状态检修在汽轮机检修中的应用分析

状态检修在汽轮机检修中的应用分析

作者：苑景丰

来源：《科技信息·下旬刊》2017年第09期

摘要：文章介绍状态检修的基本工作原理，以及对汽轮机进行状态检修的具体流程，研究用于汽轮机状态检修的几种监测技术。

关键词：状态检修；汽轮机；应用

1引言

近年来尤其是进入21世纪以来，我国的经济得到了迅速的发展，科技也取得了巨大的进步，人们的生产和生活方式有了较大的改变。在人们的物质生活需求不断提升的同时，人们对于电能的需求量不断增加，且现代化的生产方式对电力供应的稳定性有着更高的要求。而在发电厂中，汽轮机进行电力生产的主要设备，其运行的稳定性直接决定着电力供应的安全和质量，而为了确保其运行的可靠性，需要采用状态检修的方法对其进行检修与维护，并且在故障发生的第一时间进行判断和处理，而且能够对故障隐患进行预测，降低汽轮机运行的故障概率，延长其使用寿命，提高汽轮机以及发电系统运行的可靠性。

2状态检修基本工作原理

由于发电厂中的汽轮机是处于高温高压蒸汽的运行环境中，所以在运行过程中不可避免出现各种类型的故障，当汽轮机某个部位出现故障时，对其故障点的定位一直是汽轮机故障处理中的难点。但是汽轮机不同部位出现故障会导致不同的后果，其在故障发生之前出现相应的故障表现或错误的预兆，这可以通过相应的参数异常等为信号而表现出来。所以对汽轮机进行状态检修的基本思路就是通过对汽轮机运行中的各项重要参数进行在线监测，通过参数异常所发出的信号对汽轮机即将发生的故障进行判断和预测，这样可以及时对故障隐患的部位和类型进行预测，然后通过制定相应的检修计划，采用相应的检修技术对此故障隐患进行排除，从而有效避免故障的发生或及时控制故障的扩大化。所以对汽轮机进行状态检修的重点则是对能够显示汽轮机实时运作状态的参数信号进行严格在线监测，这样可以实时掌握汽轮机的具体运作情况，及时找出汽轮机可能出现的故障。

3状态检修流程

3.1对汽轮机运行状态的监测

对汽轮机进行状态检修的流程主要有对汽轮机运行状态的监测、对监测信息的处理以及对汽轮机故障的诊断和解决三个重要步骤。首先是对汽轮机重要部位及设备运行状态数据信号的采集和传输，根据汽轮机的工作原理、技术要求以及以往的工作经验，确定汽轮机运行中的重要故障点和常见的故障类型，从而确定出需要监测的汽轮机的主要运行参数。然后通过相应的

计算机设备将需要监测的参数数据分成两部分进行传输，分别为在线传输和离线传输两部分。其中，在线传输的数据主要为汽轮运行过程中的输出信息数据，而离线传输数据则为汽轮机停机时的整体状态信息数据，这样可以确保汽轮机运行过程中对数据采集和分析的时效性。

3.2对监测信息的处理

在汽轮机的在线监测系统对汽轮机运行的各项参数数据进行采集之后，将所采集到的信号数据传输至进行专业数据处理的计算机中，然后通过相应的软件对数据信息进行分类和筛选，将与汽轮机运行状态无关的数据过滤掉，留下汽轮机的参数异常等故障信息。在提取了汽轮机的故障信息之后需要对这些信息进行分析，通常采用时域分析法进行处理，并以波长的形式显现出来，此时设备检修人员则可以通过计算机对监测信息的处理来对故障进行初步判断，进而大大减少人工进行故障信息收集、分类、筛选和分析处理的时间。

3.3对汽轮机故障的诊断和解决

在提取并分析了汽轮机运行中的参数异常数据信息之后，就需要通过状态监测系统对所提取的信息进行故障诊断，目前比较先进的故障诊断系统为专家诊断系统以及神经网络系统等，以专家诊断系统为例，其数据库中存储有大量的汽轮机运行参数异常对应的故障信息，可以将提取出的故障信息在专家诊断系统中进行智能化和快速的匹配与处理，并得出相应的故障处理方法。根据专家诊断系统给出的故障处理方法，制定相应的汽轮机检修计划和方案，及时有效地将汽轮机异常进行处理，从而起到故障预防的作用，大大提高了汽轮机故障的处理效率，确保汽轮机运行的可靠性。

4状态检修技术的应用

4.1汽轮机的振动监测技术

汽轮机在正常运行状态下由于运转部分的旋转不可避免会造成汽轮机相应部件出现振动现象，而且在某些部件出现故障之后会导致汽轮机的振动出现异常状况，所以可以通过对振动数据信号的采集和分析来对相应的故障进行诊断。但是由于汽轮机的振动信号的数据量非常大，需要在将其收集之后与发电机组其他设备和部位的信号监测数据进行比对，并通过线性数学的方法进行综合分析。振动监测技术主要通过汽轮机振动的振幅和相位来进行分析和判断，通过对振动信号的处理，可以得出振动产生的原因和故障机理，然后给出有效的故障检测和处理办法。

4.2油液污染监测技术

汽轮机运行中的油液是随着各个运转部件在其内部进行循环流动，主要起到润滑、冷却和调速的作用，当其流经的部位出现异常故障时会导致其成分发生改变，所以通过对油液成分的检测和分析就可以对相应的故障进行诊断，来判断汽轮机的运行状态。而且不同部位发生故障

时会产生不同的物质，对油液造成不同程度的污染，这就是通过对油液的污染监测来判断汽轮机运行状态的基本原理。

4.3声发射监测技术

汽轮机各个部件在长时间的运行过程中难免出现磨损、腐蚀、老化等问题，当上述问题较为轻微时，通常不会表现出较为明显的预兆，也无法通过振动、油液污染等监测手段进行检测，但是可以通过声发射监测技术可以对这些微小的改变进行快速检测。不仅如此，在汽轮机发生故障时，还可以通过此技术进行故障具体位置的快速判断。例如，汽轮机的金属构件在出现裂纹或开裂的问题时会产生较大的应变能，当高压液体经过这些故障部位时会喷射而出，引起设备出现振荡或摩擦现象，通过声发射波以及相应的检测系统，通过数学分析方法对信号幅度、排布状态、频谱以及波形等进行分析，就可以对具体的裂缝位置进行确定。

4.4叶片及转子应力的监测技术

在汽轮机的所有故障类型中，叶片故障最为危险，容易引发较大的事故，所以需要通过相应的评估软件对叶片的使用寿命进行精确的推测，此技术主要的判断依据就是叶片的物理性质，以及对静态或动态运行状态下的叶片应力参数的检测，然后通过弹性应力以及断裂学的相关理论知识进行使用寿命的预测。

4.5汽轮机性能监测技术

此技术主要是对汽轮机运行中的各项参数改变情况进行监测，通过参数变化的异常情况与正常参数数值进行比对，可以判断汽轮机性能的变化情况，从而掌握其运行状态。通过此技术可以对汽轮机的内部结构或相应零部件的故障进行检测，并且便于故障检修人员进行故障分析，主要监测的重点参数有汽轮机的转速、能耗和功率的变化等。

5结语

发电厂中对汽轮机的状态检修是确保汽轮机及发电系统稳定运行的重要工作，通过对汽轮机运行状态的监测以及数据的传输，并对所监测的数据信息进行处理和分析，最后对汽轮机运行中的故障进行诊断并提出相应的解决措施，确保及时有效地对汽轮机故障进行排除。目前在发电厂中应用较为广泛的状态检修技术组要有振动监测技术、油液污染监测技术、声发射监测技术、叶片及转子应力的监测技术、汽轮机性能监测技术等，通过不同的监测方法对汽轮机运行中的各项参数进行监测和分析，大大提高汽轮机故障的处理效率，确保汽轮机的运行安全与稳定，是一种值得推广的汽轮机检修技术。

参考文献：

[1]魏鹿华. 状态检修在汽轮机检修中的应用[J]. 中国机械，2015（19）：94-95.