隨著汽輪機的使用范圍越來越廣，相關(guān)人士對汽輪機的關(guān)注也越來越多。由于汽輪機本身結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，這就使平時的使用、保養(yǎng)和維修存在著一定的困難。因此汽輪機運行的安全性、可靠性和經(jīng)濟性備受人們的關(guān)注。
　　摘要：由于汽輪機本身結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，這就使平時的使用、保養(yǎng)和維修存在著一定的困難。因此汽輪機運行的安全性、可靠性和經(jīng)濟性備受人們的關(guān)注。汽輪機的結(jié)構(gòu)特點決定了汽輪機的啟動時間較長，如果在啟動運轉(zhuǎn)期間出現(xiàn)故障，維修的時間一般較短，不及時的維修或在有限的時間內(nèi)未完成維修，都會直接的影響汽輪機的經(jīng)濟效率和使用壽命。

　　關(guān)鍵詞：振動,汽缸,轉(zhuǎn)子

　　汽輪機的結(jié)構(gòu)特點決定了汽輪機的啟動時間較長，如果在啟動運轉(zhuǎn)期間出現(xiàn)故障，維修的時間一般較短，不及時的維修或在有限的時間內(nèi)未完成維修，都會直接的影響汽輪機的經(jīng)濟效率和使用壽命。本為將針對這一現(xiàn)狀，對汽輪機常見的故障類型進行探討，并分析研究汽輪機具體的故障診斷和維修方法，進一步的研究汽輪機中氣缸、隔板套、噴咀、隔板、轉(zhuǎn)子等主要部件的診斷檢修技術(shù)。

　　1汽輪機常見故障類型

　　一般的，在汽輪機的運行過程中，出現(xiàn)的大部分故障都會導(dǎo)致機組的振動異常。通過對機組振動現(xiàn)象的觀察，對汽輪機故障類型總結(jié)如下：

　　（1）機組普通強迫振動的四個表現(xiàn)特征：1）汽輪機的質(zhì)量為達到平衡，故障的特征變現(xiàn)為振動的平衡。2）汽輪機剛度下降，故障特征表現(xiàn)為結(jié)合面差別震動大，發(fā)生部位一般為落地軸承。3）共振現(xiàn)象，故障特征表現(xiàn)在：汽輪機的轉(zhuǎn)速將要達到1600r/min時，會出現(xiàn)軸承座的振動加速上升的現(xiàn)象。4）汽輪機轉(zhuǎn)子不中對，故障特征表現(xiàn)為晃度較大。

　�。�2）機組非正常的強迫運動。與普通的強迫振動相比較，非正常強迫振動的相位和振動幅度都很不穩(wěn)定，故障特征包括：1）汽缸的膨脹不暢。故障的特征體現(xiàn)為，定速后軸承座的振動卻逐步的增大。這一現(xiàn)象的出現(xiàn)和汽缸漲差以及汽缸蓋的膨脹緊密相關(guān)。2）聯(lián)軸器的螺栓松動。這一問題的故障特征變現(xiàn)：汽輪機的晃動、振動和承載負荷有關(guān)。3）裂紋轉(zhuǎn)子出現(xiàn)失衡現(xiàn)象，導(dǎo)致裂紋轉(zhuǎn)子本身的晃度和振幅經(jīng)常性的增大。4）汽輪機轉(zhuǎn)子受熱彎曲，造成這一現(xiàn)象的主要原因是轉(zhuǎn)子的溫度和振動為滿足轉(zhuǎn)子的正常要求。5）在勵磁電流和振動的共同作用下，發(fā)電機的熱彎曲。6）汽輪機中心孔進油。這是因為轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動幅度加大溫度上升后，振動的頻率也隨之增大，使進油量越來越多。7）軸承和主軸之間的動靜摩擦。在對其檢修后會出現(xiàn)發(fā)散性的振動波動，但這種振動與汽輪機承載的負荷沒有關(guān)系。

　　（3）汽輪機的自激振動。自激振動是汽輪機在運動過程中自身引起的振動。故障特征有兩方面的表現(xiàn)：1）汽輪機在高負荷的運行狀態(tài)下，高壓轉(zhuǎn)子的氣流受到激振。2）由于汽缸漲差的不正常和汽缸蓋的膨脹使油膜產(chǎn)生震蕩。

　　2對汽輪機組運行中常見的異常振動的排除

　�。�1）汽流激振。汽流激振有兩方面的表現(xiàn)特征：1）較大量值低頻分量的出現(xiàn)。2）運行參數(shù)明顯的影響著振動的增大。例如負荷的增大明顯的呈突發(fā)性，造成這種現(xiàn)象的重要原因是，不均勻的氣流來流沖擊著葉片，使汽輪機發(fā)生汽流激振。特別是對于大型的汽輪機組來說，由于其末級較長，很可能會造成膨脹末端產(chǎn)生流道的紊亂，這一問題的存在也是汽輪機組出現(xiàn)汽流激振的重要原因。針對這種特別情況，要有與之相對應(yīng)的措施，可以在汽輪機不同負荷作用時對高壓調(diào)速汽門進行重調(diào)，達到消除汽流激振的目的。總結(jié)來說就是先對汽流激振的特征和工作狀態(tài)進行確定，然后巧妙的躲開汽流激振產(chǎn)生的負荷范圍或降低汽輪負荷的變化率等方式來避免汽流激振。

　　（2）轉(zhuǎn)子變形是機組發(fā)生異常振動的重要原因之一。轉(zhuǎn)子熱變形的表現(xiàn)特征，導(dǎo)致一倍頻振幅的增加，這是由轉(zhuǎn)子的溫度和蒸汽參數(shù)決定的。這種現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生在機組帶負荷冷態(tài)啟動定速后，在這個過程中，轉(zhuǎn)子的溫度在不斷的上升，材質(zhì)的內(nèi)應(yīng)力大量的釋放并隨著溫度的不斷上升導(dǎo)致轉(zhuǎn)子的熱變形，從而使一倍頻增大，同時會伴隨設(shè)備的相位變化，轉(zhuǎn)子的彎曲變形是機組異常振動的重要原因之一。對轉(zhuǎn)子熱變形故障的處理就是及時的檢查和替換轉(zhuǎn)子，避免振動力的產(chǎn)生，從而使機組的異常振動發(fā)生的頻率降低。

　�。�3）汽輪機的摩擦振動。經(jīng)過對摩擦振動的現(xiàn)狀分析可知，轉(zhuǎn)子熱彎曲和變形使新的不平衡力產(chǎn)生，工頻仍然作為振動信號的主頻，會受到非線性因數(shù)和沖擊力對其的影響，造成少量分頻、高頻分量、倍頻的出現(xiàn)，波形存在“削頂”的現(xiàn)象也時有發(fā)生。同時在發(fā)生摩擦?xí)r，由于產(chǎn)生振動的相位和幅值會有一定的波動，且波動的持續(xù)時間較長。當摩擦進一步嚴重時，振動的相位和幅值停止波動，振幅不斷加劇增大。其次，一旦振動的降速超過了臨界值，會比正常的升速大。機組運行停止后，轉(zhuǎn)子靜止時，對大軸的晃度進行測量，會發(fā)現(xiàn)測量數(shù)值明顯的增大。

　　3汽輪機異常轉(zhuǎn)動和異因的產(chǎn)生

　�。�1）振動異常。當汽輪機組的振動異常并可以清楚的聽到設(shè)備的摩擦聲時，應(yīng)強行破壞真空，及時停止機組的運行。當機組的負荷發(fā)生變化時，機組產(chǎn)生可疑聲音并伴隨著不太強烈的振動時，應(yīng)及時的減輕機組負荷，直到振動停止。同時要檢查故障并分析振動產(chǎn)生的原因。對可能造成故障產(chǎn)生的原因總結(jié)如下：潤滑油壓的降低；軸承進口的油溫偏低或者偏高；汽輪機汽缸受冷空氣汽流影響發(fā)生單方面的膨脹；軸承出口油溫偏高；主蒸汽機氣溫過高；主蒸汽的溫度降到了溫蒸汽進入汽輪機的程度；

　�。�2）汽輪機組中凝汽器出現(xiàn)故障導(dǎo)致真空度下降。當真空度下降時，真空表會有明顯的指示。伴隨著排氣溫度的不斷上升，凝汽器的溫度也隨之上升。在對這一故障進行處理時，要先對排氣溫度和排氣壓力進行核對，再對負荷進行合理的調(diào)整，直至真空度數(shù)恢復(fù)正常。

　　4汽輪機故障檢修方法

　　引起汽輪機振動的原因有很多，從機組的整體運行狀況來分析，引起震動的原因大體相同，即幾乎都是由一個故障引起的。對汽輪機故障的診斷，要從故障的具體表現(xiàn)特征入手。找出故障本身具有的特征，再根據(jù)這些特征表現(xiàn)，分析總結(jié)故障出現(xiàn)的類型�，F(xiàn)對汽輪機故障診斷方法如下所述：（1）對振動特征的觀察和具體相關(guān)信息的收集。一般的，振動特征分析包含以下內(nèi)容：分析振動趨勢、找出轉(zhuǎn)速和振動之間存的聯(lián)系、振動頻率分析、振動相位和振幅。需要收集的相關(guān)信息包括：汽輪機的檢修狀況、同行機組的運營信息、日常運營狀況的分析記錄、機組機構(gòu)信息等。

　�。�2）對振動特征進行觀察和相關(guān)信息收集之后，要對故障的機理進行認真的分析，通過分析研究對故障的頻譜特征、故障發(fā)生趨勢特征和其它與其相關(guān)特征進行提取，為故障的診斷和維修提供參考依據(jù)。

　　（3）明確汽輪機診斷的目的是對多發(fā)故障的排除，因此，盡量的使診斷方法簡單高效。

　　5對汽輪機主要部件的檢修

　　5.1檢修汽輪機汽缸

　　汽缸是汽輪機的重要組成部分之一，共分為上下兩個缸體。氣缸的內(nèi)部構(gòu)件主要有靜葉柵、轉(zhuǎn)子、隔板等。內(nèi)部的真空層可以有效的阻止空氣的進入，并以此來提高汽輪機的可靠性和安全性。對氣缸的檢修，應(yīng)遵循以下步驟：

　�。�1）拆除儀表。拆除儀表包括兩方面的工作內(nèi)容：拆掉化裝板支架上的所有連接螺絲，但要保證壓條、支架、螺栓不被破壞的情況下，能夠?qū)⑺�有的化裝板吊去，同時要有效的保護化裝班板上的噴漆。除此之外，還要對化裝板上的裝配序號進行標記，所有拆除零件都要定點的擺放，以便更好的裝配。

　�。�2）拆卸汽輪機的保溫層并不是隨時都可以進行的，需要等到汽缸上缸的溫度降到120℃之后才能夠進行，同時還要小心操作，避免棉紗、木屑等落入保溫層中引起燃燒。

　�。�3）拆除調(diào)速氣門上的所有三腳架螺栓，拿出定位銷，調(diào)走三腳架，之后拆除汽缸前后左右的法蘭螺栓，并要保證操作過程中螺栓不會出現(xiàn)蠕伸、彎曲、亂扣、毛刺等現(xiàn)象。

　　（4）在對導(dǎo)桿進行安裝時，要保證導(dǎo)桿的平滑。為了達到這一目的，可以在導(dǎo)桿上抹上透平油，之后進行對角的安裝。還要及時的檢查汽缸的變形狀態(tài)和汽缸的結(jié)合面，對縱向水平的汽缸水平中分面也要及時的測量。第五，檢查各個重要部件檢修后，組裝汽輪機的本體部分，檢查操作過程中的各項記錄是否完整，堵住汽缸各個配合面的空洞，并做記錄，之后貼封條。

　　5.2檢修汽輪機轉(zhuǎn)子

　　作為汽輪機的傳動部位，轉(zhuǎn)子在汽輪機的運行中發(fā)揮著重要的作用。其作用原理是通過對噴咀高溫高壓動能的利用，達到汽輪機回轉(zhuǎn)機械能的轉(zhuǎn)化，只有通過回轉(zhuǎn)機械能的轉(zhuǎn)化，發(fā)電機才能高速運轉(zhuǎn)，產(chǎn)生電能。對轉(zhuǎn)子的檢修包括：

　�。�1）對轉(zhuǎn)子的位置進行標記，并在軸頸的中部放置水平儀，再對下軸向的水平度數(shù)認真的記錄。比較本次記錄和上次記錄的差距區(qū)別，確保測量的軸頸揚度在規(guī)定的范圍內(nèi)。

　�。�2）靈活運用千分表對轉(zhuǎn)子運行中晃度進行測量，測量之前要對千分表的準確度進行嚴格的檢查。且測量前需要先觀察測量讀數(shù)，然后將測量后的讀數(shù)與之前記錄的讀數(shù)相比較，觀察兩次讀數(shù)是否一致。一旦兩次讀數(shù)存在著偏差，則需要找出測量過程中的失誤并要重新測量。

　�。�3）測量汽輪機的動靜葉間隙。其測量的部位是在汽缸結(jié)合面的兩邊，測量工具是契型塞尺，測量任務(wù)是對靜葉出口和動葉出口間隙的測量。測量之后要注意做詳細的記錄。

　�。�4）拆除汽輪機聯(lián)軸器螺栓，將轉(zhuǎn)子吊出。要實現(xiàn)這一目的，需先拆除聯(lián)軸器的外面的罩殼和緊釘?shù)穆菟�，然后拆除放下�?lián)軸器端的方頭螺栓，并將汽輪機端和發(fā)電機端的聯(lián)軸器止口脫開，這一過程中需要注意，不但要控制汽輪機和發(fā)電機的兩個止口間的距離，還要檢查聯(lián)軸器的螺栓，防止其出現(xiàn)裂紋。最后一步是對動葉片的清理，對葉片和葉輪的整修和檢查，以及對推力盤和軸頸的檢查。

　�。�5）檢修汽輪機的隔板套、噴咀和隔板。對于安裝在隔板和蒸汽進入汽缸內(nèi)部的入口處的噴咀來說，檢修起來較為麻煩，特別是由于隔板和隔板套在汽缸內(nèi)部的支撐上的安裝，檢修過程如下，先將噴嘴、隔板和導(dǎo)葉環(huán)拆除，其次在進行隔板拆除的時候，先進行壓板螺栓的拆除，最后運用起吊設(shè)備將個套板和隔板吊出，在進行時一定要保證起吊操作的平緩安全，拆除導(dǎo)葉環(huán)、壓板和螺絲、吊出導(dǎo)葉環(huán)，再拆除噴嘴后，拆除螺栓，最后完成噴嘴組的吊出。對汽輪機隔板靜葉、隔板、隔板套螺絲的檢查。在檢查前要先將隔板清洗干凈拆卸完畢，再利用壓縮空氣吹干表面。清洗工作進行時要注意保護靜葉片和其他相關(guān)零件免受損害，同時觀察其便面是否存在裂紋，零件是否松動。

　　6結(jié)語

　　本為探討了汽輪機常見的故障類型，分析研究汽輪機具體的故障診斷和維修方法，進并對汽輪機中氣缸、隔板套、噴咀、隔板、轉(zhuǎn)子等主要部件的診斷檢修技術(shù)作了進一步的研究。通過先進技術(shù)的運用，提高了汽輪機的利用價值和使用壽命。

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