汽轮机运行故障分析及处理

汽轮机运行故障分析及处理

摘要：工业经济快速发展促进了各种设备的普及应用，带动了现代化工业科技水平的稳步增长，满足了企业持续生产与经营活动的可持续发展。近年来国内对汽轮机设备的应用功能展开研究，提出在原有汽轮机设备基础上进行改造，重点解决汽轮机设备运行阶段的故障问题。本文分析了汽轮机设备的应用原理，总结了汽轮机运行阶段的主要故障形式，提出切实可行的故障处理方案。

关键词：汽轮机；故障分析；处理；措施

引言

机械设备在提升工业生产效率方面有着重要作用，借助机械控制系统可以取代传统人工作业模式，帮助企业解决现代化生产中遇到的相关问题。汽轮机是化工业生产不可缺少的一部分，借助汽轮机运行为现实操作提供了强大的动力来源，维持其它机械设备的自动化生产。从现有设备运行来看，汽轮机不仅促使了化工企业内部能量的高效转换，且为相互连接机械设备提供的足够动力，建立了稳定可靠的生产系统。

1.汽轮机设备功能

汽轮机是将蒸汽的能量转换成为机械功的旋转式动力机械，主要用作发电用的原动机，也可直接驱动各种泵、风机、压缩机和船舶螺旋桨等，还可以利用汽轮机的排汽或中间抽汽满足生产和生活上的供热需要。汽轮机是化工机械使用较多的设备之一，结合实际调控情况，汽轮机具有生产调度、动力供应等多方面的应用功能。为了进一步提升化工业生产效率，企业必须注重汽轮机设备的合理应用，全面提升汽轮机生产运行的综合效率。

2.汽轮机运行故障成因

与所有机械设备相同，汽轮机在运行阶段也面临着不同的故障风险，尤其是设备调控引起的结构性故障，往往降低了汽轮机组的工作效能，情况严重时引发一系列的安全事故。根据化工企业机械自动化控制情况，汽轮机运行故障原因包括：

2.1.设备因素。化工业生产控制涉及到多个方面，对汽轮机设备功能要求也不之一，若采用汽轮机参数指标不符合实际应用要求，设备运行阶段的故障率会普遍上升。例如，按照不同的压力级别，汽轮机蒸汽参数差异明显，如表1，选用配套设备才能达到预期的作业性能。企业配备汽轮机压力等级时，对设备性能缺乏科学地计算，出现了“高压低用，低压高用”的问题，这是引发故障的主要原因之一。

2.2.操作因素。按照能量转换原理，汽轮机是热能、机械能之间的转变过程，

利用蒸汽在汽轮机设备内的转换操作，促使汽轮机完成对应的动作指令。随着汽轮机设备结构的优化改进，转子和静子是汽轮机的核心构件，若调控不当则会导致内部构件磨损，进而造成汽轮机故障的发生。例如，主轴、叶轮、动叶片、联轴器等有不同程度的磨损，汽轮机运转速率明显下降，机械传动系统无法正常的做功运动，降低了原始能量的转换水平。

3.汽轮机主要故障分析与处理

化工行业是国民产业经济的主要构成之一，为人们日常生活创造出了许多的可利用产品，同时也为企业带来了丰厚的经济收益。机械设备是化工生产的主要应用设备，借助汽轮机实现了厂内能量的自然转换，为机械传动系统搭建了广阔的调度空间。随着化工制造产品工艺要求的不断变化，汽轮机承担的动作荷载也越来越大，内外部结构共同面临着一定的故障风险。为了便于生产流程的持续运行，对汽轮机主要故障进行分析及处理，是机械设备功能持久发挥的重要保障。根据实际生产情况，汽轮机主要故障及处理：

3.1.异常振动故障处理

3.1.1.安装失误。二次灌浆浇注质量不好，支座（底盘）与基础贴合不紧密；地脚螺栓松动；基础不均匀下沉。汽轮机起动后，随着升速站在机旁就能感觉到基础与汽轮机一起振动，轴振动振幅变化不明显，振动信号中有低频分量，轴承座壳体振幅明显增大，振幅不稳定。对于安装不当引起的故障问题，这种情况最好的解决办法是重新安装，安装专业人员对设备进行拆卸、组装，从而实现设备功能的最优化配制。重新安装之后，需经过调试确定无异常再正式投入生产运行。

3.1.2. 运行操作。运行操作不当也是汽轮机运行故障发生的原因之一，这是由于汽轮机整体结构操控错误，造成内结构部件运行失效而产生的故障。蒸汽品质不良，通流部分结垢、腐蚀，因转子动平衡受到破坏而引起振动，这种原因引起的振动，除非叶片断落，一般不会是突发性的，振动随运行时常延长而逐渐增大，振动频率与转速合拍。对于运行操作引起的故障，叶片结垢程度可从推力轴承温度，调节级后压力的变化作出判断，如有必要及时清洗或大修时清除。

3.2.油系统故障处理

3.2.1.主、辅油泵切换困难。油系统是保持汽轮机持续运转的基础，同时对部件调试有一定的润滑作用，全面提升了汽轮机动力能变换的工作效率。现场运行发现，汽轮机主辅油泵在运转切换阶段，常出现油系统供应受阻等问题。例如，注油引射器底阀不能正常开启，达不到要求的开度，引射器吸油损失增大使主油泵吸油困难。通常，检修人员需详细检查底阀，如有卡涩，通过修理使其运作正常，必要时对油箱的油用滤油机重新过滤，以保持油系统供输的润滑性。

3.2.2.漏油。漏油不仅增加了油系统运行的耗损系统，并且有可能对汽轮机组润滑系统产生危害，增加了部件磨损程度而影响运转速率。部件装配、油管路

装接时操作不符合要求，造成密封不良，密封面损伤，与油接触连接面局部离缝等，这些缺陷引起的漏油、渗油在试运行时就会显露，根据对漏油部位的检查，作相应处理，消除漏油。例如，对油系统管路重新安装或密封处理，提高部件结构层的牢固性，进而加大汽轮机组故障的防御措施。

3.3.凝汽系统故障

3.3.1.冷却水量不足。在一定负荷下，循环水进、出口温差增大，凝汽器真空缓慢降低，大多是冷却水量不足引起的，尤其在夏季，由于循环水进口温度升高，有的机组既使增大冷却水量亦不能维持要求的真空。为了保持凝气系统冷却水供应的持续性，这种情况下应限制机组负荷，严格控制运转时的荷载大小，通过减小汽轮机排汽量，以恢复正常真空，保证了凝气系统冷却供应的正常性。

3.3.2.真空系统不严密。真空系统不严密，漏入凝汽器气侧的空气量增多，抽气器超负荷工作引起真空下降。真空系统可能发生漏气的地方很多，诸如排汽缸与接管法兰，接管焊口，排汽安全阀，疏水器，阀门、接头等。故障处理主要是提高真空的严密性，避免真空泄漏而对凝气系统产生损耗，通常要查找缺陷不仅需熟悉系统，而且还需细致和耐心，在查明原因后及时正确处理。

结论：

汽轮机在化工业生产中具有多方面的应用功能，随着汽轮机设备型号的多样式发展，对设备功能特点及故障隐患深入分析，有助于提升汽轮机总体的运行效率。从应用实况分析，造成汽轮机运行故障主要因素集中于设备性能及操控方式，振动故障、油系统故障、凝气系统故障等是主要问题，参照上述汽轮机主要故障形式，拟定针对性处理方案可避免对汽轮机造成更大的损坏。

参考文献：

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