汽轮机止推盘断裂原因分析与解决方案

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1、汽轮机止推盘断裂的原因分析及解决方案郑巍巍(山西天脊煤化工集团股份有限公司山西潞城047507)【摘要】介绍了一起罕见的止推盘断裂事故，详细分析了止推盘断裂的原因，提出了防范措施，实施后取得了良好效果。【关键词】止推盘断裂前轴承箱滑销系统“36点”对中平衡盘汽封间隙前轴承箱改进措施1汽轮机简介该汽轮机是1987年投运的，至今运行了2O余年。近年来机组天脊煤化工集团公司1发电运行中出现了一些不正常现象，机组的高压蒸汽轮机，是德国西主要表现在汽轮机前端，如：门子公司1980年生产的EHNK40／(1)前侧轴振动高，最高时达36型抽汽+

2、凝汽式汽轮机，额定功100LLm。率16MW，额定转速8000rpm，分为(2)前径向轴承温度高，在高压、中压、低压三段，设有中压90oC左右。抽汽和低压抽汽。高压蒸汽入口(3)前径向轴承频繁烧损。压力10MPa，温度510，流量(4)前轴封漏汽。165000kg／h；中压抽汽压力3．8MPa，(5)开车过程中，轴振动高，抽汽温度409，抽汽流量且波动大。133000kg／h；排汽压力0．015MPa，排2007年7月7日，汽轮机调速汽温度54℃。该透平的转子共有24油系统发生着火事故，导致机组级动叶栅，控制级是冲动式，后续联锁跳

3、车。随之拆检发现止推盘级为反动式，止推盘与轴是整体断裂，如图l、2所示。锻件。前后轴承箱与汽缸是分开事故发生后，对机组进行了的，均靠四个水平球形垫支撑，位全面的检查，发现了不少问题：置可调。径向轴承均采用二油楔(1)滑销系统滑动轴承，止推轴承为米楔尔可a)前轴承箱纵向滑销右侧球倾瓦轴承。形垫缺失，螺纹座直接顶住滑销导向，将滑销导向块磨～环形b)汽缸后滑销两侧球形垫压2事故情况及检查凹坑。左侧球形垫乐扁，球形垫与扁，球形垫与螺纹座均磨损，导向螺纹座球面均磨出凹槽。两侧均磨出较深的凹坑。(2)轴承a)前径向轴承损坏严重，上郑巍巍助理工

4、程师，毕业于河北科技大学过程装备与控制工程专半瓦顶部巴氏合金整片剥落，如业，现任天脊集团机动管理部机械科科长。图3所示。。。。．。。．石油和化工设备J45数据偏差较大，转子、缸体及前轴承箱的相对位置不正确。3原因分析根据汽轮机前轴承箱的结构(如图4所示)，结合在拆检过程中发现的问题，不难看出问题主要集中在前轴承座上，轴承箱纵向中心线与转子中心线的不重合，高温膨胀不自如是事故发生的关键，导致止推盘断裂的主要原因有如下几点：(1)滑销系统存在缺陷滑销系统的问题主要集中在纵向滑销上。汽缸前、后两侧及前、后轴承箱共有四个纵向滑销，当机组膨

5、胀和收缩时，这些纵向滑销允许汽缸和轴承箱沿纵向中心线自南膨胀，同时限制汽缸纵向中心线的横向偏移，确保机组对中不受影响。这些纵向滑销采用的都是可调式球形垫结构，如b)止推轴承主负瓦块偏磨严c)汽封齿有不同程度的弯图5所示，通过调整球形垫的螺纹重，瓦块巴氏合金磨损殆尽，瓦块曲、磨损、断裂。座来调整汽缸和轴承箱的左右位母材严重划伤。止推盘在止推瓦(4)轴承箱置，为了保证汽缸和轴承箱的自中位置不正确，止推盘与止推瓦a)汽缸膨胀指针没有回到零由膨胀，球形垫和滑销导向块之块端面不平行。位，在4ram位置。间留有0．01mm一0．03ram的膨

6、胀间c)止推轴承壳体变形，瓦块h)前后轴承箱水平球形垫均隙。固定销弯曲，导致瓦块拆卸困难，存在不同程度磨损。前轴承箱与该汽轮机纵向滑销，尤其是止推轴承整体报废。水平球形垫的接触面磨损。前轴承箱球形垫存在的各种缺陷(3)转子(5)数据复查导致了前轴承箱卡涩，汽缸的自a)转子止推盘根部有一条环a)汽封间隙较大。由膨胀受阻，在汽缸强大的推力向裂纹，并且裂纹从根部沿径向b)转子前侧甩油环到缸体测下前轴承箱在运动方向上产生倾向边缘扩展，最终导致止推盘断量环的距离是ll6．3ram，大于标准斜，破坏了转子和轴承箱的对中裂，掉下约l／3。从止推

7、盘的断面1l5mm，转子靠前。关系，在造成径向轴承的不正常看，裂纹是从主瓦侧根部开始的，c)前轴承箱压板螺栓间隙较磨损同时，也造成止推盘和止推沿止推盘根部向内部扩展，到3／4大，压板螺栓被拉长。瓦块端面不平行，严重时可能产止推盘厚度时，突然断裂。如图1、d)前轴承箱四个水平球形生轴向碰撞，此时止推盘的受力2所示。垫，内侧两个间隙大，外侧两个没状态被破坏，如图6所示。当止推b)转子前端径向钻孔泵小齿有问隙。盘受力处在如图6(b)状态下，转轮与转子的联接螺栓断。e)转子与缸体的对中“36点”子旋转时，这个不平衡力便成为46J石油和化工

8、设聋。。。．o8一个很大的交变应力作用在止推盘上。由于止推盘和轴之问存在轴径的突变，止推盘的根部成为应力集中的部位，在交变载荷作用下，必然导致止推盘根部裂纹的产生、扩展，最终导致止推盘断裂。(2)“36点”对中不好机组回装时，“36点”数据的调整直