試論汽輪機事故產生的原因及預防措施

摘要：汽輪機的工作原理是把蒸汽的力量轉化為機械功的旋轉式動力機械。發電的功能比較顯著，作為各種風機、壓縮機、船舶螺旋槳和泵的驅動，滿足生產和生活的供熱的需要。但是在汽輪機運行過程中時常會出現各種問題和設備故障，影響汽輪機的使用，影響人們正常的生產生活。本文將針對汽輪機在運行過程中出現的各種典型故障并作出分析，以及提出預防措施。

關鍵詞：汽輪機；事故原因；預防措施；

1.汽輪機的常見故障及產生原因

1.1.漏水問題

由于汽缸都是鑄造而成的，在出廠后會存放一段時間也就是時效處理，來消除它在鑄造過程中產生的內應力。存放時間過短的話，將使加工成成品的汽缸在今后的使用中出現變形，并在使用中不斷變形，所以就會在運行過程中頻繁的出現漏汽現象。復雜的受力情況也是一個重要原因，包括汽缸內外氣體的壓力差以及內部各零件的重量等靜載負荷，蒸汽流出靜葉時的反作用，連接管道在冷熱狀態下的作用力，會產生相互的作用力，也會使汽缸發生變形。在溫度變化過大時快速的啟動和停機，都會導致汽缸的負荷驟增或驟減，還有安裝方式不正確、打開保溫層的時間不對等。

1.2.漏氣問題

在加工過程中或經過補焊后產生了應力效應，沒有及時經過回火消除這種問題，殘余應力造成了汽缸的永久變形。安裝和檢修過程中的技術問題，造成汽缸隔板、隔板套、汽封體和內缸的膨脹間隙不合適的問題，會產生使汽缸變形性的巨大膨脹力。汽缸的型號不對、雜質過多和密封劑的質量不達標，里面存在的雜質物使密封面的結合不嚴密；應力不足的情況下，螺旋栓的預緊力會達不到要求，時間長了還會被拉長，發生斷裂或變形，緊力不足，汽缸也會發生泄漏。通常螺緊固時順序是從中間向兩邊，但是由于人為的操作不當會改變這種順序，轉向從兩邊向中間，這樣就會產生間隙，造成蒸汽泄漏。會引起設備損壞，機器停運，人員受到傷害，影響正確的工作進度，降低工作效率。

1.3.漏油問題

其實漏油問題和漏水、漏汽問題的原因在一定程度上是有相似的，漏油問題引起的原因主要是：密封件損壞，緊固件松動；設備或管道連接密封處不良；輸油管道及相關設備破裂；焊接處開縫；輸油管道支吊架不合理，造成震動過大，最終導致管路因震動斷裂；管路和密封件在選材上沒有嚴格把關。還有沖刷、溫度、介質腐蝕等外力因素，引起設備、閥門、管道和容器出現的泄漏問題。漏油問題是很嚴重的故障，不能忽視。因為油泄漏到高溫設備上，就會引起火災，燒毀廠房或設備，嚴重時還會有人員傷亡，威脅工作人員的生命和財產安全

1.4.汽輪機的超速問題

造成汽輪機超速的問題的原因主要包括：機組的運行參數超過限制，汽輪機的速度超過安全范圍以內的參數；因焊接和材質問題導致的汽門不嚴密，螺栓受到嚴重的損壞，這樣汽輪機的速度就會不受限制；主汽門和調速汽門出現嚴重的卡塞，也會引起這種問題；各種超速保安的設置上存在缺陷，或者沒有正常投入使用，汽輪機的速度沒有監控和安全限制；調速系統沒有正常運轉，出現故障；軸承和汽輪機軸的震動監視系統失靈；最后就是汽輪機的保護系統沒有工作，汽輪機在高速的運轉過程中缺乏保障。這種問題會導致汽輪機的葉片飛出，嚴重時可造成汽輪機、發電機和凝氣器等相關設備大量損壞，甚至造成人員受傷。

1.5.機械損壞

造成這種現象的原因主要包括：機械的運行參數偏離正常的數值；機組的啟動和停止沒有嚴格按照規定來執行；由于保護不當，造成汽缸進水和軸瓦燒毀的現象也時有發生；最后還有一個原因就是汽輪機保護拒動。和上面的故障造成的后果基本相同，不但會造成機械設備的損壞，無法正常工作，嚴重時還會引起人員的傷亡。

2.常見故障的預防措施

2.1.針對漏水、漏氣問題

由于漏水和漏氣問題的原因具有極大的相關性，所以在預防措施上就不一一陳列了。要針對此做好壓力容器的檢驗和管理工作，對不合格的設備定期予以更換，堅決杜絕以次充好的情況發生；其次，承壓容器的焊接縫應該在運行之前進行合格性檢驗，檢驗合格才可以投入使用；在使用過程中，承壓器不能隨意開孔挖補，有必要或者非做不可的時候，應該嚴格按照有關規定執行；最后，在機器使用過后應該加強對設備的巡回檢查，杜絕安全隱患的發生。

2.2.針對漏油問題

輸油管道的設計、安裝和布置應該具有層次性并且安全可靠；輸油管路系統除必須拆卸的部位外，絕大部分應該采用焊接結構；系統管道、接頭和閥門等附件的承壓等級應該按照耐壓試驗壓力選用性能較好的；在設計和制造過程中，設計院和制造廠應該對汽輪機的的系統布置做出定型設計；沒有采用套裝式輸油管道結構的系統，應該采取措施防止高壓油噴射到高溫物體和電纜等設備上；在材料選擇上，采用耐油、耐壓和耐溫以及較好密封性能的填料和墊片；還要保證汽輪機的各個結合面平整并且接觸良好。

2.3.針對超速問題

保持汽門和調速卡門的光滑，避免卡澀，定期完善并檢查、調節系統的組件，對不合格的零件，要予以更換；采用安全可靠的汽輪保護裝置，在檢查和修理過程中要嚴格按照有關規定，使用品質過關的機器；告訴的套裝式油系統中不應該有雜物，為此應該安裝凈化裝置，清理雜物，保證油封壓力自動調節裝置的正常使用。

2.4.針對機械損壞的問題

機組啟動時必須要有軸向位移和低汽溫等保護措施，還要檢查大軸撓度和上下氣溫差，合格后才能啟動；機組在啟動和停止過程中，發生異常反應時應該立刻停止工作，查明原因、消除故障后才可以繼續投入使用；調整好汽封的間隙，安裝氣封壓力調節器，質量應符合運行的參數要求；潤滑油壓、軸瓦溫度、回油溫度等都應該有嚴密的監控裝置，發現異常后立即按規定進行處理，排除隱患。

3.總結

綜上所述，日常生活中汽輪機的主要故障問題包括：漏水、漏汽、漏油問題，超速問題和機械損壞的問題。而對于解決這些問題的方法主要還是以預防為主，并且還要完善應急預案機制，在發生問題時可以從容的應對，最大程度上保障公司人員的生命財產安全。對汽輪機事故產生的原因進行分析并提出預防措施，是保障汽輪機正常運行的重要條件，對于保障正常的工業生產具有重要意義。

參考文獻：

[1] 王玉波.600MW汽輪機故障智能診斷系統研究.長沙理工大學.2010年

[2] 游洋.機組軸系監測與故障診斷系統的開發與應用.華北電力大學.2011年.