汽轮机振动及事故处理

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1、第三章汽轮机几种典型运行事故汽轮机常见故障机组振动油系统着火水冲击超速机组振动故障机组振动故障的现场处理要求近几十年国内有关单位对机组振动故障处理的历史和经验教训说明，对振动故障的定性一般并不困难，但在确定故障的具体原因时，由于对造成故障的机理分析有分歧，使得误判时有发生。因此，机组振动故障的诊断除需要现场经验外，还应该掌握一定的基础理论和科学的分析能力，这样才能快捷地找出故障的确切原因，提出正确的根治措施，而不致盲目地一概采用现场高速动平衡的方法，使得表面上振动有所减小，实际上没有根治，机组经过一段时间的运行或检修后，振动重复出现。汽轮发电机组振动故障特征汇总表序号故障名

2、称频谱特征其它特征1原始质量不平衡1X振幅、相位随转速变化，随时间不变，轴心轨迹呈椭圆轨迹或圆轨迹2转子原始弯曲1X低转速下转轴原始晃度大，临界转速附近振动略减小3转子热弯曲1X振幅、相位随时间缓慢变化到一定值，转子冷却后状况恢复4转动部件（叶片、平衡块）飞脱1X振动突增，相位突变到定值，伴随声响5转轴不对中1X、2X高的2X或3X振幅，1/2临界转速有2X共振峰，“8”字形轨迹6联轮器松动1X、2X等与负荷有关7动静碰摩1X、整分数、倍频内环或外环轨迹，振幅、相让缓慢旋转；或根幅逐渐增加8油膜涡动0.35~0.5X低频的出现与转速有关9油膜振荡fcril在一定转速出现，突

3、发性的大振动，频率为转子第一临界转速，大于1X振幅10汽流激振fcril与负荷密切相关，突发性的大振动，频率为转子第一临界转速，改变负荷即消失11结构共振1X、分数、倍频存在明显的共振蜂，与转速有关12结构刚度不足1X与转速有关，瓦振轴报接近13转子裂纹1X、2X降速过1/2临界转速有2X振动峰，随时间逐渐增大汽轮发电机组振动故障特征汇总表(续)序号故障名称频谱特征其它特征14转子中心孔进油1X、0.8X～0.9X与启动次数有关，随定速、带负荷时间而逐渐增大15转轴截面刚度不对称2X1/2临界转速有2X振动峰16轴承座刚度不对称2X垂直、水平振动差别大17轴承磨损1X、次同

4、步1X、1/2X、1.5X高18轴承座松动1X与基础振动差别大19瓦差松动，紧力不足1X、分频、1/2X可能出现和差振动或拍振20瓦体球面接触不良1X和其他振幅不稳定21叶轮松动1X相位不稳定，但恢复性好22轴承供油不足1X瓦温、回油温度过高23匝间短路1X、2X和励磁电流有关24冷却通道堵塞1X与风压、时间有关25磁力不对中2X随有功增大26密封瓦碰摩1X、2X振幅逐渐增大常见振动故障的诊断下面介绍机组常见振动故障特征、判断方法。质量不平衡转子的弯曲动静碰摩油膜失稳和汽流激振结构共振结构刚度不足联轴器不对中裂纹转子转子中心孔进油转子截面刚度不对称质量不平衡转子质量不平衡是

5、汽轮发电机组最常见的振动故障，它约占了故障总数的80％。随着制造厂加工、装配精度以及电厂检修质量的不断提高，这类故障的发生率正在逐渐减少。即使如此，质量不平衡目前仍是现场机组振动的主要故障。处理手段：低速动平衡，高速动平衡。转子不平衡（RotorImbalance）ShaftcenterlineMasscenterlineShaftcenterlineMasscenterlineStaticimbalanceCoupledimbalance9质量不平衡的一般特征最关键的特征是：稳定的工频振动在整个信号中占主要成分。工频振幅为主的状况应该是稳定的，这包括：各次启机；升降速过程

6、；不同的工况，如负荷、真空、油温、氢压、励磁电流等。工频振动的相位同时也是稳定的。第二个主要依据是这种状况的重复性。转子质量不平衡的分类特征汽轮发电机组转子的质量不平衡产生的原因有三个：原始不平衡；转动过程中的部件飞脱、松动;转子的热弯曲。原始不平衡是主要原因。原始不平衡原始质量不平衡指的是转子开始转动之前在转子上已经存在的不平衡。它们通常是在加工制造过程中产生的，或是在检修时更换转动部件造成的。这种不平衡的特点：除振幅和相位的常规特征外，它的最显著特征是“稳定”，这个稳定是指在一定的转速下振动特征稳定，振幅和相位受机组参数影响不大，与升速时或带负荷的时间延续没有直接的关联

7、，也不受启动方式的影响。具体所测的数据中，在同一转速，工况相差不大时，振幅波动约20％，相位在10°~20°范围内变化的工频振动均可以视为是稳定的。对于新机组，原始不平衡在第一次升速就会显现出来，在对转子进行任何处理之前的升降速振动数据中，特征重复性很好。转动部件飞脱和松动汽轮发电机组振动发生转动部件飞脱可能有叶片、围带、拉金以及平衡质量块；飞脱时产生的工频振动是突发性的，在数秒钟内以某一瓦振或轴振为主，振幅迅速增大到一个固定值，相位也同时会出现一个固定的变化。相邻轴承振动也会增大，但变化的量值不及前者大。这种故障