jìn)行檢查，借助頻譜儀或其它分析儀器進(jìn)行檢測，判斷故障原因并進(jìn)行解決[1]。

1.2 水沖擊故障

汽輪機(jī)運行過程中會產(chǎn)生大量摩擦，當(dāng)摩擦產(chǎn)生的熱能積攢到一定程度，汽輪機(jī)會發(fā)生真空下降現(xiàn)象，隨之而來的是水流涌入，這對汽輪機(jī)遭受低溫與水的雙重沖擊，輕則磨損，重則出現(xiàn)嚴(yán)重碰撞。在鍋爐方面，汽輪機(jī)啟動升壓過快會引發(fā)降溫加壓速度提升，進(jìn)而管道內(nèi)產(chǎn)生水汽凝結(jié)。在汽輪機(jī)方面，啟動過程中由于人員操作不當(dāng)會產(chǎn)生機(jī)內(nèi)溫差過大問題，氣缸會發(fā)生變形或機(jī)組震動。同時在汽輪機(jī)運行時，汽機(jī)跳閘后對缸溫超標(biāo)并不能及時進(jìn)行處理，導(dǎo)致回?zé)嵯到y(tǒng)保護(hù)裝置失靈。

1.3 油系統(tǒng)故障

在汽輪機(jī)運行過程中，由于震動與摩擦產(chǎn)生的熱能過大，導(dǎo)致油溫持續(xù)升高當(dāng)設(shè)備內(nèi)油溫超過限值時，汽輪機(jī)運轉(zhuǎn)系統(tǒng)會因閥門溢流而出現(xiàn)運行故障。除此之外，為降低油溫，油箱中會存儲一定的冷卻水，但水溫一旦超過30 ℃或水壓在短時間內(nèi)急劇下降，也會導(dǎo)致汽輪機(jī)運轉(zhuǎn)發(fā)生故障。導(dǎo)致故障的主要原因在于檢修工作出現(xiàn)漏洞，汽輪機(jī)油系統(tǒng)掛閘，最終導(dǎo)致閥門卡死或漏油[2]。

1.4 調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)故障

1.4.1 速關(guān)閥開啟不正常

速關(guān)閥是汽輪機(jī)運轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)中的重要組成部分，一旦汽輪機(jī)出現(xiàn)故障，速關(guān)閥能及時切斷蒸汽進(jìn)入路徑[3]。速關(guān)閥的開啟關(guān)閉是由汽輪機(jī)運轉(zhuǎn)過程中的油壓所控制的，油壓通過接口來到活塞，克服彈簧壓力使活塞轉(zhuǎn)壓活塞盤，速關(guān)閥將活塞與活塞盤一同推送至終點，閥門也隨之開啟，最終連接活塞前空間與啟動裝置的油口。

圖1 速關(guān)閥

1.4.2 油缸泄露

1）當(dāng)密封圈裝配過程中操作不當(dāng)引起密封失效，最終導(dǎo)致油缸泄露問題發(fā)生。

2）閥桿裝配出現(xiàn)問題也會導(dǎo)致油缸漏油，例如閥桿與密封套件位于不同圓心或閥桿接觸套筒導(dǎo)致閥桿拉毛等。

圖2 油機(jī)動結(jié)構(gòu)圖

1.5 錯油門滑閥故障

汽輪機(jī)運行過程中，油動機(jī)會將調(diào)速器的油壓信號轉(zhuǎn)化為活塞運動，期間杠桿系統(tǒng)對氣閥起調(diào)節(jié)作用，確保汽輪機(jī)運轉(zhuǎn)所需蒸汽與進(jìn)入蒸汽相匹配。錯油門在此期間得到信息，控制壓力油流向。錯油門滑閥由組件粘貼形成，在上述過程中已發(fā)生開拓故障，導(dǎo)致汽輪機(jī)無法正常運轉(zhuǎn)。

2 汽輪機(jī)檢修對策

2.1 不正常震動故障檢修對策

首先，在汽輪機(jī)安裝以及維護(hù)過程中，要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定操作，避免因組裝不當(dāng)引起的不正常震動；其次，修復(fù)斷裂葉片，解決動平衡問題，減少震動；最后，汽輪機(jī)在運行過程中的啟動與停止必須嚴(yán)格履行工作流程，并在其工作期間對振動情況進(jìn)行系統(tǒng)性監(jiān)視，確保震動參數(shù)在限定范圍內(nèi)，或在汽輪機(jī)上安裝相應(yīng)保護(hù)裝置，避免震動過大導(dǎo)致汽輪機(jī)運行故障[4]。

2.2 水沖擊故障檢修對策

首先在汽輪機(jī)組裝時，要合理布置管道，在鍋爐出口低處與主蒸汽管道處設(shè)置疏水點。在汽輪機(jī)運行過程中，嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定控制溫度升降，安排專業(yè)人士對汽壓進(jìn)行合理控制，認(rèn)真記錄壓力與溫度，將壓力與溫度控制在限定范圍內(nèi)，避免故障出現(xiàn)。

日常檢修方面，注重分析故障原因，做到及時發(fā)現(xiàn)對策并進(jìn)行探討，制定相應(yīng)的應(yīng)急處理措施。嚴(yán)格控制汽輪機(jī)安全運行，保證生產(chǎn)質(zhì)量的同時加強內(nèi)部控制，指派具有專業(yè)素質(zhì)的工作人員對設(shè)備制造進(jìn)行規(guī)范監(jiān)督，定時清潔汽輪機(jī)內(nèi)部濾網(wǎng)。

2.3 油系統(tǒng)故障檢修對策

維護(hù)人員在日常檢修過程中，要優(yōu)先檢查汽輪機(jī)電磁閥門是否能夠正常使用，有無卡死現(xiàn)象出現(xiàn)，同時及時檢查油系統(tǒng)中的機(jī)械是否出現(xiàn)雜質(zhì)問題，避免汽輪機(jī)內(nèi)部組件磨損增大，調(diào)節(jié)閥堵塞。工作人員在檢修過程要尤其重視汽輪機(jī)軸頸部位是否出現(xiàn)嚴(yán)重磨損現(xiàn)象，一旦發(fā)生磨損要及時上報，避免系統(tǒng)停止運轉(zhuǎn)或在使用過程中出現(xiàn)安全隱患。對已經(jīng)產(chǎn)生磨損的部位要進(jìn)行拋光打磨，確保汽輪機(jī)的正常運轉(zhuǎn)[5]。

2.4 調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)故障檢修對策

針對密封圈裝配不到位的問題，檢修人員嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定重新安裝密封配件，安裝過程中確保密封圈起密封作用，一旦出現(xiàn)規(guī)格不匹配的問題要做到及時更換；若在安裝過程中出現(xiàn)油缸漏油問題，必須及時對閥桿進(jìn)行檢修，損傷不大的情況下及時修復(fù)，若閥桿無法使用則要及時更換，重新裝配。

當(dāng)錯油門滑閥出現(xiàn)故障時，應(yīng)及時停止汽輪機(jī)運轉(zhuǎn)，更換錯油門滑閥，對更換下來的配件進(jìn)行粘貼。粘貼時應(yīng)注意，清理接口表面，將粘黏劑用刮刀清理干凈，確保粘接牢固，粘接過程嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

3 結(jié)語

雖然汽輪機(jī)提供動力時會產(chǎn)生一定的運行故障，但實際工作中，該類故障可以通過日常檢修進(jìn)行有效預(yù)防。通過提高管理人員責(zé)任意識，及時進(jìn)行規(guī)范檢修，加強設(shè)備參數(shù)檢測，制定應(yīng)急預(yù)案等方法，可以有效提高汽輪機(jī)故障問題的處理水平。