1、1关于汽轮机安装中几种振动的原因及防治措施研究摘要：随着社会的发展与进步，重视汽轮机安装中几种振动的原因及防治措施研究对于现实生活具有重要的意义。本文主要介绍汽轮机安装中几种振动的原因及防治措施研究的有关内容。 关键词 ：汽轮机；安装；振动；防治措施；原因； 中图分类号：TK26 文献标识码：A 文章编号： 引言 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。又称蒸汽透平。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。汽轮机的安装过程十分的复杂，具有很高的专业性，安装过程中经常出现各种问题，其中比较常见
2、的就是汽轮机震动超出规定的标准。这对于汽轮机的正常运转会造成很大的影响，减少机器的使用寿命，甚至引发严重的生产事故。 一、工作原理 汽轮机是能将蒸汽热能转化为机械功的外燃回转式机械，来自锅炉的蒸汽进入汽轮机后，依次经过一系列环形配置的喷嘴和动叶，将蒸汽的热能转化为汽轮机转子旋转的机械能。蒸汽在汽轮机中，以不同方式进行能量转换，便构成了不同工作原理的汽轮机。 二、汽轮机安装中引起振动的原因分析与预防措施 2汽轮机在安装过程中很多因素都有可能导致其震动超出规定的标准，其中有一部分原因是由于汽轮机生产过程当中自身工艺方面存在的问题，还有可能是在机器运输的途中没有采取相应的保护措施，导致转子受到碰撞而
3、发生变形等。但是在众多引起汽轮机震动的原因当中，主要还是出现在进行安装的过程当中，没有做好相应的安装工作。汽轮机的安装是一个十分复杂的工程，分为多个安装步骤，任何一个安装步骤出现问题，都有可能导致汽轮机震动，具体主要表现在以下几个方面： 2.1 基础的合格是安装汽轮机的首要前提 基础对于汽轮机的安装乃至日后的使用都有十分重要的影响。在进行施工之前要按照相关的设计图纸来进行基础的施工工作。要确保基础能够达到规定的强度要求，防止出现不规则沉降，防止机组安装完之后，由于自重而导致沉降。在安装的过程当中，如果基础出现了不均匀沉降，那么就会使台板地下出现空缺，从而导致汽轮机运行过程中产生震动，这种原因导
4、致的震动往往随着汽轮机载荷的变化而不断的变化。 2.2 轴承座的安装质量及轴承中心标高的控制 在进行轴承座的安装过程当中要始终按照图纸中的相关的要求进行施工，不能够随意进行变更。为了确保安装的精度，应该进行反复的测量，采用平均值。为了确保运行过程当中轴承的承力中心和几何中心发生偏离而导致震动，因此在进行轴承座的安装过程当中要做好相应的测量工作，确保轴承的承力中心和几何中心能够重合。根据设计图纸的要求，严格控制机组支持轴承的高度，从而确保符合能够分配均匀。一旦出现分配不均匀的情况，就有可能导致机组的震动。 32.3 低压缸排汽口与凝汽器颈部的自由连接 在进行汽轮机汽缸安装作业的时候，由于汽轮机的
5、低压缸通常都具有相对较大的体积，而且需要连接在冷凝器上。这就使得低压缸在安装的过程当中不能受到外力因素的干扰，否则导致低压缸发生变形而发生摩擦，而产生震动。针对这种情况，应该在使用百分表对低压缸的支撑点进行测量，从而避免外力因素造成的汽缸变形的发生，最终防止机组震动。 2.4 汽缸及缸内部件中心找正 为了确保机组运行的稳定性，应该根据相应的设计图纸来对汽缸内部以及外缸进行找正，确保转子于隔板的中心能够重合。一旦不能够使汽缸的内部和外部的中心保持重合那么由于空间分布不均匀，导致空间内部的蒸汽在泄露的时候不均匀，导致震动。安装过程当中机组处于冷却的状态，而机组一旦运行，随着温度的升高，势必会产生膨
6、胀，从而使汽缸的中心出现变动。因此在安装的过程当中要做好相应的调整工作，从而尽可能的减少转子和汽缸之间的偏离。 2.5 轴承的安装 大多数汽轮机转子轴承采用可倾瓦式，具有良好的稳定性，可避免油膜振荡。可倾瓦自由摆动，增加支撑柔性，吸收转轴振动能量，具有良好的减振性能。在安装过程中，注意保证支撑轴承的轴承盖与轴瓦之间紧力符合图纸要求。如果紧力过大可能使轴承盖变形，特别是球面轴承将无法自由调位；紧力过小将出现振动。此外，轴承的连接紧力对轴承刚度也会产生影响，如果轴承刚度不足，在同样的激振力下能引起较4大的振动，因此必须将轴承各连接螺栓拧紧。在现场施工过程中，往往出现因连接螺栓紧力不足而引起振动的现
7、象。 支持轴承轴瓦的垫块，承受着因转子本身的质量及转子转动时由于不平衡而引起的离心力，垫块确定转子位置，施工时要保证垫块均匀承重，每块垫块的接触痕迹应占垫块总面积的 70以上，且接触点均匀分布以避免因接触面不符合要求而引起较大振动。 推力轴承是转子相对于气缸的膨胀死点，安装时要保证转子轴向窜动量与图纸技术要求相符，如果窜动量过小，则不能保证推力瓦块形成正常的油膜厚度，运行中油温必然升高或出现摩擦；相反，窜动量过大，汽轮机负荷突然改变时，则会使推力瓦块收到较大冲击。 2.6 滑销系统间隙调整 汽轮机在正常条件下运行时，缸体受到高温高压的作用，热膨胀较大，同时，由于高中、低压缸分段布置，温差也较大
8、。为保证汽机在热态能自由膨胀、在冷态能自由收缩，缸体中心与转子中心不产生偏移，汽机缸体上设计了很多滑销，以引导整个机组按预定方向自由膨胀或收缩，保证汽轮机动、静部分中心位置及各处间隙在膨胀过程中均能满足要求，以达到稳定。因此，在安装过程中，必须保证销与销槽间隙在设计范围内，滑动面的光滑平整。 2.7 活动部件和断叶片 在安装期间应特别注意，保证没有其它活动部件留存在汽缸内部，如果有活动部件进入汽轮机，运行时活动部件可在气流的冲击下撞伤甚至损坏汽轮机叶片，引起机组振动。如果活动部件留存在发电机内，则5可能引起发电机内部短路，造成严重事故。 当汽轮机叶片断裂时，转子的质量分布明显不对称，机组的振动
9、会发生明显的变化，既包括振幅大小的变化也包括振动相位的变化。在现场检修转子时对各级叶片逐一进行外观检查，确定无裂纹及铆钉松动现象。 2.8 发电机的缺陷 电流通过发电机转子时会产生热量，导致发电机转子热膨胀，当发电机转子存在一定量的质量不平衡时，膨胀会使该不平衡量产生的力矩发生改变，引起机组的振动变化；当发电机自身存在膨胀不匀时，即使冷态情况下质量平衡较好，也会由于膨胀的不均匀性而产生动态的质量不平衡，质量不平衡在发电机转子恢复到冷态时也将随之消失。另一方面，如果发电机转子内部本身存在短路情况，当电流通过发电机转子时会产生局部放热过大的现象，此处的转子由于受到较多的热量积蓄而使膨胀加大，这就与
10、其他部位膨胀产生差别，又会形成动态的质量不平衡。发电机转子与定子间的气息不均匀，会使发电机电磁性能不良引起机组振动。这种振动特征表现为通励磁电流以后才出现振动，随着励磁电流的增大，振动明显增大。因此在安装过程中要定期对发电机转子、定子进行绝缘测试；并且根据转子调整发电机空气间隙，使得气息均匀，增强了机组的安全运行性能。 2.9 浮动式油挡安装 从大量现场振动测试可知，浮动油挡碰磨振动可在任何形式轴系、不同轴向位置上产生显著振动。造成这种现象的原因如下： 61）浮动环与转轴间存在干摩擦。 目前现场使用的浮动油挡绝大部分是作为轴瓦外油挡或密封瓦的?油挡，在正常运行中，这些部位多数情况下只存在极少量
11、的漏油，其漏油量远不能满足浮动环与转轴间形成正常油膜的需要，因此这些浮动油挡在运行中浮动环无法浮起，处于干摩擦状态。尽管原设计要求浮动环具有自润滑和材料软的特点，但大量现场振动测试证明，这种干摩擦将使转轴形成明显的不均匀受热，引起热弯曲，由于浮动环具有耐磨性，碰磨振动可长时间内持续发生。 2）由于现场安装不当，浮动环未获得良好的密封效果。 在大量实践中，往往将径向间隙设计的很小，过小的径向间隙和轴向间隙会引起环的卡涩；过大的轴向间隙使环失去导向和定位作用，使环在轴上发生歪斜（不能垂直）引起卡涩。 3）设计结构不当。 现场使用的有些浮动油挡，只有下半部分装有限位壳体，上半部分可自由沿轴向摆动，在
12、径向间隙不大的情况下，浮动环显然会发生轴向歪斜而卡涩，引起转轴局部受热。 4）材料质量不合格。 目前绝大多数浮动油挡，特别是高中压转子轴瓦上的浮动油挡，只经几个或十几个小时的运行，停机检查即可发现浮动环已产生明显变形和裂纹，因此运行中原设计间隙无法保证，浮动环的卡涩在所难免。 5）环与壳体摩擦阻力。 虽然作用在环上内外压差引起轴向力不大，但由于环与壳体间无润7滑油，存在摩擦阻力，在动态下这一阻力限制环与转轴灵活移动，尤其当壳体表面加工不光滑时，移动阻力更明显，环与转轴加重碰磨。 签于此，在安装期间，将径向间隙适当放大，保持合理的径向和轴向间隙，避免引起振动；并且对浮动油挡采用外接润滑油的方法，消除浮动环与转轴之间的干摩擦，减小浮动油挡碰磨对轴系振动的影响。 结束语 汽轮机安装在行业中技术含量高，要求具有懂得汽轮机工作原理和相关实践经验的技术工人进行施工。在整个安装过程中，质量检验必须及时到位，而且要与施工工序相扣，这也是提高机组安装质量的有效措施。 参考文献 1孟玲.汽轮机组振动故障原因分析及对策J.设备管理与维修,2010,(08). 2陶树成,周渤洋，盛杰兴.某化工厂汽轮机积盐原因分析及对策J.中国高新技术企业，2009. 3刘文俊，余世群，张新生.汽轮机非稳定性振动诊断与分析J.新疆电力技术，2009.
