崔成濱
摘 ? 要:汽輪機在實際使用過程中如若出現(xiàn)軸瓦振動現(xiàn)象,不僅會降低設備的運行性能,甚至還會影響到整個工業(yè)的生產(chǎn)效率。也正因如此,本文筆者在梳理了相關(guān)參考文獻的基礎上,結(jié)合個人研究經(jīng)驗,指出汽輪機軸瓦振動危害,以及造成軸瓦振動問題的原因,提出相應的應對措施,以期為有效控制汽輪機軸瓦振動現(xiàn)象,確保汽輪機的安全運行奠定良好的基礎,進而推動工業(yè)企業(yè)經(jīng)濟效益得以穩(wěn)步增長。
關(guān)鍵詞:汽輪機軸瓦振動 ?危害 ?原因 ?應對措施
中圖分類號:TK248 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼:A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號:1674-098X(2020)02(b)-0047-02
絕大多數(shù)的汽輪機組在實際運行過程中,企業(yè)都會為其配備相應的軸承與軸瓦,用來監(jiān)測汽輪機組的實際運轉(zhuǎn)情況。也正因如此,對于汽輪機組而言軸瓦振動是其健康運行的重要參數(shù)體現(xiàn)。尤其是面對汽輪機組的普及應用,汽輪機軸瓦振動危害日益突出,對軸瓦振動問題的改進也成為人們關(guān)注的焦點所在?;诖?,以下筆者結(jié)合個人研究經(jīng)驗與相關(guān)參考文獻,針對汽輪機軸瓦振動原因及其應對措施展開粗淺的探討,以期為廣大同行在今后汽輪機軸瓦振動現(xiàn)象的有效控制上提供有益的借鑒。
1 ?汽輪機軸瓦振動危害與原因
1.1 汽輪機軸瓦振動危害
從汽輪機的實際應用情況來看,軸瓦異常振動的危險主要表現(xiàn)以下三個方面:首先,當汽輪機軸瓦出現(xiàn)異常振動現(xiàn)象時會產(chǎn)生較大的噪音,帶來不同程度上的噪音污染,從而影響工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境;其次,當汽輪機軸瓦出現(xiàn)異常振動現(xiàn)象,且振動現(xiàn)象較為嚴重時,就會對軸系質(zhì)量造成較大的影響,引發(fā)葉片脫落、大軸彎曲以及轉(zhuǎn)子內(nèi)部冷水路堵塞等情況。并且在動靜摩擦等因素的作用下,軸瓦振動現(xiàn)象還會越來越烈,繼而造成惡性循壞;最后,當汽輪機軸瓦出現(xiàn)異常振動現(xiàn)象時,會影響汽輪機的實際工作效率,制約工業(yè)企業(yè)的健康發(fā)展。
1.2 汽輪機軸瓦振動大的主要原因
第一,零部件出現(xiàn)松動以及汽輪機組內(nèi)的部件發(fā)生膨脹。對于汽輪機而言,其內(nèi)部很大一部分的部件都長期處于高溫運作下,一旦溫度控制發(fā)生了異常問題,勢必會造成汽輪機內(nèi)部部件出現(xiàn)不均勻的膨脹問題,致使汽輪機的轉(zhuǎn)子發(fā)生變形,進一步加劇汽輪機組的振幅,甚至是出現(xiàn)內(nèi)部部件之間的碰撞。而汽輪機軸瓦恰恰起到支撐汽輪機轉(zhuǎn)子的重要作用,當轉(zhuǎn)子在高速旋轉(zhuǎn)過程中發(fā)生變形,產(chǎn)生離心力,也就無法在滿足汽輪機的平衡需求,造成軸瓦振動過大的問題。同時,汽輪機在實際運行過程中,各種振動都會引發(fā)零部件的松動,進而無法對汽輪機各個部件加以有效約束,也就在某種程度上加大了汽輪機的軸瓦振幅。
第二,汽輪機葉片出現(xiàn)變形、斷裂問題。在實際運行過程中,汽輪機葉片長期處于惡劣的高溫、高壓作業(yè)環(huán)境下,極易受到水蒸氣的腐蝕,進而發(fā)生葉片變形、斷裂的問題,加大汽輪機軸瓦的振動。這是因為高溫、高壓企業(yè)會摩擦汽輪機的故障部位,引發(fā)轉(zhuǎn)子的不規(guī)則振動,加劇軸瓦的實際振幅。同時,在汽輪機的運行中,如若葉片發(fā)生變形、斷裂現(xiàn)象,勢必無法在滿足轉(zhuǎn)子的受力平衡需求,也就會導致轉(zhuǎn)子出現(xiàn)劇烈的振動問題,也就加大了軸瓦振幅。
第三,汽輪機轉(zhuǎn)子的生產(chǎn)制造質(zhì)量存在問題。由于汽輪機轉(zhuǎn)子在生產(chǎn)制造過程中涉及到的結(jié)構(gòu)相對較多,各種誤差問題都會在裝配與零件生產(chǎn)的過程中逐步累加,最終導致汽輪機轉(zhuǎn)子本身的質(zhì)量分布不均,給后期投入使用帶來巨大的隱患問題。一般情況下,如若未加熱轉(zhuǎn)子,因轉(zhuǎn)子質(zhì)量分布不均勻而導致來的振動問題根本不明顯。但如若是加熱轉(zhuǎn)子,那么轉(zhuǎn)子不均勻的部位就會在汽輪機的實際運行中,出現(xiàn)不同程度上的變形問題,帶來大浮動的轉(zhuǎn)子振動,而這些振動問題不僅會降低轉(zhuǎn)子的性能,加劇汽輪機軸瓦振幅,還會給整個設備帶來不可挽回的巨大傷害。
第四,汽輪機各部位的溫度控制不符合要求。汽輪機在運行中必須要有效控制各部溫度,從事確保振動處于安全的范圍內(nèi)。一旦溫度超過可控范圍,那么必將加大汽輪機軸瓦振幅。如,對于汽輪機的潤滑油,應該將其溫度控制在25℃~60℃之間。溫度過高會降低潤滑油的粘性,不僅無法發(fā)揮有效的潤滑作用,還會造成油膜振蕩。溫度過低則會加大摩擦,引發(fā)不必要的震動。
2 ?控制汽輪機軸瓦振動的應對措施
2.1 對汽輪機組膨脹問題加以改進
造成汽輪機組內(nèi)部件膨脹的因素眾多,但從形成原因入手加以分析,則可以將成因概括為滑銷系統(tǒng)故障以及溫度控制問題,這兩個方面。在應對膨脹問題時,可以從定期檢查滑銷系統(tǒng)入手,做好日常的維修工作,達到及時發(fā)現(xiàn)問題,解決問題的根本目的。在溫度控制方面則可以從以下多個方面入手,如,在運行汽輪機組前,對其進行均勻預熱,對缸體實施保溫。還可以構(gòu)建一套自動控溫系統(tǒng),實現(xiàn)對潤滑油溫、軸封溫度、排氣溫度的實時監(jiān)測,一旦發(fā)現(xiàn)溫度不符合汽輪機組的實際運行需求,并需要第一時間給予解決。
2.2 做好汽輪機的剛度檢查
在汽輪機運行中,如若剛度不符合使用需求,就會造成汽輪機軸瓦振動過大的問題。而所謂的汽輪機剛度是指汽輪機軸瓦轉(zhuǎn)子支撐汽輪機組系統(tǒng)的剛度?;诖耍啓C在日常檢修過程中,則必須要利用檢查設備做好轉(zhuǎn)子截面剛度的有效控制,使其符合汽輪機組的實際使用標準。通常來講,應檢查轉(zhuǎn)子軸徑的橢圓度,確保其不大于0.02mm;應檢查主軸、葉片、聯(lián)軸器等構(gòu)件的間隙與潤滑程度,避免出現(xiàn)零件間隙過大,潤滑油使用不夠合理的問題出現(xiàn)。此外,汽輪機的氣缸負荷本身就會對自己產(chǎn)生影響,誘發(fā)軸瓦振動問題。所以,在氣缸檢修中應該保證各個軸承底部的水泥墊塊相對密實。
2.3 做好汽輪機的停機保養(yǎng)工作
汽輪機停機保養(yǎng)不僅是為了避免過度磨損情況下引發(fā)的不必要振動問題,同時也適用于各項測試都完成后,汽輪機軸瓦振動情況依舊沒有得以解決的情況下?;静僮髁鞒桃恢?,均是拆除汽輪機的探頭,對其進行檢查,判斷探頭是否完好。如若存在損壞問題,應及時更換探頭。如若探頭完好則應該繼續(xù)觀察相關(guān)數(shù)值。通過汽輪機軸瓦振動數(shù)值分析,如若探頭的軸振數(shù)值波動幅度存在規(guī)律性,即:幀數(shù)控制在12~130μm,且每隔20s都會出現(xiàn)一個峰值,那么可以斷定汽輪機的探頭一定存在故障問題,應該予以更換檢查。通常情況下,汽輪機探頭大軸出現(xiàn)最高點的概率相對較高,針對這一問題可以采取打磨軸徑的方法予以解決。需要注意的是在汽輪機的日常停機保養(yǎng)中,要嚴格按照汽輪機的使用計劃進行操作,定期性地開展保養(yǎng)工作,以此有效控制汽輪機軸瓦振動現(xiàn)象。
3 ?結(jié)語
對汽輪機軸瓦振動保護工作加以強化,不僅有利于確保汽輪機的安全穩(wěn)定運行,還有助于提高整個工業(yè)生產(chǎn)效率。所以,為了實現(xiàn)工業(yè)企業(yè)的安全高效生產(chǎn),就必須要給予汽輪機軸瓦振動現(xiàn)象足夠的重視,進行深入的剖析與研究。尤其是汽輪機在實際運行中是無法隨意退出的,就更需要操作人員結(jié)合汽輪機軸瓦振動現(xiàn)象,做好異常原因的分析,找出有效的應對措施,也只有如此才能夠有效提升汽輪機的運作質(zhì)量,推進現(xiàn)代化工業(yè)的有序發(fā)展。
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