大型機(jī)組動(dòng)靜碰磨的振動(dòng)特征及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急處理方法

1、大型機(jī)組動(dòng)靜碰磨的振動(dòng)特征及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急處理方法陸頌元（東南大學(xué)振動(dòng)控制與信息系統(tǒng)研究所江蘇南京）摘要：動(dòng)靜部件碰磨是當(dāng)前大型機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)常見(jiàn)重要故障。本文結(jié)合近年三臺(tái)機(jī)組在啟機(jī)和工作轉(zhuǎn)速發(fā)生的典型動(dòng)靜碰磨，介紹了故障簡(jiǎn)況、振動(dòng)特征、分析判斷過(guò)程和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急處理方法，這些可以為碰磨故障的準(zhǔn)確分析、診斷和認(rèn)定、以及現(xiàn)場(chǎng)采取的緊急處理措施提供參考。關(guān)鍵詞：動(dòng)靜碰磨振動(dòng)特征分析診斷方法應(yīng)急處理措施中圖分類(lèi)號(hào)：文獻(xiàn)識(shí)別碼：文章編號(hào)：0 前言汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部件與靜止部件的碰摩是運(yùn)行中常見(jiàn)故障。隨著大型機(jī)組對(duì)效率要求的不斷提高，動(dòng)靜間隙變小，碰摩可能性增加。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)機(jī)組碰磨故障的發(fā)生率僅次于質(zhì)量不平衡，成為大機(jī)

2、組的第二大類(lèi)振動(dòng)故障。每年全國(guó)都會(huì)有數(shù)臺(tái)大型機(jī)組發(fā)生動(dòng)靜碰摩。在處理過(guò)程中往往要走彎路，或疑為質(zhì)量不平衡，或疑為支撐剛度不足或其它故障，需要進(jìn)行多次開(kāi)機(jī)，平衡加重或支撐加固，為此延誤數(shù)周已是常事。最終開(kāi)缸檢查，方發(fā)現(xiàn)汽封或通流部分已嚴(yán)重摩擦，這樣的實(shí)例已有多起。碰摩診斷與認(rèn)定錯(cuò)誤導(dǎo)致的直接經(jīng)濟(jì)損失往往是十分可觀(guān)的。碰摩使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生非常復(fù)雜的振動(dòng)，輕者使得機(jī)組出現(xiàn)強(qiáng)烈振動(dòng)，嚴(yán)重的可以造成轉(zhuǎn)軸永久性彎曲，甚至整個(gè)軸系毀壞。因此，碰摩的準(zhǔn)確分析診斷無(wú)疑會(huì)有效地提高機(jī)組運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性，防止重大事故發(fā)生。國(guó)內(nèi)外從理論上和實(shí)驗(yàn)室對(duì)轉(zhuǎn)子碰磨已做過(guò)相當(dāng)多的研究，其結(jié)果可以作為診斷的參考依據(jù)。但是，這些研究

3、結(jié)論和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況還有距離，因?yàn)榕瞿ガF(xiàn)象十分復(fù)雜，不同部位、不同程度的碰磨具有不同的振動(dòng)特征，這些特征又對(duì)應(yīng)著許多其它故障。有相當(dāng)一部分現(xiàn)場(chǎng)案例說(shuō)明，碰磨的診斷比質(zhì)量不平衡要來(lái)得困難，這也是為什么至今現(xiàn)場(chǎng)對(duì)碰摩診斷還沒(méi)有一個(gè)行之有效方法的原因所在。本文根據(jù)作者近年處理的幾臺(tái)大型機(jī)組在升速過(guò)程和工作轉(zhuǎn)速發(fā)生動(dòng)靜碰磨的振動(dòng)數(shù)據(jù)，給出故障的特征、分析判斷方法，進(jìn)而給出不揭缸從運(yùn)行上采取的應(yīng)急處理措施，使故障在盡短時(shí)間內(nèi)消除。電廠(chǎng)機(jī)組帶負(fù)荷過(guò)程碰磨振動(dòng)D 電廠(chǎng)#1機(jī)組是引進(jìn)的350MW 亞臨界機(jī)組，軸系結(jié)構(gòu)如圖1。 瓦瓦瓦瓦瓦瓦瓦圖電廠(chǎng)機(jī)組軸系簡(jiǎn)圖1.1 故障發(fā)生概況和振動(dòng)特征電廠(chǎng)機(jī)年月底完成投產(chǎn)后的

4、第一次檢查性大修，初始開(kāi)機(jī)兩次進(jìn)行高速動(dòng)平衡，降低了瓦和瓦振動(dòng)。兩天后的月日開(kāi)機(jī)準(zhǔn)備并網(wǎng)帶負(fù)荷，升速時(shí)各瓦振動(dòng)正常，升負(fù)荷至，發(fā)現(xiàn)低壓缸、瓦軸振上升，最大分別達(dá)到和，遠(yuǎn)超過(guò)振動(dòng)，并保持繼續(xù)上升趨勢(shì)，于是立即打閘停機(jī)。為查找原因，機(jī)組沒(méi)做任何處理，月日時(shí)再次沖轉(zhuǎn)，定速振動(dòng)正常。時(shí)并網(wǎng)，瓦振幅由的微米增加到微米，相位由°增加到°；：，振幅微米。、瓦軸振變化如表所示。表帶負(fù)荷過(guò)程、瓦軸振（，微米，峰峰值相位，度）：并網(wǎng)：打閘其中，：X 方向相對(duì)軸振、Y ：Y 方向相對(duì)軸振、Ya ：Y 方向絕對(duì)軸振 圖2是并網(wǎng)到37MW 然后減負(fù)荷過(guò)程，測(cè)點(diǎn)3Ya 、4 Ya一倍頻振幅/相位時(shí)間趨

5、勢(shì)曲線(xiàn)。圖中振幅、相位在19:26有明顯的拐點(diǎn)，自該點(diǎn)起，振幅增加，相位增大，直至19:45開(kāi)始減負(fù)荷，振幅、相位開(kāi)始逐漸恢復(fù)。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，低壓缸外缸兩側(cè)溫差約2530。#3、#4軸承汽封處沒(méi)有聽(tīng)到碰磨聲。1.2 分析和處理過(guò)程綜合分析振動(dòng)、運(yùn)行數(shù)據(jù)和各種現(xiàn)象表明，低壓缸內(nèi)發(fā)生動(dòng)靜碰磨的可能性大，碰磨的原因估計(jì)是低壓缸左右溫差造成缸體發(fā)生變形，使得通流部分原本已比較小的徑向間隙消失，低壓轉(zhuǎn)子與靜止部分碰磨，轉(zhuǎn)子發(fā)生暫時(shí)性熱彎曲，振動(dòng)增大。進(jìn)入低壓缸內(nèi)外缸空間檢查，發(fā)現(xiàn)內(nèi)缸部分手孔蓋墊片（兩側(cè)共約18個(gè)）有泄漏，進(jìn)行了第一次處理。5月8日再次開(kāi)機(jī)。先帶低負(fù)荷（45MW ），后解列做超速試驗(yàn)，振動(dòng)正

6、常。然后并網(wǎng)升負(fù)荷，9:45加到130MW ，此前振動(dòng)基本正常。然后負(fù)荷略有降低，持續(xù)到10:06，#3、#4瓦軸振開(kāi)始增加，同時(shí)#1、#2瓦軸振也增大。10分鐘后，#3、#4瓦軸振增大到110130微米，且繼續(xù)增大，于是打閘停機(jī)。圖3為本次升負(fù)荷過(guò)程#3、#4瓦軸振隨時(shí)間變化曲線(xiàn)。圖3顯示振幅開(kāi)始增大的時(shí)刻為10:06，但相位開(kāi)始增加的時(shí)刻為9:46，兩者相差20分鐘。9:46正是負(fù)荷剛加到130MW 。圖4為測(cè)點(diǎn)3Xr （右）和3Ya （左）間隙電壓的變化。曲線(xiàn)表明，升負(fù)荷過(guò)程3Xr 間隙電壓一直在減小，同時(shí)3Ya 的間隙電壓卻沒(méi)有變化，這意味著#3軸頸向3Xr 探頭靠近，軸頸相對(duì)于缸體在

7、右斜45°方向發(fā)生移動(dòng)。不論造成這種位移的具體原因如何，由此可以確 圖2 升負(fù)荷過(guò)程測(cè)點(diǎn)3Ya 、4Ya 一倍頻振幅/相位時(shí)間趨勢(shì)圖3 升負(fù)荷過(guò)程測(cè)點(diǎn)3Ya 、4 Ya一倍頻振幅/相位時(shí)間趨勢(shì)定動(dòng)靜碰磨的徑向方位，如果開(kāi)缸，可以斷定在上缸右側(cè)應(yīng)該發(fā)現(xiàn)磨痕。電壓（伏）圖4 測(cè)點(diǎn)3Ya 、3Xr 在碰磨過(guò)程中間隙電壓的變化頻譜分析，碰磨時(shí)各測(cè)點(diǎn)振動(dòng)信號(hào)中的高階和低頻成分沒(méi)有明顯變化；軌跡分析表明，#3、#4軸心軌跡始終保持正向渦動(dòng)，整個(gè)開(kāi)機(jī)期間沒(méi)有出現(xiàn)反向軌跡。本次加負(fù)荷過(guò)程，對(duì)低壓缸外缸兩側(cè)溫度測(cè)試，仍存在約1520的溫差。這次啟機(jī)振動(dòng)增大的負(fù)荷點(diǎn)已從第一次的37MW 提高到了130M

8、W ，說(shuō)明對(duì)低缸內(nèi)碰磨的判斷是正確的，決定繼續(xù)按這個(gè)方向進(jìn)行處理。于是再次進(jìn)入低壓外缸，完全封死內(nèi)缸手孔，這是當(dāng)時(shí)不揭缸從外部消除通流動(dòng)靜碰磨的最經(jīng)濟(jì)的方法。5月9日14時(shí)再次開(kāi)機(jī)。14:54并網(wǎng)，五個(gè)小時(shí)后達(dá)到滿(mǎn)負(fù)荷，從100MW 到170MW 區(qū)段持續(xù)了一個(gè)半小時(shí)，其間重點(diǎn)監(jiān)視測(cè)點(diǎn)3Xr 的相位，發(fā)現(xiàn)相位有增大的跡象，立即停止加負(fù)荷，以此使缸內(nèi)碰磨點(diǎn)相互磨損脫離接觸，而同時(shí)又不造成振動(dòng)急劇增大。電廠(chǎng)機(jī)組升速和定轉(zhuǎn)速的碰磨振動(dòng)L 電廠(chǎng)#4機(jī)組同樣是引進(jìn)的350MW 機(jī)組，軸系結(jié)構(gòu)與D 電廠(chǎng)#1機(jī)組相同。2.1 故障概況和振動(dòng)特征機(jī)年月日大修后開(kāi)機(jī)。第一次冷態(tài)啟機(jī)，過(guò)高壓轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速時(shí)振動(dòng)微米

9、，略偏大（圖）。圖第一次啟機(jī)測(cè)點(diǎn)（左）和（右）升降速波特圖閥切換在定速約分鐘，其間瓦、 瓦振動(dòng)明顯增加。定速時(shí)，高壓缸兩軸承測(cè)點(diǎn)、振幅分別為微米和微米。其后做汽門(mén)嚴(yán)密性試驗(yàn)，并網(wǎng)，帶低負(fù)荷，其間、振幅曾最小減到微米和微米，但在低負(fù)荷小時(shí)后，又緩慢增加，相位發(fā)生大的變化（圖，表），瓦振幅從微米增加到微米，相位從°增加到°（圖），瓦軸振振幅增加了微米，相位減小了°；低壓轉(zhuǎn)子兩測(cè)點(diǎn)振動(dòng)均減小，相位減小。表定速和帶負(fù)荷過(guò)程、瓦軸振（，微米，峰峰值相位，度）時(shí)間工況月日：并網(wǎng)月日：圖6 帶負(fù)荷過(guò)程測(cè)點(diǎn)1Ya 時(shí)間趨勢(shì)圖解列后，瓦振動(dòng)持續(xù)上升。：開(kāi)始做超速試驗(yàn)。最高轉(zhuǎn)速到，振

10、動(dòng)微米（圖）。惰走過(guò)程，時(shí)振動(dòng)微米，振動(dòng)微米，（圖）。圖超速試驗(yàn)升降速一倍頻振動(dòng)波特圖圖惰走過(guò)程一倍頻振動(dòng)波特圖：機(jī)組全停，投盤(pán)車(chē)正常，但發(fā)現(xiàn)瓦前軸頸徑向跳動(dòng)達(dá)到絲，遠(yuǎn)高于初始值。2.2 原因分析和處理此次開(kāi)機(jī)的振動(dòng)記錄顯示了以下現(xiàn)象：1） #1、#2瓦軸振大，且#1瓦大于#2瓦；無(wú)論是3000r/min、帶負(fù)荷和臨界轉(zhuǎn)速，#1瓦軸振均過(guò)高。這些工況下高振動(dòng)的主頻是一倍頻，另有少量的2倍頻分量。2） 不同的升降速過(guò)程，高壓轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速值相差不大，但振動(dòng)振幅與相位相差很大。3） 2900r/min、3000r/min定速和帶負(fù)荷時(shí)，#1瓦軸振振幅、相位均呈增大趨勢(shì)，#2、#3、#4瓦同時(shí)也在穩(wěn)定

11、地變化，變化量值較#1瓦小，規(guī)律性沒(méi)有#1瓦明顯。這種以工頻為主的大振動(dòng)，絕大多數(shù)情況是由于質(zhì)量不平衡引起的。質(zhì)量不平衡的來(lái)源主要有三個(gè)方面：（1）原始質(zhì)量不平衡、（2）轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中部件飛脫或松動(dòng)、（3）轉(zhuǎn)子熱彎曲。原始質(zhì)量不平衡造成的一倍頻振動(dòng)應(yīng)該是穩(wěn)定的，這里可以排除；該機(jī)振幅是連續(xù)地逐漸上升而不是突然增加，第二種可能性也排除。考慮到振幅、相位連續(xù)緩慢的變化，且振幅變化最大的測(cè)點(diǎn)相位是在增加，根據(jù)它們變化速率分析，#1瓦振動(dòng)是轉(zhuǎn)子熱彎曲引起的。機(jī)組轉(zhuǎn)子熱彎曲的原因很多，如轉(zhuǎn)子自身熱應(yīng)力，運(yùn)行中汽缸進(jìn)水、進(jìn)冷空氣以及動(dòng)靜碰摩、中心孔進(jìn)油、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子冷卻不均勻等等。綜合各個(gè)方面的情況，主要基于#

12、1機(jī)剛完成大修，判斷引起機(jī)組振動(dòng)的原因是動(dòng)靜碰摩，同時(shí)排除汽缸進(jìn)水和進(jìn)冷空氣等可能。 進(jìn)一步分析得到下列結(jié)論：碰磨部位發(fā)生在高壓轉(zhuǎn)子，且偏向#1瓦；降速過(guò)程臨界轉(zhuǎn)速的大振動(dòng)說(shuō)明高壓轉(zhuǎn)子已經(jīng)發(fā)生暫時(shí)性熱彎曲；同時(shí)，這次降速的大振動(dòng)有可能已經(jīng)使碰磨接觸點(diǎn)材料部分磨損。決定盤(pán)車(chē)數(shù)小時(shí)直軸，然后再次沖轉(zhuǎn)。盤(pán)車(chē)四小時(shí)后，#1瓦徑向跳動(dòng)值恢復(fù)。11:32沖轉(zhuǎn)，升速過(guò)程#1、#2瓦軸振臨界轉(zhuǎn)速振動(dòng)仍偏高，但小于上次降速。3000r/min定速的振動(dòng)同樣有所降低（表3）。這說(shuō)明高壓轉(zhuǎn)子的暫時(shí)性熱彎曲還沒(méi)有完全恢復(fù)；碰磨雖減輕，但仍存在。表定速、瓦軸振（，微米，峰峰值相位，度）月日：月日：根據(jù)分析，決定機(jī)組按常

13、規(guī)提升負(fù)荷。升負(fù)荷過(guò)程，#1、#2瓦軸振逐漸減?。ū?），機(jī)組振動(dòng)漸趨于正常。表定速和帶負(fù)荷過(guò)程、瓦軸振（，微米，峰峰值相位，度）時(shí)間工況月日：電廠(chǎng)機(jī)組升速過(guò)程碰磨振動(dòng)Y 電廠(chǎng)#2機(jī)組是引進(jìn)的600MW 機(jī)組，汽輪機(jī)由高壓缸、中壓缸、低壓I 、低壓II 四缸組成，各轉(zhuǎn)子段均為兩軸承支承。機(jī)年月日大修后開(kāi)機(jī)。：沖轉(zhuǎn)后，在左右低轉(zhuǎn)速下發(fā)現(xiàn)低壓的、瓦軸振原始晃度偏大（圖），其余各瓦測(cè)點(diǎn)原始晃度均小于微米。檢查、瓦，有輕微摩擦聲，停機(jī)調(diào)整了端部汽封。3:40再次沖轉(zhuǎn)。400r/min時(shí)#5、#6瓦晃度仍然偏高。現(xiàn)場(chǎng)商定按計(jì)劃升速，加強(qiáng) #5、#6瓦振動(dòng)監(jiān)測(cè)。升速過(guò)程，、瓦振動(dòng)沒(méi)有顯著增大，最大為的微米

14、，轉(zhuǎn)速繼續(xù)提升振動(dòng)下降。但之后#1、#2瓦振動(dòng)開(kāi)始增加（圖10）。隨轉(zhuǎn)速上升，振動(dòng)急劇增大。鑒于該機(jī)組大修前臨界轉(zhuǎn)速振動(dòng)正常，本次大修高壓轉(zhuǎn)子部件沒(méi)任何變動(dòng)，同時(shí)考慮有到1600r/min之前#1、#2瓦振動(dòng)正常，該圖9 400r/min測(cè)點(diǎn)#6瓦軸振原始晃度 振動(dòng)原因粗略判斷為高缸內(nèi)動(dòng)靜碰磨，振動(dòng)保護(hù)跳機(jī)設(shè)置為同一軸承處兩個(gè)軸振測(cè)點(diǎn)振幅同時(shí)大于320微米，決定繼續(xù)升速。當(dāng)時(shí)#1瓦1Ya 振幅約大于1Xr 測(cè)點(diǎn)50微米。轉(zhuǎn)速繼續(xù)增加，1830r/min，#2瓦軸振2Ya 達(dá)到最大值：200微米，1930r/min，#1瓦軸振1Ya 達(dá)到最大值：284微米。峰值過(guò)后振幅迅速減小，圖 10 測(cè)點(diǎn)

15、1Ya(左 ,2Ya(右升速一倍頻振動(dòng)波特 2300r/min 定速開(kāi)始暖機(jī).圖 10 和圖 11 清楚地表明,暖機(jī)期間,#1,#2 瓦振動(dòng)逐漸減小. 不到 20 分鐘,兩個(gè)瓦一倍頻振幅從 60 微米減小到近似為零,同時(shí)相位也發(fā)生了變化. 圖 11 2300r/min 暖機(jī)期間測(cè)點(diǎn) 1Ya(左和 2Ya(右一倍頻振動(dòng)趨勢(shì)圖 暖機(jī)半小時(shí)后的升速過(guò)程一切正常. 這是一個(gè)升速過(guò)程臨界轉(zhuǎn)速之前發(fā)生動(dòng)靜碰磨的典型實(shí)例,處理方法是在對(duì)情況和故障 準(zhǔn)確分析判斷后,果斷采取繼續(xù)升速"沖臨界"的方法,一旦臨界轉(zhuǎn)速過(guò)去,在其后的一定 工況下,熱彎曲的轉(zhuǎn)子可以較快地自行恢復(fù). 一般情況,以后的升

16、降速不會(huì)再出現(xiàn)臨界轉(zhuǎn)速振動(dòng)過(guò)大,因?yàn)檫@種碰磨往往是由于冷態(tài) 啟機(jī),缸溫較低,缸體沒(méi)有膨脹開(kāi)發(fā)生變形造成的.第一次開(kāi)機(jī)升到 3000r/min,機(jī)組溫度上 升,缸體卡澀處滑動(dòng),動(dòng)靜接觸部位自然脫離,碰磨消失. 但這里可能有兩種例外,一種是第一次的冷態(tài)啟機(jī)過(guò)臨界轉(zhuǎn)速時(shí)兩個(gè)測(cè)點(diǎn)振動(dòng)同時(shí)超過(guò) 跳機(jī)設(shè)定值,危急保安器動(dòng)作,無(wú)法升速過(guò)臨界轉(zhuǎn)速.處理方法通常將機(jī)組打閘至盤(pán)車(chē)狀態(tài), 碰磨消失或減輕后再升速;另一種可能是雖然第一次的冷態(tài)啟機(jī)通過(guò)臨界轉(zhuǎn)速,但其后的升 降速臨界轉(zhuǎn)速振動(dòng)仍然大.不開(kāi)缸處理最經(jīng)濟(jì)的方法是讓機(jī)組滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行一段時(shí)間,包括數(shù) 次啟停機(jī)后,碰磨可以在一段時(shí)間后逐漸自然消失. 4 碰磨振動(dòng)信號(hào)主

17、要特征以及診斷方法 機(jī)組動(dòng)靜碰磨的現(xiàn)場(chǎng)診斷有一定難度難度.如果認(rèn)定發(fā)生了碰磨,有時(shí)需要開(kāi)缸處理, 工作量較大,因此,要求碰磨的診斷應(yīng)該有高準(zhǔn)確性. 現(xiàn)有的診斷主要還是根據(jù)振幅,相位,頻譜和軸心軌跡特征進(jìn)行判斷.利用詳細(xì)記錄的 升降速波特圖,極坐標(biāo)圖和級(jí)聯(lián)圖進(jìn)行比較是最基本的,十分有效的手段.在有條件的情況 下做出全頻譜級(jí)聯(lián)圖,對(duì)診斷更有幫助. 根據(jù)作者經(jīng)驗(yàn),單純地用瓦振信號(hào)判斷碰磨,頻譜較復(fù)雜,易于混淆.轉(zhuǎn)軸信號(hào)可以提 供更準(zhǔn)確的碰磨信息.因此,現(xiàn)場(chǎng)診斷應(yīng)該盡量利用渦流傳感器.事先沒(méi)有安裝渦流傳感器 的機(jī)組,當(dāng)懷疑發(fā)生碰磨后,應(yīng)盡早加裝,以利以后的測(cè)試和診斷. 6 碰磨的確定,在依據(jù)振動(dòng)信號(hào)特

18、征的同時(shí),還需要了解機(jī)組安裝或大修中的情況,查閱 有關(guān)的間隙記錄.現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行人員在啟機(jī)過(guò)程常采取"聽(tīng)診"的方法,對(duì)碰磨的確定有時(shí)也是 有用的.分析中把這些信息結(jié)合起來(lái),可以提高診斷的準(zhǔn)確性.但要注意,對(duì)于高中壓缸和 雙層結(jié)構(gòu)的低壓缸,通流部分的碰磨聲難于準(zhǔn)確傳出,只有軸端汽封的碰磨比較容易聽(tīng)到. 不能片面地將某一種方法的結(jié)論作為認(rèn)定的決定性判據(jù). 近年有不少人在進(jìn)行利用小波診斷碰磨的研究, 這是一項(xiàng)很有意義的探索. 但迄今為止, 還沒(méi)有出現(xiàn)一種比較準(zhǔn)確成熟的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)用方法,大多數(shù)研究結(jié)果僅限于理論和試驗(yàn)臺(tái),距真 實(shí)碰磨信號(hào)的診斷還有相當(dāng)?shù)木嚯x. 根據(jù)作者對(duì)大型機(jī)組碰磨實(shí)際診斷處

19、理的經(jīng)驗(yàn),現(xiàn)場(chǎng)對(duì)碰磨診斷的關(guān)鍵判據(jù)主要有如下 幾條: (1 固定轉(zhuǎn)速下,振幅隨時(shí)間逐漸增大或逐漸減小,變化的分量是一倍頻成分;相位可 在 能也同時(shí)逐漸增加,也可能基本不變; (2 幅,相位出現(xiàn)變化的時(shí)刻應(yīng)該滯后于運(yùn)行工況的變化; 振 (3 嚴(yán)重碰磨不會(huì)出現(xiàn)倍頻分量增大的現(xiàn)象,無(wú)法從頻譜圖上獲得決定性判據(jù);嚴(yán)重碰 非 磨在低頻和倍頻分量都應(yīng)該有較明顯的反映; (4 靜碰磨可以發(fā)生的工況:定速暖機(jī)(包括臨界轉(zhuǎn)速前后,升速過(guò)程,帶負(fù)荷過(guò)程; 動(dòng) 變轉(zhuǎn)速下不易判斷,主要依靠定轉(zhuǎn)速下振幅,相位的變化來(lái)判斷; (5 磨的認(rèn)定應(yīng)該在排除了轉(zhuǎn)子材料熱彎曲,中心孔進(jìn)油,轉(zhuǎn)子冷卻不均勻這幾種故障 碰 之后; (6

20、 于大型汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子,在定速或帶負(fù)荷狀況下,碰磨造成的反向渦動(dòng)軌跡不易觀(guān)察到, 對(duì) 因而它不是主要判據(jù). 5 碰磨的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急處理措施和方法 對(duì)于發(fā)生動(dòng)靜碰磨的機(jī)組,采取的處理方法根據(jù)碰磨故障嚴(yán)重程度和生產(chǎn),工期情況而 定.按工作量多少排列,現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急處理方法有下列五種: (1 高升速率升速.如果碰磨發(fā)生在某一低轉(zhuǎn)速點(diǎn)或臨界轉(zhuǎn)速之前,現(xiàn)場(chǎng)對(duì)碰磨判斷的 提 準(zhǔn)確性把握大,且僅是個(gè)別瓦振動(dòng)大,大多數(shù)瓦振正常;整個(gè)機(jī)組不存在其他振動(dòng)問(wèn) 題,現(xiàn)場(chǎng)可以采取提高升速率沖過(guò)這一轉(zhuǎn)速區(qū),直接升到高轉(zhuǎn)速或 3000r/min 的方法. 如上述例 3 即采用的是這種方法; (2 據(jù)振動(dòng)調(diào)整運(yùn)行參數(shù)(膨脹,差脹,負(fù)荷,缸

21、溫等,使機(jī)組通過(guò)發(fā)生碰磨的工況 根 區(qū); (3 時(shí)間暖機(jī).將機(jī)組打閘至盤(pán)車(chē)狀態(tài),或保持在某一轉(zhuǎn)速,數(shù)小時(shí)甚至數(shù)十小時(shí),使 長(zhǎng) 碰磨部位自行磨損; (4 據(jù)對(duì)產(chǎn)生碰磨原因的分析,從外部消除缺陷根源,如上述例 1 消除內(nèi)缸漏氣; 根 (5 果碰磨部位發(fā)生在軸端汽封,對(duì)于汽缸端部汽封套,汽封環(huán)可拆卸的機(jī)組從外部調(diào) 如 整即可;對(duì)于個(gè)別大型機(jī)組,如果事前能夠準(zhǔn)確判斷碰磨的徑向方位,調(diào)整軸承標(biāo)高 或?qū)喿笥移?張口也是一種工作量較小的措施,但需兼顧常規(guī)檢修規(guī)范,注意影 響運(yùn)行的相關(guān)因素,如瓦溫,通流間隙等. 無(wú)論現(xiàn)場(chǎng)采取那一種處理方法,都需要對(duì)情況的全面分析,對(duì)故障的準(zhǔn)確判斷,當(dāng)機(jī)立 斷.尤其如果采取

22、第一種,必須防止過(guò)大的振動(dòng)造成大軸彎曲.嚴(yán)重的碰磨,必須揭缸消除 碰磨接觸部位. 6 結(jié)論 (1機(jī)組動(dòng)靜碰磨的診斷主要依據(jù)振幅,相位,頻譜和軸心軌跡特征,同時(shí)需要結(jié)合機(jī)組安 7 裝或大修情況.充分利用振動(dòng)量,并掌握故障發(fā)生時(shí)它們變化的規(guī)律和程度,注意和幾種類(lèi) 似故障的區(qū)別,碰磨的準(zhǔn)確認(rèn)定是可以做到的. (2 磨的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急處理措施有:提高升速率升速(在故障判斷準(zhǔn)確的前提下且個(gè)別瓦振 碰 動(dòng)大,調(diào)整運(yùn)行參數(shù),長(zhǎng)時(shí)間暖機(jī)或停機(jī)從外部處理.具體選擇何種方法,要求對(duì)情況的 準(zhǔn)確分析和判斷.處理中有效地利用 TSI 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),可以將事故風(fēng)險(xiǎn)減到最小,以最經(jīng)濟(jì), 最快捷的方式消除故障. 參考文獻(xiàn): 1 陸頌

23、元,汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子徑向碰摩的頻譜特征及診斷,熱力發(fā)電,1987,1 2 陸頌元, 汽輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng) 中國(guó)電力出版社 2000 3 A.J.Smalley. The Dynamic Response of Rotors to Rubs During Startup. Translations of the ASME. Journal of Vibration, Trees and Reliability in Design. 4 Muszynska A. Partial Lateral Rotor to Stator Rubs, Proceedings of Third International Conference on Vibration in Rotating Machinery. UK. 1984 作者簡(jiǎn)介:陸頌元(1946 ,男,上海人,教授,博士生導(dǎo)師,從事汽輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)測(cè)試分析,狀態(tài)監(jiān)測(cè), 故障診斷,現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡,狀態(tài)檢修等理論及應(yīng)用技