关于工业蒸汽轮机振动故障的处理措施研究

郝德云，孙祖君

（陕西延长中煤榆林能源化工有限公司，陕西靖边 718500）

关于工业蒸汽轮机振动故障的处理措施研究

郝德云，孙祖君

（陕西延长中煤榆林能源化工有限公司，陕西靖边 718500）

蒸汽机是工业生产中的重要设备，由于结构复杂，并且易受到环境和各组成系统的影响，所以汽轮机振动带来的故障隐患不但影响到正常运行，甚至会带来危险。

汽轮机组；振动故障；处理措施

1 蒸汽轮机简介

1）一般情况下，汽轮机主要由旋转部件和固定部件构成，包括叶轮，轴耦合，叶片，上下气缸，轴承，分离器，前后支座，调节气阀和径向、止推轴承，盘车装置等。它的主要作用是将热能转换为机械能。

2）汽轮机组是一种超精密设备，运行条件为高温高压，它的出现给蒸汽机带来了速度快和连续性好等的特点。

2 工业蒸汽轮机振动故障分析

2.1 自身变化引起的振动

（1）安装准确度：一般都有二次灌浆浇注质量不好，管道法兰连接明显错位，汽轮机滑销系统装配调整不当，对中不好这几种形式。准确度包括根据实际情况确定安装各项因数，如强度，刚度，预紧力等，而保证安装的各项因数有利于实现汽轮机同心度控制和各系统零件的安装位置不会有大的偏差。

（2）变形影响：温度和蒸汽参数对转子热变形的影响符合谐波特性，热变形形成永久性和临时弯曲振动故障。由于变形带来离心力和偏心产生弯曲力与转子的相位差，影响幅值下降，造成不稳定运转。

（3）转子的不平衡：因为工作状态时，转子处在高速运转状态下，有很大的离心力，而转子很容易产生失衡，使离心力变大，造成异常振动。

（4）轴承摩擦振动：轴承摩擦带来振动影响不大，但会造成温度不断上升引起热变形。

2.2 异常工况

（1）蒸汽品质的变化：长期的蒸汽品质不合格运行中，尤其是蒸汽中的二氧化硅的不合格长期运行，硅会沉淀在汽轮机的叶轮上，导致汽轮机转子的不平衡而影响汽轮机的振动，正常状态下会在汽轮机的轮室压力反映出来，轮室压力会升高，结垢严重是会导致汽轮机效率急剧下降而无法正常运行。

（2）气流激振：汽轮机叶片和气流引起的大面积通道膨胀障碍；密封导致气流激励。当汽轮机组的负荷大于某一特定点时，振动加强，若负载低于某点时，振动降低，一般通过负荷曲线记录振动变化情况确定气流的影响。

3 工业蒸汽轮机振动故障的处理措施分析

汽轮机组的异常振动给整个系统的运行带来很大阻碍，由于各部分振动的影响不同使得故障不仅复杂而且带来很大的安全隐患，随着科技水平的提高，对于蒸汽轮机组的容量，稳定性和安全性有了更大的需求和重视，所以采取一定的措施预防和减少故障的产生和及时维修保证设备的正常运行很必要也为生产率的提高具有很大的作用。

3.1 识别异常振动故障

通过汽轮机运行的各种振动参数来判断异常情况的出现，如：稳定性，频率高低变化，相位幅值变化，还有声音等因素引起的如电流，温度，振动速度等参数的变化来进行标准化判断。如当弯曲效应小于非测量时，还原的振幅发生在临界转速，当弯曲应力大于不平衡时，还原的振幅发生在临界速度。

3.2 常用的故障诊断方式

（1）油膜振荡的解决办法：提高承载力，减少布什差距，减小轴与轴承的接触角最好控制在300~400，降低油的黏度等。

（2）因为气流激振一般发生在高压转子段，随时观察，转子的运动状态，改变符合情况，降低负载变化率，确定稳定性，避免流量引起的负荷范围。

（3）操作人员对于合理运行参数的掌握是控制运行刚度变化的关键，了解每一阶段的参数的变化和合理的工作限度，控制好工作环境和共振条件等在工作前期做好检查工作减少引起非正常振动的可能。

（4）为了减少安装过程带来的威胁，应在安装和维护后进行空载和负载实验，通过表现的状态确定安装的情况，确定一些安装参数如密封，滑销是否达到运行合理化的标准，减少安装过程带来的不利影响。

（5）科技的进步使故障的检测不仅靠人力的经验值和仪器的测量还包含一些只能检测装置，如各种传感器的敏感检测装置的利用，通过传感器的瞬时性，可实现随时检测了解汽轮机的振动情况，通过传送的信号报告给工作人员，及时进行诊断，避免伤害扩大范围。

（6）通过以上的预防措施减少了故障率但仍需要安装振动保护装置，保护装置就像制动器一样，在传感器检测到信号，报警装置发出求救信号后由保护设备快速切断电源，主阀关闭，紧急停止后由专业人员进行维修处理，保证设备和操作人员的安全。

（7）对于转子的不平衡运转，适时进行高速动平衡试验，保证稳定性。对于磨损，腐蚀等不可恢复的影响，应及时更换其故障部位，如转子在运行中磨损最为严重，当发生由于疲劳引起的振动严重时，应及时更换以免带来危险。

4 结束语

为了保证高效利用率，无论是在设备的结构设计、安装工艺、故障检测还是故障诊断都应提高重视，保证工业实用和市场需求，减少设备损坏和安全事故的发生。加强工作、操作、检测、维护人员的安全培训，给汽轮机组的合理化运行提供技术与基础保障。

[1] 郑宏权，鲍建国.汽轮机振动的故障特征分析及处理[J].冶金动力，2008，（6）：37-38.

Study on Treatment Measures of Vibration of Industrial Steam Turbine

Hao De-yun，Sun Zu-jun

Steam engine is an important equipment in industrial production.Because of its complicated structure and susceptible to the influence of environment and various systems，the hidden trouble caused by steam turbine vibration not only affects the normal operation，but also brings the danger.

steam turbine；vibration failure；treatment measure

TH452

A

1003–6490（2017）05–0091–01

2017–04–05

郝德云（1987—），男，陕西榆林人，助理工程师，主要从事甲醇工艺工作。