汽輪機振動故障原因及處理措施探究

李正旭

摘要：在當前的工業企業之中，汽輪機振動故障時有發生，并且也很難解決。所以，針對汽輪機振動故障就需要分析其出現的原因，然后采取對應的處理措施，這樣才能夠滿足汽輪機的實際使用要求。

關鍵詞：汽輪機;振動;故障;處理

在當前的工業企業之中，汽輪機的應用促進了企業的產業發展，汽輪機整體的安全運行對企業而言至關重要，所以就需要針對汽輪機常見振動故障進行對應的分析與處理。

一、汽輪機振動故障分析

（一）摩擦振動

在筆者工作的發電公司，針對#1機進行系統汽輪機振動跟蹤檢查，在汽輪機的實際運行中摩擦是不可避免的，特別是長時間的汽輪機組運行，各個零部件之間就會有不同程度的摩擦出現，從而導致異常振動的出現。摩擦主要是因為汽輪機振動，但是對于其本身的運行影響并不大，并且在磨合之中還可能會消除。不過，在摩擦過程中會產生高熱量，這樣就會導致轉子發熱變形的問題出現，進而引起異常振動。由于存在振動系統的非線性特性，摩擦就會引起異常振動，從而出現豐富的低頻和高頻分量。汽輪機摩擦引起振動之后，也會對于波動產生影響，一旦波動時間過長，就會導致摩擦不斷加重，最終導致其振幅的增加。摩擦振動還會引發降速通過臨界點時候的轉子振動偏高，這樣就會導致在停機之后依舊會出現晃動的問題[1]。

（二）油膜不穩定

同時發現#1機汽輪機油膜失穩，囊括了半速渦流和油膜振蕩。如果專業本身的轉速與2倍第一臨界轉速低，那么就可能有半速轉捩的出現。在速度持續增肌之后，伴隨著較低的速度就會出現這一種情況。一般來說，這一種振動處于最大轉速之下，亦或是在達到一定值的轉子轉速之后，就會直接的消失。針對半速旋轉的檢測，可以考慮到級聯圖的使用。并且，利用沿軸心軌跡也可以看到低頻功能。

（三）氣流激振

#1機進行系統汽輪機還有氣流激蕩的情況，這是是汽輪機出現異常振動的主要因素之一。氣流激振一般包含了兩個方面：第一，出現異常增大氣流激振低頻分量值的清空。第二，隨著運行參數的變化，激振也會出現變化，導致氣流激振的因素有很多，如噴嘴調節、回轉隔板或者部分進汽級靜葉片出口汽流不夠均勻，或者靜葉出口汽流不均勻引發激振力等。也可能是因為參數的設置不夠合理，或者由供汽方式錯誤引起。對振動故障的診斷需要在了解振動問題表現之后才能進行，部分振動故障還需要根據對應的記錄信息做出具體的分析，有的則需要進行相對應的振動試驗，才可以對于氣流的具體振蕩現象進行分析和判斷。

二、汽輪機振動故障處理措施

基于上述汽輪機振動故障出現的原因進行分析，需要采取針對性的、有效的措施，以此來解決#1機汽輪機的振動故障。

（一）摩擦振動的應對

為了解決汽輪機摩擦引起的異常振動問題，要注意抖動和渦動等現象。在啟動的過程之中會有動靜摩擦的出現，這個時候要讓機組處于相對低轉速的運行狀態，利用磨合，就可以讓動靜摩擦脫離對應的接觸。當振動超出了一定的局限制，就需要停機，等待一定時間的暖機之后，在恢復到正常情況，就可以再一次的氣動。在反復多次的處理之后，就會讓摩擦直接的消除。不過，不能夠選擇“沖臨界”來強行處理，否則就可能出現永久性彎曲的現象。

（二）油膜振動的應對

基于實際的情況分析來看，針對油膜振動故障的處理采取的措施主要包括：第一，適當將數據值提高。第二，盡可能將墊層之間的距離減小，這樣可以實現對振動頻率和強度的有效控制。第三，盡可能的減小載體的夾角，之后按照實際情況來選擇潤滑油，在面臨強度沖擊的情況時盡可能使用低黏度的潤滑油。另外，振動主要是因為各個部件出現不均勻受力導致的異常情況出現，不平衡的受力會導致設備在高速轉動的情況下出現偏離中心的現象，應按照實際的需求選擇對應的維修措施。

（三）氣流激振現象的應對

不同的振動原因產生的異常振動也會存在差異，對應的處理方法也會有一定的差異。對于汽輪機振動現象而言，還要與振動的具體特征相互結合起來，跟蹤、記錄與分析氣流激振的基本情況。第一，針對汽輪機的振動數據加以分析，通過所收集到的數據繪制振動曲線，觀察運行過程中汽輪機的振動變化規律，主要包含了振動的變化范圍和趨勢，將氣流激振的現象了解清楚，從而采取對應的解決措施。對于汽輪機的負荷變化情況要做好細化控制，按照汽輪機實際的運行狀態調節進氣閥開度，快速越過或者避開氣流激振的負荷范圍，消除氣流激振的問題[2]。

三、結語

通過以上的改進，通過跟蹤運行缺陷單可以發現，#1機汽輪機振動的故障次數從2019年度13次降至2次，改進效果良好。總而言之，隨著工業生產的不斷發展，汽輪機異常振動的因素較多，如在實際的運行過程中出現異常振動，技術人員要針對出現故障的具體特征逐一排查、分析，充分了解出現異常振動的主要因素，從而制定合理有效的解決措施，這對整個機組的安全運行具有重要的意義與作用。

參考文獻

[1]陳志峰.汽輪機振動故障機理分析[J].電工技術，2019（23）：118-120.

[2]佟立臣，張旭.汽輪機摩擦振動故障的分析與診斷[J].內燃機與配件，2019（03）：128-130.