探究汽輪機(jī)常見(jiàn)故障問(wèn)題及檢修對(duì)策

李世強(qiáng)

（國(guó)電電力大同發(fā)電有限責(zé)任公司，山西 大同 037043）

引言

隨著人類社會(huì)的飛速發(fā)展與科技進(jìn)步，汽輪機(jī)逐漸取代了蒸汽機(jī)與內(nèi)燃機(jī)，成為人類社會(huì)的主要?jiǎng)恿?lái)源，其以突出的大功率和低事故率被廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造，是時(shí)下最普遍的動(dòng)力機(jī)械。但低事故率不等于無(wú)事故，在汽輪機(jī)的日常運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，仍需要對(duì)其進(jìn)行及時(shí)檢修，排除故障，確保其動(dòng)力提供的穩(wěn)定性。

1 汽輪機(jī)常見(jiàn)故障問(wèn)題

1.1 不正常震動(dòng)

汽輪機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程的高速旋轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生一定程度的震動(dòng)，無(wú)論何種震動(dòng)都會(huì)對(duì)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)帶來(lái)一定影響，如能在汽輪機(jī)運(yùn)行過(guò)程中將振動(dòng)控制在限定范圍內(nèi)，并不會(huì)對(duì)設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生影響。但由于汽輪機(jī)在組裝過(guò)程中操作不當(dāng)或使用期間維護(hù)不當(dāng)，很容易產(chǎn)生不正常的震動(dòng)，同時(shí)當(dāng)汽輪機(jī)的動(dòng)平衡被破壞時(shí)也會(huì)導(dǎo)致振動(dòng)情況發(fā)生，輕則導(dǎo)致汽輪機(jī)零件磨損，重則導(dǎo)致機(jī)械故障，影響正常使用。因此一旦汽輪機(jī)出現(xiàn)不正常震動(dòng)后，應(yīng)及時(shí)對(duì)汽輪機(jī)組裝或動(dòng)平衡系統(tǒng)進(jìn)行檢查，借助頻譜儀或其它分析儀器進(jìn)行檢測(cè)，判斷故障原因并進(jìn)行解決[1]。

1.2 水沖擊故障

汽輪機(jī)運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量摩擦，當(dāng)摩擦產(chǎn)生的熱能積攢到一定程度，汽輪機(jī)會(huì)發(fā)生真空下降現(xiàn)象，隨之而來(lái)的是水流涌入，這對(duì)汽輪機(jī)遭受低溫與水的雙重沖擊，輕則磨損，重則出現(xiàn)嚴(yán)重碰撞。在鍋爐方面，汽輪機(jī)啟動(dòng)升壓過(guò)快會(huì)引發(fā)降溫加壓速度提升，進(jìn)而管道內(nèi)產(chǎn)生水汽凝結(jié)。在汽輪機(jī)方面，啟動(dòng)過(guò)程中由于人員操作不當(dāng)會(huì)產(chǎn)生機(jī)內(nèi)溫差過(guò)大問(wèn)題，氣缸會(huì)發(fā)生變形或機(jī)組震動(dòng)。同時(shí)在汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)，汽機(jī)跳閘后對(duì)缸溫超標(biāo)并不能及時(shí)進(jìn)行處理，導(dǎo)致回?zé)嵯到y(tǒng)保護(hù)裝置失靈。

1.3 油系統(tǒng)故障

在汽輪機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，由于震動(dòng)與摩擦產(chǎn)生的熱能過(guò)大，導(dǎo)致油溫持續(xù)升高當(dāng)設(shè)備內(nèi)油溫超過(guò)限值時(shí)，汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)會(huì)因閥門溢流而出現(xiàn)運(yùn)行故障。除此之外，為降低油溫，油箱中會(huì)存儲(chǔ)一定的冷卻水，但水溫一旦超過(guò)30 ℃或水壓在短時(shí)間內(nèi)急劇下降，也會(huì)導(dǎo)致汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)生故障。導(dǎo)致故障的主要原因在于檢修工作出現(xiàn)漏洞，汽輪機(jī)油系統(tǒng)掛閘，最終導(dǎo)致閥門卡死或漏油[2]。

1.4 調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)故障

1.4.1 速關(guān)閥開(kāi)啟不正常

速關(guān)閥是汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)中的重要組成部分，一旦汽輪機(jī)出現(xiàn)故障，速關(guān)閥能及時(shí)切斷蒸汽進(jìn)入路徑[3]。速關(guān)閥的開(kāi)啟關(guān)閉是由汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的油壓所控制的，油壓通過(guò)接口來(lái)到活塞，克服彈簧壓力使活塞轉(zhuǎn)壓活塞盤，速關(guān)閥將活塞與活塞盤一同推送至終點(diǎn)，閥門也隨之開(kāi)啟，最終連接活塞前空間與啟動(dòng)裝置的油口。

圖1 速關(guān)閥

1.4.2 油缸泄露

1）當(dāng)密封圈裝配過(guò)程中操作不當(dāng)引起密封失效，最終導(dǎo)致油缸泄露問(wèn)題發(fā)生。

2）閥桿裝配出現(xiàn)問(wèn)題也會(huì)導(dǎo)致油缸漏油，例如閥桿與密封套件位于不同圓心或閥桿接觸套筒導(dǎo)致閥桿拉毛等。

圖2 油機(jī)動(dòng)結(jié)構(gòu)圖

1.5 錯(cuò)油門滑閥故障

汽輪機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，油動(dòng)機(jī)會(huì)將調(diào)速器的油壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為活塞運(yùn)動(dòng)，期間杠桿系統(tǒng)對(duì)氣閥起調(diào)節(jié)作用，確保汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)所需蒸汽與進(jìn)入蒸汽相匹配。錯(cuò)油門在此期間得到信息，控制壓力油流向。錯(cuò)油門滑閥由組件粘貼形成，在上述過(guò)程中已發(fā)生開(kāi)拓故障，導(dǎo)致汽輪機(jī)無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

2 汽輪機(jī)檢修對(duì)策

2.1 不正常震動(dòng)故障檢修對(duì)策

首先，在汽輪機(jī)安裝以及維護(hù)過(guò)程中，要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定操作，避免因組裝不當(dāng)引起的不正常震動(dòng)；其次，修復(fù)斷裂葉片，解決動(dòng)平衡問(wèn)題，減少震動(dòng)；最后，汽輪機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中的啟動(dòng)與停止必須嚴(yán)格履行工作流程，并在其工作期間對(duì)振動(dòng)情況進(jìn)行系統(tǒng)性監(jiān)視，確保震動(dòng)參數(shù)在限定范圍內(nèi)，或在汽輪機(jī)上安裝相應(yīng)保護(hù)裝置，避免震動(dòng)過(guò)大導(dǎo)致汽輪機(jī)運(yùn)行故障[4]。

2.2 水沖擊故障檢修對(duì)策

首先在汽輪機(jī)組裝時(shí)，要合理布置管道，在鍋爐出口低處與主蒸汽管道處設(shè)置疏水點(diǎn)。在汽輪機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定控制溫度升降，安排專業(yè)人士對(duì)汽壓進(jìn)行合理控制，認(rèn)真記錄壓力與溫度，將壓力與溫度控制在限定范圍內(nèi)，避免故障出現(xiàn)。

日常檢修方面，注重分析故障原因，做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)對(duì)策并進(jìn)行探討，制定相應(yīng)的應(yīng)急處理措施。嚴(yán)格控制汽輪機(jī)安全運(yùn)行，保證生產(chǎn)質(zhì)量的同時(shí)加強(qiáng)內(nèi)部控制，指派具有專業(yè)素質(zhì)的工作人員對(duì)設(shè)備制造進(jìn)行規(guī)范監(jiān)督，定時(shí)清潔汽輪機(jī)內(nèi)部濾網(wǎng)。

2.3 油系統(tǒng)故障檢修對(duì)策

維護(hù)人員在日常檢修過(guò)程中，要優(yōu)先檢查汽輪機(jī)電磁閥門是否能夠正常使用，有無(wú)卡死現(xiàn)象出現(xiàn)，同時(shí)及時(shí)檢查油系統(tǒng)中的機(jī)械是否出現(xiàn)雜質(zhì)問(wèn)題，避免汽輪機(jī)內(nèi)部組件磨損增大，調(diào)節(jié)閥堵塞。工作人員在檢修過(guò)程要尤其重視汽輪機(jī)軸頸部位是否出現(xiàn)嚴(yán)重磨損現(xiàn)象，一旦發(fā)生磨損要及時(shí)上報(bào)，避免系統(tǒng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)或在使用過(guò)程中出現(xiàn)安全隱患。對(duì)已經(jīng)產(chǎn)生磨損的部位要進(jìn)行拋光打磨，確保汽輪機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)[5]。

2.4 調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)故障檢修對(duì)策

針對(duì)密封圈裝配不到位的問(wèn)題，檢修人員嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定重新安裝密封配件，安裝過(guò)程中確保密封圈起密封作用，一旦出現(xiàn)規(guī)格不匹配的問(wèn)題要做到及時(shí)更換；若在安裝過(guò)程中出現(xiàn)油缸漏油問(wèn)題，必須及時(shí)對(duì)閥桿進(jìn)行檢修，損傷不大的情況下及時(shí)修復(fù)，若閥桿無(wú)法使用則要及時(shí)更換，重新裝配。

當(dāng)錯(cuò)油門滑閥出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)及時(shí)停止汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，更換錯(cuò)油門滑閥，對(duì)更換下來(lái)的配件進(jìn)行粘貼。粘貼時(shí)應(yīng)注意，清理接口表面，將粘黏劑用刮刀清理干凈，確保粘接牢固，粘接過(guò)程嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

3 結(jié)語(yǔ)

雖然汽輪機(jī)提供動(dòng)力時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的運(yùn)行故障，但實(shí)際工作中，該類故障可以通過(guò)日常檢修進(jìn)行有效預(yù)防。通過(guò)提高管理人員責(zé)任意識(shí)，及時(shí)進(jìn)行規(guī)范檢修，加強(qiáng)設(shè)備參數(shù)檢測(cè)，制定應(yīng)急預(yù)案等方法，可以有效提高汽輪機(jī)故障問(wèn)題的處理水平。