对汽轮机轴瓦振动现象的研究
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摘 要：汽轮机在实际使用过程中如若出现轴瓦振动现象，不仅会降低设备的运行性能，甚至还会影响到整个工业的生产效率。也正因如此，本文笔者在梳理了相关参考文献的基础上，结合个人研究经验，指出汽轮机轴瓦振动危害，以及造成轴瓦振动问题的原因，提出相应的应对措施，以期为有效控制汽轮机轴瓦振动现象，确保汽轮机的安全运行奠定良好的基础，进而推动工业企业经济效益得以稳步增长。
关键词：汽轮机轴瓦振动 危害 原因 应对措施
中图分类号：TK248 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2020）02（b）-0047-02
绝大多数的汽轮机组在实际运行过程中，企业都会为其配备相应的轴承与轴瓦，用来监测汽轮机组的实际运转情况。也正因如此，对于汽轮机组而言轴瓦振动是其健康运行的重要参数体现。尤其是面对汽轮机组的普及应用，汽轮机轴瓦振动危害日益突出，对轴瓦振动问题的改进也成为人们关注的焦点所在。基于此，以下笔者结合个人研究经验与相关参考文献，针对汽轮机轴瓦振动原因及其应对措施展开粗浅的探讨，以期为广大同行在今后汽轮机轴瓦振动现象的有效控制上提供有益的借鉴。
1 汽轮机轴瓦振动危害与原因
1.1 汽轮机轴瓦振动危害
从汽轮机的实际应用情况来看，轴瓦异常振动的危险主要表现以下三个方面：首先，当汽轮机轴瓦出现异常振动现象时会产生较大的噪音，带来不同程度上的噪音污染，从而影响工业企业的生产环境;其次，当汽轮机轴瓦出现异常振动现象，且振动现象较为严重时，就会对轴系质量造成较大的影响，引发叶片脱落、大轴弯曲以及转子内部冷水路堵塞等情况。并且在动静摩擦等因素的作用下，轴瓦振动现象还会越来越烈，继而造成恶性循坏;最后，当汽轮机轴瓦出现异常振动现象时，会影响汽轮机的实际工作效率，制约工业企业的健康发展。
1.2 汽轮机轴瓦振动大的主要原因
第一，零部件出现松动以及汽轮机组内的部件发生膨胀。对于汽轮机而言，其内部很大一部分的部件都长期处于高温运作下，一旦温度控制发生了异常问题，势必会造成汽轮机内部部件出现不均匀的膨胀问题，致使汽轮机的转子发生变形，进一步加剧汽轮机组的振幅，甚至是出现内部部件之间的碰撞。而汽轮机轴瓦恰恰起到支撑汽轮机转子的重要作用，当转子在高速旋转过程中发生变形，产生离心力，也就无法在满足汽轮机的平衡需求，造成轴瓦振动过大的问题。同时，汽轮机在实际运行过程中，各种振动都会引发零部件的松动，进而无法对汽轮机各个部件加以有效约束，也就在某种程度上加大了汽轮机的轴瓦振幅。
第二，汽轮机叶片出现变形、断裂问题。在实际运行过程中，汽轮机叶片长期处于恶劣的高温、高压作业环境下，极易受到水蒸气的腐蚀，进而发生叶片变形、断裂的问题，加大汽轮机轴瓦的振动。这是因为高温、高压企业会摩擦汽轮机的故障部位，引发转子的不规则振动，加剧轴瓦的实际振幅。同时，在汽轮机的运行中，如若叶片发生变形、断裂现象，势必无法在满足转子的受力平衡需求，也就会导致转子出现剧烈的振动问题，也就加大了轴瓦振幅。
第三，汽轮机转子的生产制造质量存在问题。由于汽轮机转子在生产制造过程中涉及到的结构相对较多，各种误差问题都会在装配与零件生产的过程中逐步累加，最终导致汽轮机转子本身的质量分布不均，给后期投入使用带来巨大的隐患问题。一般情况下，如若未加热转子，因转子质量分布不均匀而导致来的振动问题根本不明显。但如若是加热转子，那么转子不均匀的部位就会在汽轮机的实际运行中，出现不同程度上的变形问题，带来大浮动的转子振动，而这些振动问题不仅会降低转子的性能，加剧汽轮机轴瓦振幅，还会给整个设备带来不可挽回的巨大伤害。
第四，汽轮机各部位的温度控制不符合要求。汽轮机在运行中必须要有效控制各部温度，从事确保振动处于安全的范围内。一旦温度超过可控范围，那么必将加大汽轮机轴瓦振幅。如，对于汽轮机的润滑油，应该将其温度控制在25℃～60℃之间。温度过高会降低润滑油的粘性，不仅无法发挥有效的润滑作用，还会造成油膜振荡。温度过低则会加大摩擦，引发不必要的震动。
2 控制汽轮机轴瓦振动的应对措施
2.1 对汽轮机组膨胀问题加以改进
造成汽轮机组内部件膨胀的因素众多，但从形成原因入手加以分析，则可以将成因概括为滑销系统故障以及温度控制问题，这两个方面。在应对膨胀问题时，可以从定期检查滑销系统入手，做好日常的维修工作，达到及时发现问题，解决问题的根本目的。在温度控制方面则可以从以下多个方面入手，如，在运行汽轮机组前，对其进行均匀预热，对缸体实施保温。还可以构建一套自动控温系统，实现对润滑油温、轴封温度、排气温度的实时监测，一旦发现温度不符合汽轮机组的实际运行需求，并需要第一时间给予解决。
2.2 做好汽轮机的刚度检查
在汽轮机运行中，如若刚度不符合使用需求，就会造成汽轮机轴瓦振动过大的问题。而所谓的汽轮机刚度是指汽轮机轴瓦转子支撑汽轮机组系统的刚度。基于此，汽轮机在日常检修过程中，则必须要利用检查设备做好转子截面刚度的有效控制，使其符合汽轮机组的实际使用标准。通常来讲，应检查转子轴径的椭圆度，确保其不大于0.02mm;应检查主轴、叶片、联轴器等构件的间隙与润滑程度，避免出现零件间隙过大，润滑油使用不够合理的问题出现。此外，汽轮机的气缸负荷本身就会对自己产生影响，诱发轴瓦振动问题。所以，在气缸检修中应该保证各个轴承底部的水泥垫块相对密实。
2.3 做好汽轮机的停机保养工作
汽轮机停机保养不仅是为了避免过度磨损情况下引发的不必要振动问题，同时也适用于各项测试都完成后，汽轮机轴瓦振动情况依旧没有得以解决的情况下。基本操作流程一致，均是拆除汽轮机的探头，对其进行检查，判断探头是否完好。如若存在损坏问题，应及时更换探头。如若探头完好则应该继续观察相关数值。通过汽轮机轴瓦振动数值分析，如若探头的轴振数值波动幅度存在规律性，即：帧数控制在12～130μm，且每隔20s都会出现一个峰值，那么可以断定汽轮机的探头一定存在故障问题，应该予以更換检查。通常情况下，汽轮机探头大轴出现最高点的概率相对较高，针对这一问题可以采取打磨轴径的方法予以解决。需要注意的是在汽轮机的日常停机保养中，要严格按照汽轮机的使用计划进行操作，定期性地开展保养工作，以此有效控制汽轮机轴瓦振动现象。
3 结语
对汽轮机轴瓦振动保护工作加以强化，不仅有利于确保汽轮机的安全稳定运行，还有助于提高整个工业生产效率。所以，为了实现工业企业的安全高效生产，就必须要给予汽轮机轴瓦振动现象足够的重视，进行深入的剖析与研究。尤其是汽轮机在实际运行中是无法随意退出的，就更需要操作人员结合汽轮机轴瓦振动现象，做好异常原因的分析，找出有效的应对措施，也只有如此才能够有效提升汽轮机的运作质量，推进现代化工业的有序发展。
参考文献
[1] 朱永玖，徐丹，马尊孝.汽轮机轴瓦振动分析及处理对策研究[J].工程技术研究，2019（10）：10.
[2] 韩灿鹏.汽轮机轴瓦振动大原因及处理措施[J].山东工业技术，2018（8）：28.
[3] 吕冬梅，牟法海，曹伟，等.汽轮机机组不稳定振动的原因分析与处理[J].热力透平，2018（6）：15.
[4] 李全全.热电厂汽轮机组轴瓦振动原因分析及处理措施探析[J].山东工业技术，2018（10）：24.
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