汽轮机轴瓦损坏原因分析及快速处理措施

轴承损坏原因分析及快速处理措施
轴系形式：该机共有7个轴承（ 轴系形式：该机共有7个轴承（图1 机组轴系简图）， ），1 机组轴系简图），1、2号轴承为支 撑高中压转子的轴承， 撑高中压转子的轴承，型式为四瓦 块可倾瓦。 块可倾瓦。3、4号轴承是支撑低压 转子的两个汽缸轴承， 转子的两个汽缸轴承，3号轴承型式 为上部圆筒下部可倾， 为上部圆筒下部可倾，4号轴承型式 为圆筒瓦，5、6号轴承为发电机的 为圆筒瓦， 两个端盖轴承，轴承型式为圆筒瓦， 两个端盖轴承，轴承型式为圆筒瓦， 号轴承为发电机外伸端支撑轴承， 7号轴承为发电机外伸端支撑轴承， 型式为四瓦块可倾瓦。 型式为四瓦块可倾瓦。
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本次事故后， 本次事故后，对各轴承进行检查发 #1～#7轴瓦瓦胎钨金均存在不 现#1～#7轴瓦瓦胎钨金均存在不 同程度的磨痕。 #3轴颈处有一宽 同程度的磨痕。 #3轴颈处有一宽 4mm，深约1 mm的划痕 的划痕， 约4mm，深约1 mm的划痕，比5 28日抢修时磨损程度加大 日抢修时磨损程度加大， 月28日抢修时磨损程度加大，检 修方案：进行微弧焊接处理后， 修方案：进行微弧焊接处理后，研 磨轴颈，测量椭圆度及锥度， 磨轴颈，测量椭圆度及锥度，#3 轴瓦修刮研磨。 #4轴颈有34处磨 轴颈有34 轴瓦修刮研磨。 #4轴颈有34处磨 损痕迹，深度最深约1mm 1mm， 损痕迹，深度最深约1mm，宽度 最宽约3 mm， 最宽约3 mm，上次刷镀位置又出 现翻边磨损。 现翻边磨损。
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1.2 原因分析 #2机组#4轴承 机组#4轴承2 从#2机组#4轴承2次磨损情 况来分析， 况来分析，油中的杂质是一个 很重要的因素， 很重要的因素，尽管也存在着 轴瓦自位性能不强、 轴瓦自位性能不强、实际承载 负荷偏重等其他原因， 负荷偏重等其他原因，但油中 杂质对轴瓦和轴径的伤害程度 是非常明确的。 是非常明确的。
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图2 5•28 #4轴瓦下瓦钨金图 轴瓦下瓦钨金图
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图3 5•28 #4轴颈磨损情况图 轴颈磨损情况图
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2005年 2005年6月18日机组投入运行。 机 18日机组投入运行。 日机组投入运行 组连续运行至2005 10月28日 2005年 组连续运行至2005年10月28日 10:21，锅炉MFT 10:25， MFT， 10:21，锅炉MFT， 10:25，手动打 闸停机， #2机转速到 机转速到0 闸停机，10:46 #2机转速到0，惰 走时间21min。（因#4轴承金属温 21min。（ 走时间21min。（因#4轴承金属温 度高，破坏真空紧急停机）， ），同 度高，破坏真空紧急停机），同5 28日停机过程比较相似 日停机过程比较相似， 月28日停机过程比较相似，在转子 惰走过程中#4 #4轴承温度出现了多个 惰走过程中#4轴承温度出现了多个 峰值，当转速85rpm 85rpm时 #4轴瓦温 峰值，当转速85rpm时，#4轴瓦温 度升至了137℃ 137℃。 度升至了137℃。
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10月28日#4轴承磨损后， 10月28日#4轴承磨损后， 轴承磨损后 经分析研究认为，系统 经分析研究认为， 中的杂质存在于比较隐 蔽的角落，需采用大流 蔽的角落， 量清洗方式对油系统进 行彻底清洗。 行彻底清洗。
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从上面的照片可以看出， 从上面的照片可以看出，大流量 清洗后所得到的杂质种类有木棒, 清洗后所得到的杂质种类有木棒, 螺丝,焊渣，非金属碎片等杂物。 螺丝,焊渣，非金属碎片等杂物。 显然, 显然,系统中的杂质来自于机组安 装过程中, 装过程中,这些杂质在安装过程中 遗留在系统中不易被发现的隐蔽 角落里，没有及时发现并清理出 角落里， 机组投入运行后, 来,机组投入运行后,靠真空滤油机 是不能够过滤掉的. 是不能够过滤掉的.这就给以后的 生产埋下了严重的隐患。 生产埋下了严重的隐患。
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图1机组轴系简图 机组轴系简图
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高中
#1
#2、#3
低压缸
压缸
发电机
#4
#5
#6、#7
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该机组2005年元月3日完成168小 该机组2005年元月3日完成168小 2005年元月 168 时试运行，元月10日停机消缺， 10日停机消缺 时试运行，元月10日停机消缺， 对轴承进行翻瓦检查的过程中发 现各轴承均有不同程度的磨损， 现各轴承均有不同程度的磨损， #3、4轴径磨损较严重，尤其#4 #3、 轴径磨损较严重，尤其#4 轴径受到了比较严重的损伤， 轴径受到了比较严重的损伤，在 各轴承箱中发现了较多的金属和 非金属杂质，这次检查过程中对 非金属杂质， 其进行了简单的常规处理后， 其进行了简单的常规处理后，元 28日机组投入运行 日机组投入运行。 月28日机组投入运行。
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1.1 某电厂#2汽轮机#4轴承和轴颈 某电厂#2汽轮机#4轴承和轴颈 #2汽轮机#4 损伤的经过： 损伤的经过： 设备概况：汽轮机型号： 设备概况：汽轮机型号： 16.7/537/537。 Ｎ300—16.7/537/537。 型式：亚临界、单轴、双缸、双排汽、 型式：亚临界、单轴、双缸、双排汽、 一次中间再热凝汽式汽轮机。 一次中间再热凝汽式汽轮机。 上海汽轮机厂制造。 上海汽轮机厂制造。
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检修方案：微弧焊接处理后， 检修方案：微弧焊接处理后， 研磨轴颈，测量椭圆度及锥度， 研磨轴颈，测量椭圆度及锥度， #4轴承在事故停机中磨损严 #4轴承在事故停机中磨损严 更换新#4轴承。 #4轴承 重，更换新#4轴承。油系统 处理方案：采用“ 处理方案：采用“表面活性剂 有机化合物为主的清洗制剂” 有机化合物为主的清洗制剂” 对润滑油系统进行大流量清洗， 对润滑油系统进行大流量清洗， 彻底清除残存在油系统中的油 油垢、 泥、油垢、浮锈和遗留杂质。
这就是5 28日和10月28日两次 这就是5月28日和10月28日两次 日和10 在停机过程中， 在停机过程中，由于顶轴油泵 联启，系统中的油量、 联启，系统中的油量、油压突 然发生了变化，使聚集在系统 然发生了变化， 中的残留杂质随油进入轴承的 润滑油楔中， 润滑油楔中，加剧了油膜的破 导致轴颈与钨金干磨， 坏，导致轴颈与钨金干磨，使 钨金受损和瓦温急剧升高的原 因。
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5月28日检修时检查#3轴瓦中有 28日检修时检查#3轴瓦中有 日检修时检查#3 大的沙粒，#4、#5、#6、#7轴 大的沙粒，#4、#5、#6、#7轴 瓦内都发现有大的金属颗粒 （焊渣）、胶条等杂物，#6瓦 焊渣）、胶条等杂物，#6瓦 ）、胶条等杂物 中还有3mm 5mm的螺丝等 3mm× 的螺丝等。 中还有3mm×5mm的螺丝等。 18日再次开机前油系统全部 6月18日再次开机前油系统全部 退油，对主油箱、冷油器、 退油，对主油箱、冷油器、轴 承箱进行了彻底清理， 承箱进行了彻底清理，同时进 行了长时间的大流量油循环。 行了长时间的大流量油循环。
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#2机组168小时试运移交后翻瓦 #2机组168小时试运移交后翻瓦 机组168 检查过程中， 检查过程中，就已经发现各轴承 均有不同程度的磨痕；#3轴颈处 均有不同程度的磨痕；#3轴颈处 有一宽约3mm 深约1 mm的划痕 3mm， 的划痕， 有一宽约3mm，深约1 mm的划痕， #4轴承细小的划痕特别多 轴承细小的划痕特别多， #4轴承细小的划痕特别多，#6 轴 承上瓦有塑料碎片等；油质化验 承上瓦有塑料碎片等； 经常有杂质出现, 经常有杂质出现,尽管电厂有比较 完善的《油务管理制度》 完善的《油务管理制度》,除在线 滤油机一直伴随机组连续运行外， 滤油机一直伴随机组连续运行外， 还外接了大流量滤油机。 还外接了大流量滤油机。
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今天针对某台300MW 今天针对某台300MW 汽轮机 轴承出现的问题进行总结分析， 轴承出现的问题进行总结分析， 主要说明“ 主要说明“汽轮机润滑油在机 组安全稳定运行中的作用” 组安全稳定运行中的作用”， 增强我们对汽轮机润滑油的重 视程度。 视程度。并提出快速处理轴承 损坏的技术措施
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1.汽轮机轴承损坏的原因分析： 1.汽轮机轴承损坏的原因分析： 汽轮机轴承损坏的原因分析 汽轮机润滑油的主要作用是润 滑轴承和减少轴承的摩擦损失, 滑轴承和减少轴承的摩擦损失,当 还有冷却轴承的作用。 然，还有冷却轴承的作用。润滑 油油质的优劣将直接影响着汽轮 机运行的可靠性。 机运行的可靠性。润滑油中杂质 的进入是油质劣化的重要原因， 的进入是油质劣化的重要原因， 杂质会造成轴承损坏和轴径拉伤。 杂质会造成轴承损坏和轴径拉伤。
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2005年 2005年5月28日在一次机组停机 28日在一次机组停机 检修时，汽轮机惰走过程中， 检修时，汽轮机惰走过程中，#4 轴瓦温度出现了异常上升， 轴瓦温度出现了异常上升， 2753rpm/min时轴瓦温度开始升 2753rpm/min时轴瓦温度开始升 1154rpm/min， 高。1154rpm/min，轴瓦温度由 81.2℃上升至86.6℃； 上升至86.6℃ 81.2℃上升至86.6℃；随后又出现 瓦温下降的趋势， 675rpm/min， 瓦温下降的趋势，到675rpm/min， #4轴瓦温度达到92.2℃； 轴瓦温度达到92.2℃ #4轴瓦温度达到92.2℃；600 顶轴油泵联启， rpm/min 顶轴油泵联启， 540rpm/min，#4轴瓦温达到最大 540rpm/min，#4轴瓦温达到最大 113℃。 值113℃。
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6月4日，经采取措施后停止盘 车运行，揭瓦检查发现：#4轴 车运行，揭瓦检查发现：#4轴 轴颈磨损严重， 瓦、轴颈磨损严重，轴瓦钨金 减薄约0.07mm #4轴瓦轴颈表 0.07mm。 减薄约0.07mm。#4轴瓦轴颈表 面刮出较多沟槽， 27道 面刮出较多沟槽，约27道，深 度约0.10 1.5mm不等 0.10— 不等， 度约0.10—1.5mm不等，最严重 的一道沟痕深度约1.5mm 1.5mm， 的一道沟痕深度约1.5mm，宽 3mm。检修方案是： 约3mm。检修方案是：对5道严 重划痕进行电刷度处理， 重划痕进行电刷度处理，对#4 轴瓦进行修刮研磨处理。 轴瓦进行修刮研磨处理。
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图4 10•28 #4轴颈磨损情况图 轴颈磨损情况图
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图5 10•28 清洗后的主油箱系统回 油滤网
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图6 10•28清洗后的润滑油回油 清洗后的润滑油回油 管路盲管法兰
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图6 10•28清洗后的焊渣 清洗后的焊渣
轴承损坏原因分析及快速处理措施
轴承损坏原因分析 及快速处理措施
轴承损坏原因分析及快速处理措施
摘要： 摘要：汽轮机润滑油油质的劣 化是轴承损坏的一个重要原因。 化是轴承损坏的一个重要原因。 汽轮机轴承一旦损坏， 汽轮机轴承一旦损坏，修复需 要转子静止下来方能进行， 要转子静止下来方能进行，较 长的处理时间是电厂所不能忍 受的， 受的，快速处理措施是在保证 汽轮机的安全前提下， 汽轮机的安全前提下，尽可能 的缩短检修工期， 的缩短检修工期，达到轴承修 复的目的， 复的目的，为电厂创造效益
轴承损坏原因分析及快速处理措施
这些遗留在隐蔽角落处的 杂质随着机组运行中的启 动和停止，润滑油的油量、 动和停止，润滑油的油量、 油压、油温的不断变化， 油压、油温的不断变化， 积聚在某个隐蔽角落的杂 质就会被带进润滑油系统 中，对轴承和轴径造成磨 损和伤害。 损和伤害。
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