防止汽轮机轴瓦烧损

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1、防止汽轮机轴瓦烧损—“二十五项重点要求”若干问题探讨轮机室2008年10月轴瓦烧损危害在2000年底至2001年短短的几个月中，东方汽轮机厂先后接受了来自2个电厂的3根旧机转子轴颈的修复处理。它们均由于“渗巴氏合金”造成了轴颈材质的深层脆化，无法在允许的车削范围内予以清除，最终不得不作报废处理。轴颈的渗巴氏合金是在不正常运行工况下，巴氏合金低熔点组成元素Sn（锡）、Sb（锑）及Cu（铜）向轴颈深层渗人，使转子材料的局部发生组织变异及脆化而致。轴瓦烧损危害某厂209号机低压转子5、6号轴承在1994年投运初期曾发生过严重断油烧

2、瓦事故，此后两轴承一直在瓦温偏高的状况下运行。检查发现，转子摩擦高硬区细针状马氏体的存在说明此处发生了相变重结晶，温度达800℃以上；而摩擦带两旁软化区则超过转子回火温度，达600℃以上。断油事故不仅使转子干摩擦区发生了相变硬化，更使摩擦区发生了巴氏合金的沿晶渗入，特别是硬化带的两侧既是软化区，又是相变硬化淬火的拉应力集中区，其深层渗入就更为强烈。Sn（锡）、Sb（锑）及Cu（铜）元素在转子材料晶界的富集使轴颈局部区材料失去了原有的高强度与高韧性，长期运行后优先在摩擦带两旁的低强度软化区里，由低熔点的白色相组织发生开裂成为宏

3、观裂纹。因此，电厂在发生烧瓦之后，更换轴承的同时应加强对轴颈摩擦区材料微观组织的监督检查。润滑油在轴承中的作用由于润滑油的存在，油品具有一定的润滑性和粘度，在转子的轴颈和轴承乌金固体的光滑表面上形成连续不断的油膜层，从而以摩擦系数约为0.001~0.01的液体摩擦代替固体摩擦（摩擦系数为0.1~0.4），大大减少了阻力，防止了轴的磨损和毁坏；另一方面，运行中的汽轮机油，通过循环流动，不断带走轴承部分的热量以及油流高速运动摩擦所产生的热量，油作为传热介质，对系统内的有关设备，起到冷却、散热的作用。此外，还同时起到冲洗和减振的作

4、用。轴瓦烧损的三种根本原因轴瓦烧损的三种主要原因润滑油原因：正常运行或启停过程中，由于轴承润滑油压突然中断或油质恶化，使轴承油膜无法建立或被破坏，引起轴瓦损坏；安装检修原因：由于安装和检修时轴瓦间隙不台理，轴系中心偏移等原因引起转轴与轴瓦之间产生动静摩擦，造成轴瓦损坏。轴瓦本身问题：轴瓦制造或加工时质量存在问题，如轴瓦钨金层有裂纹、脱胎等，在运行中造成轴瓦损坏。轴瓦烧损表征润滑油系统油泵的自动联锁装置设计、变更、安装不台理或运行中未将保护投入，当事故停机时不能正常联动，造成断油，引起轴瓦损坏。如：珠江电厂一台300MW机组原

5、设计的润滑油泵联锁装置不完善。在安装过程中，设计院根据现场情况，对原有的二次回路进行变更。但由于二次回路变更不台理，移交生产后，电厂也未及时复核图纸和设计变更单，在停机工况下也未做过低油压联动试验。1994年3月，由于保护误动，造成故障停机时，交直流润滑油泵均未能联动，而运行人员也未严密监视润滑油压，及时手动开启交、直流油泵，引起轴承断油烧瓦。轴瓦烧损表征主油泵或射油器出口逆止闷关不严或未关。造成润滑油压低于规定值，导致机组发生断油烧瓦例。如：1999年12月，太原市第一热电厂一台300MW机组在紧急打闸过程中，由于主油泵故

6、障，射油器出口逆止门未关，交流油泵供出的油通过射油器出口逆止门及射油器返回主油箱，造成润滑油压下降到29kPa以下，机组发生断油烧瓦。轴瓦烧损表征润滑油系统的切换操作，如切换冷油器、滤网以及启动定速后停用启动油泵等，未认真执行操作票制度，切换过程中由于操作不当或监护不严，造成断油，引起轴瓦损坏。。再如：1986年4月，佳木斯发电厂7号机组起动并网后，在投入1号冷油器时由于运行人员误操作，即误将冷油器油侧出口门关死，造成了机组轴承烧损事故的发生。轴瓦烧损表征油系统阀门的安装不符合标准，门杆断裂或阀芯脱落时，造成断油，引起轴瓦损

7、坏。轴瓦烧损表征油质不合格，油温过高或过低，油混入水使油水解，造成轴承油膜无法建立或被破坏，引起轴瓦损坏。由于设计、安装、制造和运行情况的具体不同，不同的机组对润滑油变温特性表现各异，有的机组对油温的变化非常敏感，尤其是在油温低于36℃的情况下，可能产生油膜失稳的恶劣后果。推荐进行润滑油的变温特性试验，摸清机组轴承的振动性能，积极采取相应的对策，以保证机组的安全稳定运行。轴瓦烧损表征润滑油参数（温度）的变化可能导致油膜的不稳定涡动，致使油膜力激发振动，引起油锲“推动”轴在轴承中运动，在旋转方向产生不稳定力使转子发生涡动（正进

8、动）。在系统内存阻尼不够大的情况下，出现较大的不稳定振动，当油膜涡动的频率等于系统的固有频率时，发生油膜振荡。在1998年大同、秦岭2台200MW机组发生的毁机事故，一种看法就是发生了油膜振荡所致。轴瓦烧损表征随着润滑油温度的降低，支持轴承回油温度降低，但轴承润滑油温升逐渐加大，对机组的润