對汽輪機軸瓦振動現(xiàn)象的研究

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。

參考文獻

[1] 朱永玖，徐丹，馬尊孝.汽輪機軸瓦振動分析及處理對策研究[J].工程技術(shù)研究，2019（10）：10.

[2] 韓燦鵬.汽輪機軸瓦振動大原因及處理措施[J].山東工業(yè)技術(shù)，2018（8）：28.

[3] 呂冬梅，牟法海，曹偉，等.汽輪機機組不穩(wěn)定振動的原因分析與處理[J].熱力透平，2018（6）：15.

[4] 李全全.熱電廠汽輪機組軸瓦振動原因分析及處理措施探析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2018（10）：24.