汽轮机间歇性振动故障分析与处理.pdf

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1、石油／化I通用机械中海石油炼化有限责任公司惠州炼化分公司(广东516086)王波侯文富李强【摘要】HG32／20／10型汽轮机是中海炼化惠州炼化分公司高压加氢裂化装置的关键设备，自2011年2月12日开始出现间歇性振动大的现象，最大峰值达125．5¨m，严重影响机组的正常稳定运行。通过$8000状态监测系统对故障原因进行分析并采取了措施，在装置检修时得出了主要原因，并为同类设备的维护工作提供了参考。【关键词】汽轮机振动分析处理一、前言中海炼化惠州炼化分公司400万t／a高压加氢裂化装置的循环氢压

2、缩机由HG32／20／10型汽轮机驱动，生产厂家为杭州汽轮机厂。自2009年首次开工以来运行平稳，于2011年2月12日开始轴振动出现波动，之后反复出现，一直持续至112011年10月份装置停工检修。$8000状态监测系统记录的振动最大值为125．5“m。机组监测结构简图(见图1)。正常情况下，汽轮机轴振动在20“m以内，开始出现波动后，波动会反复发生，一开始幅度较小，最后一般发生一次较大幅度的波动(X176120达N50um以上)后，振动可以在正常值维持相对较长一段时间。即存在一定的周期性：正

3、常一反复多次小幅波动一发生一次较大幅度的波动一回落到正常较低值。汽轮机轴GM西用柳奠mw．etyjX．cona．2015年第l期2渖翱酾稚≮{肄鲫妒图1机组监测结构简图1．Z176122湖1]点2．Z176121预1]点3．X176117测点4．X176119钡1]点5x[540lx溺l点6．X15402XNt]点7．Z175401=：贝tl点8．Z175401B测点9．X15402YiⅢ1]点10．压缩机11．X176120须ll点12．汽轮机13X176118测点振动发生波动时，从正常值开始

4、逐渐上升然后逐渐下降(无跳跃式突变)，回到发生变动前的振值(或略低于波动前)。一次波动经历的时间一般为6～8min不等。汽轮机轴振动4个通道变化同步，压缩机振动平稳无类似变化。X176117、X176118波动幅度略小，X176119、X176120略大。二．振动频谱分析轴振动频谱以工频为主(见图2)，其他成分幅值很小，振动波动主要是工频值的变化引起的，振动增大时未出现新的频率成分。X176120、X1761195N对X176118的相位差有相应变化，相位变化幅度一般为40。～150。，相位差同

5、样可以恢复到波动发生前的值。每次发生波动时，相位差的变化方向基本一致，0080604()20()80604020O波动幅度相同时相位差变化基本相同。X176117(见图3)与X176118(见图4)相位差基本恒定，X176119(见图5)与X176120(见图6)相位差也大致恒定。汽轮机两个轴承的轴心轨迹均呈椭圆形，前轴承轴心轨迹见图7，后轴承轴心轨迹见图8，振动增大后形状基本相同，只是椭圆尺寸更大一些。轴心轨迹重复性较好无发散和紊乱，无明显尖角，轴心轨迹均为正进动。剔除振动波动以及转速变化的影

6、响，开机以来轴振动长期趋势没有增长迹象。}一一一I一一一一L——————I———————．1_一一一厂～一一一r一1一一一十．⋯F一⋯415830频率／Hz{a)X176二}；：415830245频率／Hz(C)X17611980604020()80604020O十一一一卜一一一L——————L———————r一1一一一r一一一广一一一一

7、_一1一一一_卜一一一卜_一一一4l5830245频率／Hzfb)X176118卜一一一l一一一一一卜_一_÷一一一_L——————L——————一卜一_}一

8、一一丁-一一一厂一一一一卜一1一一一}一一一卜-一一一415830l245频率／Hz(d)X176120图2循环氢压缩机(106一K一102)振动频谱循环氢压缩机(106一K—102)一6．。—￡k．．瓜．J瓜．’—：i—!，”’r—二r一‘-77C≯—～·r————’。●。＼^一—-一．通频值-一倍频2()1l—03一132011-03一1320lL—03一1320l1—03一1320l1—03-13相位量j型1Ⅱ茁转速7200rimln通频值：257轴承：汽轮机后轴承·倍频：223,d27I

9、。图3X176117相位变化循环氢压缩机《106一K—102)1一i{二jf乞!墨、通频值·倍频242011—03一1320I1—03-1320ll一03一132011—03一13201I—03一13相位转速：7210r／min通频值：17轴承：汽轮机后轴承一倍频+127／-14。图4X176118相位变化量j乜丑=蔓氡2(膂循环氢雎缩机(106一K—102。通频值·倍频19：2408：45：1609：II：0909：37：0I10：02：54—03一l320II一03一I320l1—03一13