【正文】 ? 剛度不足多發(fā)生在低壓轉(zhuǎn)子。 ? 大機(jī)組發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸承多是端蓋軸承，除了可能出現(xiàn)端蓋的結(jié)構(gòu)共振外，剛度設(shè)計(jì)不足也是可能發(fā)生的。 現(xiàn)場表現(xiàn)形式 ? 結(jié)構(gòu)共振和結(jié)構(gòu)剛度低在現(xiàn)場將表現(xiàn)為不同的形式： – 共振表現(xiàn)：在整個(gè)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的某一點(diǎn)或幾點(diǎn)瓦振絕對(duì)值增大，軸振與瓦振之比減??； – 剛度低的表現(xiàn)： ? 振動(dòng)在整個(gè)可變化的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)偏大。 ? 真空、排汽缸溫度、支承系統(tǒng)熱狀態(tài)等參數(shù)變化時(shí)，軸承座絕對(duì)標(biāo)高或轉(zhuǎn)軸相對(duì)軸瓦垂直位置會(huì)發(fā)生變化。 ? 聯(lián)軸器有三種不對(duì)中： – 平行不對(duì)中 – 角度不對(duì)中 – 綜合不對(duì)中 ? 它們會(huì)給機(jī)組帶來下列后果： – 轉(zhuǎn)子連接處將產(chǎn)生兩倍頻作用的彎矩和剪切力； – 相鄰軸承將承受工頻徑向作用力。 ? 機(jī)組安裝與檢修時(shí) – 依照設(shè)計(jì)單位提供的各軸承的揚(yáng)度值，對(duì)各軸承座和缸體進(jìn)行找正找平。 ? 近些年來，國外已經(jīng)發(fā)生了 30多臺(tái)大型汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸裂紋事故，其中有些是災(zāi)難性的。 ? 隨著機(jī)組使用壽命的延長和很多機(jī)組被用做調(diào)峰，轉(zhuǎn)軸疲勞損傷急劇，裂紋出現(xiàn)的可能性在增加。這個(gè)兩倍頻振動(dòng)使得轉(zhuǎn)子不再做弓形回轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子因此要承受交變應(yīng)力，反向應(yīng)力加大，轉(zhuǎn)子在低周或高周應(yīng)力作用下產(chǎn)生疲勞，會(huì)進(jìn)一步促使裂紋迅速擴(kuò)展。 軸裂紋的檢查 amp。除非裂紋發(fā)展的后期，振動(dòng)可能逐日有所變化。 – 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子本體剛度不對(duì)稱和聯(lián)軸器不對(duì)中在升降速過程和裂紋產(chǎn)生完全相同的特征。 ? 扭轉(zhuǎn)振動(dòng)測量可用來診斷軸裂紋的擴(kuò)展。 裂紋轉(zhuǎn)子案例（ 2） ? 瑞士芬斯堡的 StalLaval Turbine AB兩臺(tái) 700MW發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子均發(fā)現(xiàn)了裂紋。 – 1981年兩臺(tái)機(jī)組均投入正常運(yùn)行。 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁端的線槽底部裂紋 機(jī)組轉(zhuǎn)子報(bào)廢前最后一次停機(jī)過程（ 1981年1月 31日）軸振波特圖和極坐標(biāo)圖 裂紋轉(zhuǎn)子案例（ 3） ? 美國 Grang Gulf 核電站反應(yīng)堆再循環(huán)泵轉(zhuǎn)子裂紋 – 1991年 12月 29日對(duì)轉(zhuǎn)子升速振動(dòng)測試波特圖與一年前的振動(dòng)響應(yīng)相比，二階共振發(fā)生轉(zhuǎn)速降低了 190 rpm。 斷軸故障 ? 轉(zhuǎn)子在薄弱環(huán)節(jié)因裂紋等原因，使軸突然折斷的嚴(yán)重事故。 – 過載損壞：因?qū)嶋H載荷超過材料的屈服極限，使軸進(jìn)人塑性失穩(wěn)狀態(tài)而斷軸。 ? 合理設(shè)計(jì)軸結(jié)構(gòu)，減小應(yīng)力集中 ? 改善機(jī)組的設(shè)計(jì)和運(yùn)行，防止軸系失穩(wěn)、超速和汽缸進(jìn)水，還要防止導(dǎo)致軸頸損傷的電氣故障和斷路器誤操作 ? 采用高靈敏的探傷方法，定量顯示軸內(nèi)部的缺陷及其發(fā)展，并用斷型力學(xué)評(píng)估 ? 對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)組的軸系進(jìn)行壽命在線監(jiān)測 轉(zhuǎn)子中心孔進(jìn)油 ?汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子中心孔進(jìn)油在現(xiàn)場時(shí)有發(fā)生。 ? 這種故障的發(fā)現(xiàn)通常在新機(jī)調(diào)試階段或機(jī)組大修后。 某國產(chǎn) 200MW機(jī)組中心孔進(jìn)油的實(shí)例 ? 某國產(chǎn) 200MW機(jī)組結(jié)束 72h和 24h調(diào)試后移交生產(chǎn)試運(yùn)行。 ? 將 3號(hào)軸承振動(dòng)和 72h調(diào)試期間的振動(dòng)比較，得知初始振動(dòng)是好的。 轉(zhuǎn)子截面剛度不對(duì)稱 ? 汽輪發(fā)電機(jī)組軸系中可能出現(xiàn)截面剛度不對(duì)稱的是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子。為降低這個(gè)剛度差，通常在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子本體的大齒表面沿軸向銑出一定數(shù)量的圓弧形橫向月牙槽。 ? 油系統(tǒng)著火的兩個(gè)基本條件 : – 漏油 – 油管路附近有熱源 防止油系統(tǒng)著火的措施： ? 組合油箱，套裝潤滑油管，使用燃點(diǎn)大于 350℃ 的抗燃油。閥門、法蘭接合面必須認(rèn)真研刮。 水沖擊 ( water induction ) ?因水或冷蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)而引起的事故。 ? 水的來源有三： – 鍋爐滿水或減溫用噴水過量，或主蒸汽及再熱蒸汽管道在起動(dòng)或低負(fù)荷時(shí)疏水不充分，都會(huì)使蒸汽攜帶水份進(jìn)入汽輪機(jī)； – 汽輪機(jī)本身在起動(dòng)過程中的冷凝水或正常運(yùn)行中溫蒸汽的水滴，因疏水不當(dāng)而滯留在機(jī)內(nèi)； – 加熱器、除氧器和凝汽器水側(cè)管子泄漏，或汽側(cè)流水不暢，使水倒灌進(jìn)入汽輪機(jī)。 ? 在可能有水浸入處以及汽輪機(jī)內(nèi)缸若干斷面上下裝設(shè)成對(duì)的監(jiān)視熱電偶，如發(fā)現(xiàn)上下溫差異常，則表示下部有水 → 立即停機(jī)或進(jìn)行相應(yīng)處理。 ?轉(zhuǎn)速超過汽輪機(jī)超速保護(hù)動(dòng)作值仍繼續(xù)飛升的稱：嚴(yán)重超速 ?機(jī)組超速表明汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)有故障。 防止超速措施： ? 認(rèn)真進(jìn)行調(diào)節(jié)、保安系統(tǒng)各項(xiàng)常規(guī)試驗(yàn)，定期檢查汽門的嚴(yán)密性 ? 合理調(diào)整和整定調(diào)節(jié)、保安系統(tǒng)各項(xiàng)定值； ? 加強(qiáng)蒸汽品質(zhì)的監(jiān)督，防止蒸汽帶鹽使汽門門桿結(jié)垢，油中帶水使調(diào)節(jié)、保安部套銹蝕卡澀 ? 加強(qiáng)檢修、運(yùn)行的維護(hù)管理和人員的培訓(xùn)工作 ? 解列發(fā)電機(jī)時(shí)最好采用先手動(dòng)脫扣，確認(rèn)發(fā)電機(jī)電流倒進(jìn)，再解列發(fā)電機(jī)，以避免由于汽門不嚴(yán)或卡澀造成機(jī)組超速或嚴(yán)重超速。 超速原因 ?發(fā)電機(jī)甩負(fù)荷，汽輪機(jī)調(diào)速汽門未能及時(shí)關(guān)閉或關(guān)閉不嚴(yán)，均可引起超速。 水沖擊的征兆： ?蒸汽溫度急劇下降 ?管道振動(dòng) ?負(fù)軸向推力增大 ?金屬溫度驟降 ?機(jī)組異常振動(dòng)，等。 ? 選用高質(zhì)量的給水調(diào)節(jié)閥和給水調(diào)節(jié)裝置，防止鍋爐滿水。 ?是現(xiàn)代大型汽輪機(jī)發(fā)生較多且對(duì)設(shè)備損傷較為嚴(yán)重的惡性事故之一。 – 操作把手在機(jī)組運(yùn)行時(shí)不宜上鎖 ? 為避免機(jī)組軸瓦損壞，在惰走時(shí)間內(nèi)，應(yīng)維持潤滑油泵運(yùn)行，但不得開起高壓油泵。 ? 油系統(tǒng)盡量遠(yuǎn)離或低于高溫管道布置，油系統(tǒng)安裝完畢或大修后，應(yīng)進(jìn)行超壓試驗(yàn)。 油系統(tǒng)著火故障 油系統(tǒng)著火 (oil system firing) ? 汽輪發(fā)電機(jī)組的調(diào)節(jié)，潤滑、密封油管路及設(shè)備漏油引起的火災(zāi)。 ? 轉(zhuǎn)子剛度的不對(duì)稱又使轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)的一周中靜撓曲線改變兩次，這樣，就會(huì)產(chǎn)生兩倍頻的激振力，這個(gè)激振力與電磁力無關(guān)，是轉(zhuǎn)子的力學(xué)特性決定的。 ? 揭高、中壓缸檢查轉(zhuǎn)子碰摩情況和打開中心孔堵頭檢查有否積油。 3號(hào)軸承振動(dòng)有下列特點(diǎn)： – 從沖轉(zhuǎn)升速，過臨界轉(zhuǎn)速，到 3000 rpm，機(jī)組振動(dòng)， 3號(hào)軸承振動(dòng)均正常； – 負(fù)荷 50MW以上時(shí)（中缸溫度 400℃ 左右）， 3號(hào)軸承振動(dòng)和軸振同時(shí)上升，波形為標(biāo)準(zhǔn)的正弦波，主要成分是工頻；而且振動(dòng)相位發(fā)生變化； – 3號(hào)軸承振動(dòng)隨負(fù)荷、缸脹、真空等影響明顯； – 振動(dòng)一旦大起來，改變負(fù)荷和其它參數(shù)都不能使振動(dòng)降下來，只有停機(jī) – 停機(jī)降速過程，過臨界轉(zhuǎn)速時(shí)的振動(dòng)比啟動(dòng)升速時(shí)明顯增大； – 停機(jī)后大軸撓度達(dá)到 100～ 110mm，在轉(zhuǎn)子完全停止后的 2h內(nèi)可以恢復(fù)到原始值。因此，判斷的一個(gè)很重要的依據(jù)是將幾次開機(jī)的振動(dòng)值進(jìn)行比較。 振動(dòng)的特征 ? 在振動(dòng)特征上有一點(diǎn)是共同的，即工頻振動(dòng)增大的現(xiàn)象； ? 工頻振幅隨時(shí)間緩慢增大，時(shí)間度量大約是數(shù)十分鐘或 1～2小時(shí)。 – 過載損壞主要發(fā)生于聯(lián)軸器螺栓和軸頸處，斷口周圍有明顯的宏觀塑性變形。斷軸往往是從這些薄弱環(huán)節(jié)開始的。停泵檢查發(fā)現(xiàn)軸在某些部位存在將近圓周 270176。 ? 另一臺(tái)從 1981年 3月 11日開機(jī)運(yùn)行（當(dāng)時(shí)它的裂紋深度是 45mm），運(yùn)行不到兩個(gè)月， 5月 1日停機(jī)檢查發(fā)現(xiàn)裂紋為 50~55mm。立即對(duì)另一臺(tái)相同的發(fā)電機(jī)進(jìn)行超聲波檢查，尚沒有發(fā)現(xiàn)裂紋。 裂紋轉(zhuǎn)子案例（ 1） ? 廣西合山電廠 4號(hào) 50MW機(jī)組汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子裂紋 – 廣西合山電廠 4號(hào)機(jī)組運(yùn)行四萬小時(shí)后于 1986年 11月在汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子前汽封發(fā)現(xiàn)十多條裂紋，其中最深的一條在軸肩凹槽處，深 10mm。 ? 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子本體剛度不對(duì)稱產(chǎn)生的兩倍頻振動(dòng)特征應(yīng)該出現(xiàn)在發(fā)電機(jī)支撐或鄰近結(jié)構(gòu)部件上，兩倍頻振幅、相位不會(huì)隨時(shí)間變化； ? 聯(lián)軸器產(chǎn)生的兩倍頻特征，在消除或調(diào)整了聯(lián)軸器的對(duì)中之后，應(yīng)該隨之