汽輪機(jī)潤滑油系統(tǒng)的常見故障和原因探究

梁一鳴

摘? 要：汽輪機(jī)是生產(chǎn)中最主要的設(shè)備，只有全面保證設(shè)備的穩(wěn)定，才能提高生產(chǎn)效率。其中，潤滑油系統(tǒng)是最重要的內(nèi)容，對設(shè)備有潤滑、密封和冷卻功能，能夠全面實現(xiàn)汽輪機(jī)運(yùn)行安全與穩(wěn)定的目標(biāo)。但是在使用過程中，汽輪機(jī)潤滑油系統(tǒng)還存在一些故障，影響了設(shè)備的穩(wěn)定性與安全，漏油、油溫過高都能出現(xiàn)事故。文章主要通過對汽輪機(jī)故障表現(xiàn)和原因進(jìn)行全面分析，進(jìn)一步提出潤滑油系統(tǒng)的重要性，以此，全面確保汽輪機(jī)運(yùn)行安全穩(wěn)定，有效促進(jìn)電力行業(yè)持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：汽輪機(jī);潤滑油系統(tǒng);常見故障特征;故障原因;火電廠

中圖分類號：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2020）17-0077-02

Abstract： Steam turbine is the most important equipment in production. Only by ensuring the stability of the equipment in an all-round way can the production efficiency be improved. Among them， the lubricating oil system is the most important content， which has the functions of lubrication， sealing and cooling to the equipment， which can fully achieve the goal of safety and stability of steam turbine operation. However， in the process of use， there are still some faults in the steam turbine lubricating oil system， which affect the stability and safety of the equipment. Through a comprehensive analysis of the fault performance and causes of the steam turbine， this paper further puts forward the importance of the lubricating oil system， so as to ensure the safe and stable operation of the steam turbine and effectively promote the sustainable development of the power industry.

Keywords： steam turbine; lubricating oil system; common fault characteristics; fault causes; thermal power plant

隨著電力行業(yè)的快速發(fā)展，對設(shè)備的精細(xì)化要求也越來越高，汽輪機(jī)潤滑油系統(tǒng)在火電廠運(yùn)行中起到了輔助作用，為穩(wěn)定電力運(yùn)行提供充分的保障，汽輪機(jī)潤滑油主要功能是潤滑、密封和冷卻，是汽輪機(jī)的重要部分，通過潤滑油系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，全面確保汽輪機(jī)的穩(wěn)定，對整機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)起到了積極推動。隨著我國電網(wǎng)的不斷擴(kuò)展與快速發(fā)展，電廠對汽輪機(jī)潤滑油系統(tǒng)的整體性能提出了更高的質(zhì)量要求，如果潤滑油系統(tǒng)出現(xiàn)問題，則整機(jī)就會產(chǎn)生故障，汽輪機(jī)運(yùn)行時，對油質(zhì)量、溫度、油壓均需要全面進(jìn)行控制，實現(xiàn)機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。要想全面做好整體控制，就要在設(shè)備運(yùn)行時對潤滑油系統(tǒng)盤車、啟動等運(yùn)行過程進(jìn)行潤滑油系統(tǒng)調(diào)整，保證為各部件提供充足的潤滑油，機(jī)組運(yùn)行是一個復(fù)雜的過程，需要全面做好油壓控制，確保在合理區(qū)間內(nèi)。我國電力企業(yè)大部分使用的是汽輪機(jī)，汽輪機(jī)運(yùn)行中會出現(xiàn)各種各樣的故障，從實際運(yùn)轉(zhuǎn)情況看，潤滑油出現(xiàn)問題的故障概率較高，嚴(yán)重影響到了設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。對電力企業(yè)而言，全面對汽輪機(jī)潤滑油系統(tǒng)進(jìn)行故障分析和處理，是保證汽輪機(jī)穩(wěn)定工作的前提。

1 汽輪機(jī)潤滑油系統(tǒng)漏油著火及其原因分析

汽輪機(jī)潤滑油系統(tǒng)對汽輪機(jī)運(yùn)行有著關(guān)鍵的作用，對各個部件進(jìn)行潤滑油供給，保證部件之間不出現(xiàn)直接摩擦，潤滑油系統(tǒng)包括油箱、油泵、潤滑射油器、冷油器等，同時，還需要各種輔助設(shè)備，保證潤滑油系統(tǒng)的良好運(yùn)行。

通常情況下，火力發(fā)電廠運(yùn)行時，如果控制不當(dāng)，就會出現(xiàn)爆炸，造成企業(yè)損失，形成不良社會影響。導(dǎo)致這個問題的成因較復(fù)雜，其主要原因是系統(tǒng)漏油時沒有及時發(fā)現(xiàn)，最后才引發(fā)了爆炸事故?？梢哉f，汽輪機(jī)潤滑油系統(tǒng)是一個的系統(tǒng)，系統(tǒng)整體是封閉性的，哪個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會影響到系統(tǒng)的安全運(yùn)行。漏油在長時間內(nèi)沒有被發(fā)現(xiàn)，運(yùn)行時，往往是一個快速的過程，著火和故障均會在瞬間發(fā)生。

如果汽輪機(jī)是在正常狀態(tài)下運(yùn)行，系統(tǒng)就非常穩(wěn)定，但是會產(chǎn)生部分部件的高溫。而潤滑油自身燃點并不高，如果設(shè)備長期運(yùn)行形成溫度過高，就會在達(dá)到燃點時引發(fā)自燃的現(xiàn)象。導(dǎo)致汽輪機(jī)潤滑油系統(tǒng)漏油是多方面的，主要成因是系統(tǒng)各部位沒有密封好;隔膜閥承壓大;濾網(wǎng)不符合標(biāo)準(zhǔn);油擋與軸頸間隙大。系統(tǒng)漏油就會造成各部件的連接處出現(xiàn)問題，操作不當(dāng)，系統(tǒng)多次啟動，也會造成損壞最后出現(xiàn)漏油的問題。

2 潤滑油溫和油壓不合理故障及原因

2.1 油溫過高

汽輪機(jī)運(yùn)行時，一定要全面控制好油溫，而在實際運(yùn)行過程中，受油溫影響出現(xiàn)的故障也較為頻繁，潤滑油系統(tǒng)溫度高的成因較復(fù)雜，主要和潤滑油功能有直接關(guān)系。潤滑油的主要功能是對軸承進(jìn)行潤滑，同時，也對降低軸承溫度產(chǎn)生作用。汽輪機(jī)運(yùn)行過程中油溫高，那么就會直接降低油膜承載力， 高溫潤滑油和軸承面就會出現(xiàn)干摩擦，導(dǎo)致設(shè)備損壞，如果長期運(yùn)行，就會不斷摩擦， 油質(zhì)下降，影響到設(shè)備的運(yùn)行。從技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)看，300MW凝氣式機(jī)組運(yùn)行時， 冷油氣出口的溫度保持43℃-49℃間， 軸承回油溫度要小于71℃。產(chǎn)生這些問題的成因主要是： 冷油器出現(xiàn)的污垢、堵管的現(xiàn)象、設(shè)計存在問題，設(shè)計不符合標(biāo)準(zhǔn)，就會形成面積不足的情況， 冷油器析出空氣時不能夠保證及時冷卻。

汽輪機(jī)冷油器故障是最為主要的故障，必須要及時發(fā)現(xiàn)與排除，全面保證設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。整體看，故障是潤滑油系統(tǒng)所使用的冷油器不標(biāo)準(zhǔn)，對高溫回油降溫不及時，設(shè)備長期運(yùn)行內(nèi)部就會產(chǎn)生污垢，導(dǎo)致相關(guān)的管路阻塞，影響了設(shè)備的冷卻功能，設(shè)備受熱面越小則潤滑油溫度就會越高。冷卻水溫度沒有自動設(shè)計，在運(yùn)行時，往往也無法滿足冷卻的需要，油溫故障對季節(jié)較為敏感，特別是夏季溫度高時，其冷卻效果就會不好。

2.2 油壓問題

汽輪機(jī)運(yùn)行時，對潤滑油油壓有直接關(guān)系，需要全面合理進(jìn)行控制，保證油壓合理性，通常，潤滑油油壓的設(shè)定需要和機(jī)組參數(shù)一致，才能確保油壓穩(wěn)定，維護(hù)系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。如果油壓過低，不足以支持系統(tǒng)運(yùn)行，就不能全面建立軸頸與軸瓦間油膜，部件運(yùn)行時，則會導(dǎo)致部件的干摩，造成部件損壞。油壓過高，還會出現(xiàn)漏油的情況，造成設(shè)備起火。在實際設(shè)備運(yùn)行時，油壓問題是多見的，需要合理處理，避免出現(xiàn)油壓不穩(wěn)定的現(xiàn)象，保證汽輪機(jī)潤滑油系統(tǒng)正常運(yùn)行。油壓問題原因很多：系統(tǒng)的設(shè)計不符合標(biāo)準(zhǔn)，射油器性能不能與設(shè)備相匹配、零件性能不標(biāo)準(zhǔn);汽輪機(jī)潤滑系統(tǒng)油泵也是主要部件，出口逆止閥面積不合理，就會造成油壓瞬間升高或者降低，油泵產(chǎn)生氣體，直接出現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行的故障;交直流油泵故障和油泄漏潤也是造成油壓低的影響因素。射油器作為主要的部件，其故障也是主要的因素，射油器不穩(wěn)定，供油液就不充足，主油泵就無法正常工作，對設(shè)備就起不到潤滑作用， 潤滑油系統(tǒng)也會產(chǎn)生損壞。

3 潤滑油油質(zhì)污染故障機(jī)器原因分析

3.1 水分過高

汽輪機(jī)潤滑油材料是天然石油加工出來的，這種油是暗黑色或淡黃色，空氣中存在強(qiáng)烈味道，整體密度低于1g/cm3。潤滑油抗氧化能力和抗乳化能力不同，主要取決于微量元素的含量。潤滑油生產(chǎn)、儲存和輸送是一個整體的過程，要全程進(jìn)行保護(hù)，確保潤滑油不變質(zhì)，如果不當(dāng)，潤滑油就會超過保質(zhì)期，整體性能就會下降，注入設(shè)備就會對設(shè)備產(chǎn)生損壞。潤滑油變質(zhì)也是造成潤滑油系統(tǒng)故障的主要問題。潤滑油在生產(chǎn)過程中會形成一定的水分，如果水分超標(biāo)也會造成質(zhì)量下降，水分是汽輪機(jī)潤滑油中的重要成分，水分過高，則會導(dǎo)致潤滑油性能不穩(wěn)定?？茖W(xué)合理控制水分，是保證設(shè)備良好運(yùn)行的關(guān)鍵，設(shè)備設(shè)計不合理，就會造成嚴(yán)重的漏水事故， 汽缸端部結(jié)合面的漏汽以及軸承座內(nèi)的負(fù)壓超過標(biāo)準(zhǔn)等也會造成水分漏出。設(shè)備運(yùn)行過程中，各部件的連接處如果出現(xiàn)軸封不好，那么也會導(dǎo)致供汽系統(tǒng)出現(xiàn)問題，比如說，軸封供汽室壓力大，就會導(dǎo)致軸封抽氣室蒸汽不能及時抽出，造成軸封加熱器損壞。汽缸變形導(dǎo)致接合面漏氣，軸承就會出現(xiàn)過高的承載力，如果壓力過大，那么水分就會快速進(jìn)入到油系統(tǒng)中，影響設(shè)備的良好運(yùn)行。系統(tǒng)是一個復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，主油箱設(shè)計好壞與油水分離能力有關(guān)，油水分離效果不好，就會產(chǎn)生大量的水分，進(jìn)入到潤滑油系統(tǒng)?；痣姀S運(yùn)行時，會有許多設(shè)備同時進(jìn)行工作，各種大型設(shè)備同時運(yùn)轉(zhuǎn)，就會推動維護(hù)，監(jiān)控措施不力，就會造成各設(shè)備的水分進(jìn)入，影響系統(tǒng)良好對轉(zhuǎn)。水分的因素是汽輪機(jī)潤滑油系統(tǒng)最為主要的影響因素，只有全面做好水分控制，形成與設(shè)備運(yùn)行相協(xié)調(diào)的功能，才能保證系統(tǒng)良好運(yùn)行，維護(hù)設(shè)備不受損，保證電廠利益。

3.2 固體顆粒污染問題

潤滑油系統(tǒng)中所使用的潤滑油并不是純凈的潤滑油，會在各個環(huán)節(jié)中產(chǎn)生雜質(zhì)污染，如果這種潤滑油進(jìn)入系統(tǒng)運(yùn)行，則會對系統(tǒng)產(chǎn)生損壞，比如，潤滑油中存在固體顆粒，就大大減少了潤滑油性能，整體功能就會降低，如果長期使用這種不符合標(biāo)準(zhǔn)的潤滑油，最終的結(jié)果就是部件出現(xiàn)大面積磨損，直到機(jī)組損壞停止運(yùn)行。固體顆粒在汽輪機(jī)運(yùn)行中不可避免的存在，如果進(jìn)入到潤滑油系統(tǒng)，就會影響到系統(tǒng)穩(wěn)定性。固體顆粒故障主要表現(xiàn)在：設(shè)備進(jìn)行整機(jī)安裝時不科學(xué)，各部件安裝存在漏洞，使用時就會出現(xiàn)嚴(yán)重的污染，影響設(shè)備穩(wěn)定安全運(yùn)行。設(shè)備出現(xiàn)問題后，會進(jìn)行拆機(jī)維修，那么維修過程中，如果操作不當(dāng)，沒有嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，也會進(jìn)入大量的雜質(zhì)。另外，油系統(tǒng)不潔凈、密封油閥門、人孔門缺陷，也是造成的主要因素，一些外界污染物就會在設(shè)備運(yùn)行時進(jìn)入系統(tǒng)，影響系統(tǒng)穩(wěn)定性。

不論是哪一種污染，都會對潤滑油系統(tǒng)造成影響，對設(shè)備產(chǎn)生危害，嚴(yán)重影響到了潤滑油的質(zhì)量，只有全面做好油質(zhì)的控制管理，才能保證潤滑油質(zhì)量，維護(hù)設(shè)備良好運(yùn)行。

4 結(jié)束語

通過上述具體的分析，我們不難看到，汽輪機(jī)潤滑油系統(tǒng)是最為主要的系統(tǒng)，其故障形成的原因也多種多樣，只有全面把握好潤滑油系統(tǒng)的運(yùn)行特征，才能有效做好控制，確保設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。設(shè)備多數(shù)故障是設(shè)計、維修、操作等主觀和客觀原因造成的，嚴(yán)重影響到了汽輪機(jī)潤滑油系統(tǒng)正常運(yùn)行。只有對設(shè)備進(jìn)行合理維護(hù)與監(jiān)測，做好運(yùn)行模式改組，才能在保證利益同時，減少故障，維護(hù)社會良好形象。

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