突发性振动诊断及处理案例

电力18讯：    1 设备概述

安电厂3＃机，汽轮机属东方汽轮机厂制造，型号为N300－16.7/537/537－4的双缸两排汽轮机组，配有本特利3300振动监测装置，测量各轴承轴振动传感器为45°安装，两传感器的夹角成90°。机组振动数据采集和处理均采用本特利公司ADRE FOR Windows及DM2000 系统。3＃机结构布置见图1。

该机组1997年10月16日顺利完成168小时考核运行，振动水平达到优良标准，在考核运行期未曾发生异常振动现象


2 热冲击，维修恢复，随后出现突发性振动

热冲击：机组转入商业运行后，1997年10月20日(19：58)因电力系统试验，导致3＃机厂用电中断；机组由283MW甩负荷解列，并打闸停机；循环水泵、冷却水泵停运；高、低旁路处于全开位置，高温蒸汽经高、低旁路无法降温直入大机冷凝器，并冲破大、小机低压缸安全阀，机器遭受强劲的热冲击。

维修恢复：机组解体后，低压缸变形；高中压转子汽封段有摩擦痕迹，3个汽封段的圆周跳动均超标呈微弯曲状；轴系中心标高超差，轴系基准No.3轴瓦中心从机头向后看下沉～0.15mm，偏右～0.43mm,No.4轴瓦中心下沉～0.5mm。

高中压转子重做低速动平衡并对末级、次末级动叶表面进行超声探伤。对隔板中分面及静 叶进行磁粉探伤和着色检查。对低压缸内的主要焊缝进行磁粉探伤。对热冲击带来的影响进行清理后，按设计要求进行维修安装。1998年1月19日大修后一次启动成功，机器恢复正常，300MW下运行振动水平达到良好标准。但随着运行时间的增长，出现了突发性振动。1998 年1月19日至5月25日轴振大跳机分类汇总见表1。

从汇总表1中可看出3＃机有两个较长的无大振动运行期。一为1月19日至2月7日累计 19日；二为3月1日至3月23日累计21日。同时，可以明显看出3月23日起进入频繁的振动跳机故障期。

3 振动特点及措施效果

3.1 振动特点

3.1.1 低频及低频分量

机组在定速3000r/min时和升负荷过程中，甚至在初始带稳定额定负荷时，3＃和4＃轴承没有16～18Hz的低频振动分量，随着机组带额定负荷运行时间的增长，3＃和40轴承Y方向振动逐步出现16～18Hz频率的振动波动分量(开始时仅为6μm)。到机组运行10几个小时后，3＃和4＃Y方向轴振的16～18Hz的低频振动分量幅值渐渐增大，其幅值最高达45μm，并且，出现16～18Hz的低频振动分量的高幅值的时间间隔也愈来愈短，最终机组因3＃ 和4＃轴振的16～18Hz低频振动分量突然增大而引起机组跳闸停机。机组跳机后，从其降速 波德曲线图中未发现有16～18Hz的低压临界转速出现。

3.1.2 突发性振动与负荷的关系

研究认为3＃机突发性振动与机组所带负荷无关，跳机后再次启动仍有明显的16～18Hz的低频振动分量，仍可以在很短的时间内带到跳机时的负荷水平(250～300MW)。但是，机组维持稳定运行的时间将缩短。

3.2 措施效果

1998年3月23日，因厂用电原因甩负荷260MW，跳机后连续3次开机至2900r/min均出现No.3、No.4轴振突增直至机组跳机。电厂决定转小修，并请制造厂参与处理并寻找故障点。

开箱、翻瓦后发现：No.1、No.2、No.3、No.4、No.6下瓦顶起油囊部位圆周向有较深的拉伤痕，其中No.3痕深约1mm，宽约3～4mm；No.4瓦痕深约1～1.5mm，宽约3～4mm，采用冷补焊后修型。轴承支承垫块下间隙见表2。

重新消除支承垫块下的间隙并调正转子中心，No.2瓦中心标高较修前降低0.10mm，No.4瓦中心标高较修前抬高0.10mm；No.2、No.4瓦侧隙发生变化，No.2瓦从机头看左边侧隙较右边侧隙小0.40mm，No.4瓦左边侧隙较右边侧隙大0.27mm。No.2瓦作水平方向调正左移 0.2mm，复查对轮晃度紧固螺栓并完成相关复检后，4月18日启动，23：20定速3000r/mi n 。满负荷稳定运行至4月20日3：28，No.1轴振突然增大直至跳机；4月21日7：22，240MW稳定运行，No.4轴振突增跳机；4月21日21：21，283MW稳定运行，No.4轴振突增跳机。为此，现场决定转临修再次复查No.1～No.4瓦。No.2瓦、No.3瓦侧隙重复前述变化：No.2 瓦左侧隙小0.35mm，右侧隙大0.35mm；No.3瓦左侧隙大0.15～0.40mm，右侧隙小0.15 ～0.40mm(塞尺测量平均值为0275mm)。

继续调正中心：No.2瓦中心下降0.15mm，No.3瓦中心右移0.2mm，No.4瓦中心再上抬 0.1mm，机组5月11日22：50冲转，12日1：17并网。表3列出了此次启动运行中机组振动数据及 部分轴承运行参数。继后，汽机仍因低压转子轴振突发性振动而跳机。表3可见，随着机组运行时间的增加，3＃轴承油膜压力在连续下降(但当时由于电厂3＃油膜压力表的挂牌 错挂成6＃的油膜压力表上，因此掩盖了这一故障点)。东方汽轮机厂300MW机组运行时，大多通过顶轴装置记录各轴承的油膜压力，根据对轴承的钨金温度及振动监测状况，可对轴承的载荷及轴系的载荷分布作出评估并可提出调正的初步依据。

4 低压缸再次开缸寻找故障点

3＃机多次处理都是常规性的基本措施，即调整轴承中<