電廠轉(zhuǎn)動設備振動故障分析

李文龍

摘　要：在電廠生產(chǎn)過程中需要使用大量的機械設備，例如汽輪機、發(fā)電機、風機、泵等轉(zhuǎn)動設備，是電廠生產(chǎn)過程中的主要機械，近年來電廠生產(chǎn)過程中的故障率逐漸升高，轉(zhuǎn)動機械設備故障是電廠生產(chǎn)運行過程中的主要問題，本文對電廠轉(zhuǎn)動設備振動故障進行分析，旨在提高電廠生產(chǎn)水平。

關(guān)鍵詞：電廠；轉(zhuǎn)動設備；振動故障；對策

引言

電廠是電力生產(chǎn)運輸?shù)闹饕獔鏊?，?jù)統(tǒng)計當前電廠生產(chǎn)過程中有40%的故障都是由于轉(zhuǎn)動設備故障引起的，汽輪機、發(fā)電機、風機、泵等是電廠生產(chǎn)過程中的主要轉(zhuǎn)動設備，振動故障是這些設備運行過程中常見故障類型，出現(xiàn)振動故障時應該要及時進行處理，防止事態(tài)嚴重對整個電廠生產(chǎn)產(chǎn)生影響和阻礙。在電廠運行過程中可以采用離線狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)對電廠生產(chǎn)現(xiàn)場的轉(zhuǎn)動設備進行監(jiān)測，并且采集設備的波形，對故障部位進行確定，查找故障原因，對故障成因進行分析和判斷，Z終確定檢修時間，確保檢修過程順利完成，提高轉(zhuǎn)動設備的性能。

一、電廠轉(zhuǎn)動設備的振動故障

轉(zhuǎn)動設備是電廠運行過程中的主要設備類型，在運行過程中會出現(xiàn)振動現(xiàn)象，常規(guī)的振動是有規(guī)律的振動，是轉(zhuǎn)動設備在正常的運行狀態(tài)下的一種正常現(xiàn)象，振動的幅度不會太大，除了常規(guī)、正常的振動之外，在設備運行過程中還可能會出現(xiàn)一些異常振動，超出轉(zhuǎn)動設備的承受范圍，導致轉(zhuǎn)動設備運行穩(wěn)定性受到影響。產(chǎn)生振動故障的原因是多種多樣的，例如轉(zhuǎn)動設備本身的質(zhì)量問題和介質(zhì)問題，如油溫、油質(zhì)、疏水等因素可能會導致異常振動，外部操作不當也會導致異常振動。例如由于轉(zhuǎn)動設備轉(zhuǎn)子的溫度異常導致的振動故障十分常見，當轉(zhuǎn)動設備工作一段時間之后溫度會升高，材質(zhì)的內(nèi)應力也會隨著溫度的升高而釋放，從而導致轉(zhuǎn)動設備轉(zhuǎn)子出現(xiàn)變形。另外，由于蒸汽參數(shù)的影響，當轉(zhuǎn)動設備轉(zhuǎn)子在運行過程中受到蒸汽參數(shù)影響的時候也會導致轉(zhuǎn)子出現(xiàn)變形，主要有臨時性完全變形和永久性完全變形兩種，對轉(zhuǎn)動設備運行產(chǎn)生嚴重影響。再比如在轉(zhuǎn)動設備轉(zhuǎn)動運行的過程中如果存在摩擦振動也會導致振動故障出現(xiàn)，如在減速過程中存在較大的摩擦，則會導降速過臨界時的振動與正常情況下的升速相比較而言更大一些，當機器停止工作之后大軸的晃度比較高。

二、電廠轉(zhuǎn)動設備振動故障分析

1.振動分析的基本原理

轉(zhuǎn)動設備運行過程中形成的振動頻譜包含了各種零部件的機械狀態(tài)信息，轉(zhuǎn)動設備的聯(lián)接及轉(zhuǎn)子存在不平衡的現(xiàn)象，齒輪箱中輪齒出現(xiàn)磨損、剝落、斷裂等問題，滑動軸承中存在油膜震蕩等，都會導致轉(zhuǎn)動設備頻譜出現(xiàn)異常，從函數(shù)關(guān)系中可以體現(xiàn)出振動故障。

2.判斷轉(zhuǎn)動設備振動故障的基本方法

在電廠轉(zhuǎn)動設備工作過程中經(jīng)常會出現(xiàn)各種異常振動現(xiàn)象，在進行振動故障處理的過程中，應該首先要對故障進行檢測，根據(jù)振動故障發(fā)生時的頻率波形的變化特點、頻率的變化情況等對振動故障的原因進行分析，同時觀察振動相位的變化情況以及相鄰軸承的相位間的相互關(guān)系，對轉(zhuǎn)動設備運行過程中的轉(zhuǎn)速、溫度、負荷等各種參數(shù)進行分析，將其與正常工作參數(shù)進行對比，作為故障原因的分析依據(jù)。在檢測振動故障的時候一般先對轉(zhuǎn)動設備主體進行分析，然后對設備基礎(chǔ)進行分析，首先對轉(zhuǎn)子進行檢測，然后對設備的其他附屬部分進行檢測，Z終確定故障的原因以及故障位置，并且及時對故障進行排查。

例如某鍋爐廠的轉(zhuǎn)動設備在運行過程中出現(xiàn)異常振動，廠內(nèi)維修人員在接到通知之后對異常振動的風機進行檢查。技術(shù)人員首先用手摸風機軸承的位置，發(fā)現(xiàn)比較燙手，而且風機中的冷卻水中斷，因此技術(shù)人員判定是冷卻水的管道發(fā)生堵塞，通過進一步檢查發(fā)現(xiàn)進水的水閥被堵塞，從而影響設備進水。另外，在鍋爐廠中風機也很容易出現(xiàn)葉片磨損，從而導致振動故障出現(xiàn)。例如某廠生產(chǎn)過程中，鍋爐風機在轉(zhuǎn)動過程中首先出現(xiàn)金屬撞擊的聲音，隨后開始出現(xiàn)異常抖動，技術(shù)人員在對風機進行檢查的時候發(fā)現(xiàn)，在風機的進氣口雖然設置了旋風除塵設備，但是設備上的灰塵積累較多，在鍋爐運行過程中，風機產(chǎn)生的氣流會將粉塵帶入到風機葉片的位置，并且產(chǎn)生與銼刀葉片相同的功能，使得葉片的磨損情況進一步加重，從而使得風機在運行過程中的振動越來越嚴重。通過對裝置上的灰塵進行清除之后，再次啟動風機發(fā)現(xiàn)可以正常運轉(zhuǎn)，而且不會出現(xiàn)較大幅度的振動，其振動的幅度在可控范圍之內(nèi)。

另外，在考慮故障問題的時候，還要進行綜合考慮，通常情況下轉(zhuǎn)子的不平衡狀態(tài)是通過頻譜圖來顯示的，對于轉(zhuǎn)動設備而言，應該要綜合考慮各種因素對轉(zhuǎn)子的影響，比如出現(xiàn)異常振動的是剛性轉(zhuǎn)子，則應該要對轉(zhuǎn)子的Z大轉(zhuǎn)速進行確定，并且對轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速進行對比，得出具體的診斷結(jié)論。同時還要區(qū)分出具體的相位，當轉(zhuǎn)?的相位與頻率保持一致，則可以判定是基礎(chǔ)共振，如果轉(zhuǎn)動設備上的各個質(zhì)點的離心振幅有差速，則可能由于轉(zhuǎn)子不平衡造成的，對此可以加強對轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速控制，使得轉(zhuǎn)子保持相對平衡，減少轉(zhuǎn)子不平衡帶來的異常振動故障。

3.加強設備維護與檢修

在轉(zhuǎn)動設備中有很多振動故障都是突發(fā)性的，突發(fā)的故障通常都是由于某個部位的零件脫落、損壞、線圈膨脹受阻、軸承油膜失穩(wěn)、蒸汽激振等引起的，在轉(zhuǎn)動設備的運行過程中，應該要及時對振動故障進行檢修，并且要積極加強對轉(zhuǎn)動設備的日常維護管理，維修人員要定期對轉(zhuǎn)動設備進行檢測，對各種硬件進行測試，一旦發(fā)現(xiàn)問題要及時維修，如果發(fā)現(xiàn)硬件已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)所需，則應該要及時對硬件設備進行更換，并且對更換之后的轉(zhuǎn)動設備進行調(diào)試，確保沒有問題之后再投入使用。

結(jié)語

綜上所述，電廠中的轉(zhuǎn)動設備質(zhì)量直接影響電廠的生產(chǎn)安全性與穩(wěn)定性，轉(zhuǎn)動設備振動故障是電廠常見故障之一，在電廠運行過程中要對各種常見的振動故障原因進行分析，出現(xiàn)故障時要及時找到問題成因，并且進行解決，以提高電廠轉(zhuǎn)動設備的工作性能。

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