徐佳奇
摘要:汽輪機(jī)是現(xiàn)代工業(yè)社會(huì)中的重要機(jī)械設(shè)備,目前已經(jīng)發(fā)展出不同用途、結(jié)構(gòu)形式以及性能特點(diǎn)的汽輪機(jī)設(shè)備,其應(yīng)用范圍十分廣泛。在汽輪機(jī)的使用過(guò)程中,由于其往往需要在高負(fù)荷條件連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行,比較容易出現(xiàn)故障問(wèn)題。因此汽輪機(jī)的運(yùn)維部門(mén)以及相關(guān)技術(shù)人員在日常維護(hù)檢修工作中應(yīng)不斷總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),加強(qiáng)對(duì)汽輪機(jī)常見(jiàn)故障的總結(jié)分析,并采取有效故障處理技術(shù),及時(shí)排除故障問(wèn)題,以確保汽輪機(jī)運(yùn)行的安全性和可靠性。
關(guān)鍵詞:汽輪機(jī);維護(hù)檢修;常見(jiàn)故障;處理技術(shù)
為了保證汽輪機(jī)的運(yùn)行安全性以及連續(xù)性,必須高度重視汽輪機(jī)的維護(hù)檢修工作。隨著技術(shù)設(shè)備的發(fā)展,現(xiàn)代汽輪機(jī)的結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜,且對(duì)零部件的精度有較高的要求。但是由于汽輪機(jī)的運(yùn)行工況往往相對(duì)較差,這使得一些易磨損的零部件在連續(xù)運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)故障問(wèn)題,對(duì)汽輪機(jī)運(yùn)行的安全性以及相關(guān)工作人員的生命財(cái)產(chǎn)安全均構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅,因此應(yīng)加強(qiáng)汽輪機(jī)的維護(hù)檢修工作。在汽輪機(jī)維護(hù)檢修工作中應(yīng)充分了解常見(jiàn)故障類(lèi)型,并對(duì)故障原因進(jìn)行全面的分析,在此基礎(chǔ)上才能采取有針對(duì)性的故障處理措施,提高故障排查檢修的效率和質(zhì)量。同時(shí)還應(yīng)做好汽輪機(jī)的日常維護(hù)管理工作,及時(shí)更換磨損嚴(yán)重或者存在老化現(xiàn)象的零部件,以盡量避免故障的發(fā)生,為汽輪機(jī)的連續(xù)安全運(yùn)行提供更加可靠的保障。
一、概述汽輪機(jī)
所謂汽輪機(jī)也就是一種外燃回轉(zhuǎn)式動(dòng)力設(shè)備,其主要是利用噴嘴、動(dòng)葉以及轉(zhuǎn)子等裝置對(duì)熱能進(jìn)行轉(zhuǎn)換并輸出機(jī)械能,汽輪機(jī)的熱能主要由鍋爐以及其他類(lèi)型的蒸汽發(fā)生器所產(chǎn)生的蒸汽所提供[1]。目前已經(jīng)發(fā)展出了多種類(lèi)型的汽輪機(jī)設(shè)備,并被廣泛應(yīng)用于冶金、電力以及化工等多個(gè)領(lǐng)域。汽輪機(jī)是一種精度較高的機(jī)械設(shè)備,其主要包括汽缸、軸承、靜葉柵、主軸以及葉輪等零部件,且在運(yùn)行中需要與動(dòng)力設(shè)備、蒸汽發(fā)生器、凝汽器以及相關(guān)的泵閥等設(shè)備配套使用。隨著裝備技術(shù)水平的不斷提高,現(xiàn)代汽輪機(jī)也在向大型化、精密化以及結(jié)構(gòu)復(fù)雜化方向發(fā)展。而復(fù)雜的結(jié)構(gòu)以及汽輪機(jī)對(duì)高精密度的要求,使得汽輪機(jī)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中往往會(huì)發(fā)生故障問(wèn)題,因此對(duì)故障維修處理技術(shù)提出了較高的要求。
二、常見(jiàn)汽輪機(jī)故障類(lèi)型及故障原因分析
汽輪機(jī)是高精密型的重型設(shè)備,且結(jié)構(gòu)復(fù)雜,零部件數(shù)量較多,一旦發(fā)生故障會(huì)對(duì)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)產(chǎn)生較大的影響。因此維修人員應(yīng)不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),對(duì)常見(jiàn)的故障類(lèi)型以及故障原因進(jìn)行全面的分析,以提高故障排查的準(zhǔn)確性和故障處理的有效性,從而為汽輪機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供可靠的保障。
(一)汽輪機(jī)油系統(tǒng)故障分析
1、汽輪機(jī)用油質(zhì)量較差導(dǎo)致的故障問(wèn)題
在汽輪機(jī)運(yùn)行的過(guò)程中,如果所使用的油品質(zhì)量未能達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),油品中存在較多雜質(zhì)時(shí),汽輪機(jī)的軸瓦就有可能和軸頸發(fā)生較為嚴(yán)重的摩擦,使軸頸以及軸瓦的磨損程度增加,進(jìn)而導(dǎo)致汽輪機(jī)設(shè)備由于潤(rùn)滑不良而發(fā)生故障。
2、汽輪機(jī)漏油導(dǎo)致的故障問(wèn)題
在汽輪機(jī)的運(yùn)行過(guò)程中,漏油是比較常見(jiàn)的故障問(wèn)題之一。導(dǎo)致汽輪機(jī)發(fā)生漏油故障的影響較多,例如汽輪機(jī)運(yùn)行中的震動(dòng)、運(yùn)行壓力、高溫以及介質(zhì)的腐蝕作用等都有可能對(duì)汽輪機(jī)的閥門(mén)、容器以及管道等零部件造成損壞,并進(jìn)而導(dǎo)致汽輪機(jī)出現(xiàn)漏油情況。當(dāng)汽輪機(jī)發(fā)生漏油現(xiàn)象時(shí),滲漏的潤(rùn)滑油會(huì)與運(yùn)行溫度較高的閥門(mén)以及汽缸直接接觸,導(dǎo)致火災(zāi)等嚴(yán)重事故的發(fā)生,對(duì)人員以及設(shè)備的安全都會(huì)構(gòu)成較大的威脅,因此漏油是汽輪機(jī)最主要的故障類(lèi)型,也是汽輪機(jī)維修工作中的重點(diǎn)環(huán)節(jié)。
(二)汽輪機(jī)漏氣故障分析
在汽輪機(jī)的運(yùn)行過(guò)程中,導(dǎo)致汽輪機(jī)漏油的原因有很多,例如汽輪機(jī)由于受力不平衡而導(dǎo)致氣缸變形時(shí),就有可能出現(xiàn)漏油現(xiàn)象。同時(shí),在汽輪機(jī)的啟停以及工況改變時(shí),如存在暖缸操作錯(cuò)誤等問(wèn)題時(shí)就會(huì)使溫度產(chǎn)生較大的變化,此時(shí)汽缸負(fù)荷急劇增加,進(jìn)而造成中和法蘭在熱應(yīng)力作用下發(fā)生變形,就可能造成汽輪機(jī)漏油[2]。此外,在汽輪機(jī)的維護(hù)檢修工作中如未能準(zhǔn)確掌握保溫層打開(kāi)時(shí)機(jī),或者未能?chē)?yán)格控制各種零部件之間的膨脹間隙以及在緊固螺栓時(shí)的操作順序錯(cuò)誤等都有可能造成汽輪機(jī)的汽缸發(fā)生變形并進(jìn)而出現(xiàn)汽輪機(jī)漏氣故障。當(dāng)汽輪機(jī)發(fā)生漏氣現(xiàn)象時(shí),會(huì)有大量水分進(jìn)入潤(rùn)滑油中,并對(duì)汽輪機(jī)的軸承等重要零部件造成嚴(yán)重的腐蝕,并進(jìn)而影響汽輪機(jī)壓縮設(shè)備的運(yùn)行安全,導(dǎo)致汽輪機(jī)發(fā)生嚴(yán)重的故障問(wèn)題。汽輪機(jī)漏氣是比較常見(jiàn)的一類(lèi)故障類(lèi)型,是汽輪機(jī)維修中的重要環(huán)節(jié)。
(三)汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)故障分析
調(diào)速系統(tǒng)是汽輪機(jī)的重要組成部分,也是比較容易發(fā)生故障的部位。造成汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)故障的原因較為復(fù)雜。例如汽輪機(jī)在運(yùn)行中的蒸汽質(zhì)量未能達(dá)標(biāo),或者在汽輪機(jī)的調(diào)速氣門(mén)、噴嘴以及缸體等部件上出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象時(shí),就有可能導(dǎo)致調(diào)速系統(tǒng)發(fā)生故障。同時(shí),汽輪機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)在長(zhǎng)期運(yùn)行的過(guò)程中,其位銷(xiāo)、連桿萬(wàn)向節(jié)以及連接套等易磨損零部件在損耗程度加重后會(huì)使得間隙擴(kuò)大,進(jìn)而導(dǎo)致調(diào)速系統(tǒng)出現(xiàn)調(diào)節(jié)信號(hào)傳輸延遲、轉(zhuǎn)速下降以及控制系統(tǒng)出現(xiàn)異常波動(dòng)等情況。此外,如果汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的風(fēng)電轉(zhuǎn)換信號(hào)發(fā)生故障時(shí),也可能導(dǎo)致調(diào)速器出現(xiàn)往返波動(dòng)的情況,對(duì)汽輪機(jī)的正常運(yùn)行產(chǎn)生不利的影響。
(四)汽輪機(jī)振動(dòng)異常故障分析
汽輪機(jī)的材質(zhì)大多為鋼鐵等金屬材料,其自重較大,在汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)比較容易受到氣流以及摩擦等因素的影響而發(fā)生振動(dòng),振動(dòng)異常會(huì)對(duì)汽輪機(jī)的運(yùn)行安全構(gòu)成較大的威脅,因此這也是汽輪機(jī)維修工作中需要重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題之一。
三、主要故障處理技術(shù)分析
(一)處理汽輪機(jī)油系統(tǒng)故障的技術(shù)方法
1、處理汽輪機(jī)漏油導(dǎo)致火災(zāi)故障的技術(shù)方法
在汽輪機(jī)維修工作中,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)汽輪機(jī)連接件以及各相關(guān)部件密封性的檢查。同時(shí)在汽輪機(jī)的運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)運(yùn)行溫度的監(jiān)測(cè),特別是在設(shè)備超負(fù)荷運(yùn)行的情況下,應(yīng)重點(diǎn)對(duì)汽輪機(jī)液壓系統(tǒng)的油動(dòng)零件、滑閥件以及管道等零部件加強(qiáng)觀察,避免其與運(yùn)行溫度較高的零部件直接接觸,以防止發(fā)生火災(zāi)事故。如在汽輪機(jī)維護(hù)檢修工作中發(fā)現(xiàn)已有漏油現(xiàn)象存在時(shí),可以根據(jù)實(shí)際情況采取停車(chē)堵漏或者帶壓堵漏等處理技術(shù)。所謂帶壓堵漏技術(shù)也就是在汽輪機(jī)不停車(chē)的帶壓帶溫條件下對(duì)發(fā)生漏油的零部件進(jìn)行密封修補(bǔ)的技術(shù)方法,由于該處理技術(shù)對(duì)汽輪機(jī)運(yùn)行的連續(xù)性不會(huì)產(chǎn)生明顯的影響,因此在汽輪機(jī)維修工作實(shí)踐中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用[3]。在采用帶壓堵漏技術(shù)時(shí),應(yīng)注意只有在汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)工藝介質(zhì)的流量以及壓力仍能保持正常值時(shí),才能采用該技術(shù)對(duì)介質(zhì)外泄點(diǎn)進(jìn)行重新密封處理。
2、處理汽輪機(jī)油系統(tǒng)雜質(zhì)問(wèn)題的技術(shù)方法
在汽輪機(jī)維修工作中應(yīng)對(duì)汽輪機(jī)各關(guān)鍵部件的清潔程度進(jìn)行定期檢查,并及時(shí)采用拋光或打磨等處理技術(shù)對(duì)汽輪機(jī)存在結(jié)垢的部分加以清理,以防止汽輪機(jī)油系統(tǒng)內(nèi)有雜質(zhì)進(jìn)入,影響汽輪機(jī)的運(yùn)行安全。在清理汽輪機(jī)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)對(duì)壓縮機(jī)、軸瓦、冷油器以及油箱等零部件進(jìn)行徹底的清理,避免有灰塵存在,在完成清理后還應(yīng)嚴(yán)格按照操作規(guī)程將所有零部件重新組裝到位,且應(yīng)準(zhǔn)確控制零部件之間的間隙,并按照順序?qū)⑺新菟ㄒ来尉o固牢固。
3、加強(qiáng)油務(wù)管理的技術(shù)方法
在汽輪機(jī)的運(yùn)維工作中應(yīng)加強(qiáng)郵務(wù)管理措施。在油系統(tǒng)啟動(dòng)前應(yīng)對(duì)油品進(jìn)行清洗過(guò)濾,并嚴(yán)格監(jiān)測(cè)油品質(zhì)量。在循環(huán)清洗油系統(tǒng)時(shí)可以首先采取分階段循環(huán)方式對(duì)汽輪機(jī)有本以及外部濾油機(jī)進(jìn)行循環(huán)清洗,直至油品檢測(cè)結(jié)果符合相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)后采用將其并入汽輪機(jī)油箱內(nèi)。同時(shí)應(yīng)將磁棒或過(guò)濾網(wǎng)德國(guó)設(shè)置與汽輪機(jī)油系統(tǒng)內(nèi),以達(dá)到降低油品內(nèi)所含鐵質(zhì)雜質(zhì)的目的。在日常維護(hù)檢修工作中應(yīng)定期對(duì)過(guò)濾網(wǎng)以及磁棒進(jìn)行檢查更換,以避免影響雜質(zhì)過(guò)濾效果。在循環(huán)清洗時(shí)還可以通過(guò)敲擊管道以及提高溫度等方式提高清洗質(zhì)量。此外,在循環(huán)清洗時(shí)應(yīng)保證油量,并要加強(qiáng)對(duì)油品質(zhì)量的檢測(cè),以確保雜質(zhì)被徹底清理。
(二)處理汽輪機(jī)漏氣故障的技術(shù)方法
在汽輪機(jī)的運(yùn)維工作中,應(yīng)嚴(yán)格控制負(fù)壓。同時(shí)維護(hù)檢修人員可以將抽真空設(shè)備設(shè)置與汽輪機(jī)的軸承箱以及氣封位置兩側(cè),以提高汽輪機(jī)的氣密性,防止有水分摻入到潤(rùn)滑油中,對(duì)汽輪機(jī)軸承等設(shè)備造成侵蝕。維修汽輪機(jī)時(shí)如發(fā)生汽輪機(jī)的汽缸或者低壓缸已經(jīng)出現(xiàn)了內(nèi)外張口等問(wèn)題時(shí),維修人員應(yīng)采用平面高溫密封等相關(guān)技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)修補(bǔ)發(fā)生變形的部位,不得隨意采取破壞性開(kāi)槽等處理技術(shù),以減少對(duì)汽輪機(jī)正常運(yùn)行的影響。
(三)處理調(diào)速系統(tǒng)故障的技術(shù)方法
汽輪機(jī)維修人員在發(fā)現(xiàn)調(diào)速系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),應(yīng)首先對(duì)定位器狀態(tài)進(jìn)行檢查,以初步判斷故障原因。同時(shí)還應(yīng)詳細(xì)檢查調(diào)速系統(tǒng)總各相關(guān)部件的連接情況,并向調(diào)速器連桿內(nèi)注入具有較好耐高溫性能的潤(rùn)滑劑。如在故障排查中發(fā)生調(diào)速系統(tǒng)故障是由于油壓的脈沖信號(hào)異常而造成的時(shí),應(yīng)對(duì)調(diào)速系統(tǒng)的有關(guān)線路進(jìn)行檢查調(diào)整,確保油管線路能夠與油動(dòng)機(jī)相匹配。同時(shí),還對(duì)汽輪機(jī)內(nèi)部進(jìn)行徹底的清理,以避免結(jié)垢對(duì)汽輪機(jī)運(yùn)行造成不利的影響,并應(yīng)加強(qiáng)對(duì)汽輪機(jī)工作介質(zhì)質(zhì)量的檢測(cè),并可以采取降低蒸汽中所含Na以及SQ2成分的措施,以控制汽輪機(jī)內(nèi)部的結(jié)垢問(wèn)題,保證汽輪機(jī)運(yùn)行的安全性和連續(xù)性。
(四)處理振動(dòng)異常故障的技術(shù)方法
當(dāng)汽輪機(jī)出現(xiàn)振動(dòng)異常故障時(shí),維修人員應(yīng)對(duì)汽輪機(jī)的氣流情況進(jìn)行檢測(cè)分析,并采取對(duì)調(diào)節(jié)調(diào)速汽門(mén)等處理方法對(duì)汽輪機(jī)的整體進(jìn)氣量加以控制,以達(dá)到消除異常振動(dòng)的目的。同時(shí),汽輪機(jī)變形也是導(dǎo)致其發(fā)生振動(dòng)異常故障的主要原因之一。維修人員應(yīng)充分了解汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及產(chǎn)品尺寸規(guī)格等各項(xiàng)參數(shù),準(zhǔn)確掌握法蘭投入、加熱螺栓以及汽缸保溫等技術(shù)要點(diǎn),并結(jié)合汽輪機(jī)的實(shí)際情況合理選擇汽輪機(jī)密封劑,對(duì)發(fā)生變形的汽缸重新進(jìn)行密封修補(bǔ)處理,從而消除汽輪機(jī)振動(dòng)異常故障。
(五)處理凝汽器故障的技術(shù)方法
當(dāng)汽輪機(jī)由于氣密性下降以及有污垢存在等問(wèn)題出現(xiàn)凝汽器故障時(shí),維修人員應(yīng)根據(jù)真空數(shù)值下降情況對(duì)故障原因進(jìn)行綜合性的分析,并根據(jù)不同的故障原因采用相應(yīng)的處理技術(shù)。如故障原因時(shí)有結(jié)垢存在于凝汽器內(nèi)時(shí),應(yīng)采用化學(xué)除垢技術(shù)對(duì)凝汽器內(nèi)部進(jìn)行清理。而對(duì)于由于氣密性下降所導(dǎo)致的故障時(shí),則應(yīng)采用密封劑進(jìn)行處理。
(六)防止汽輪機(jī)發(fā)生故障的有效措施分析
在汽輪機(jī)的維護(hù)檢修工作中,維修人員應(yīng)積極學(xué)習(xí)并掌握先進(jìn)的汽輪機(jī)維修技術(shù),不斷總結(jié)維修實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),大膽進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新和改進(jìn),以提高故障處理能力。同時(shí),應(yīng)準(zhǔn)確掌握汽輪機(jī)安裝以及維修操作技術(shù)要點(diǎn),確保維修操作規(guī)范準(zhǔn)確,避免由于在維修過(guò)程中出現(xiàn)任務(wù)操作失誤而造成汽輪機(jī)汽缸變形等問(wèn)題而導(dǎo)致汽輪機(jī)發(fā)生漏油漏氣等故障。維修人員還應(yīng)合理選擇汽輪機(jī)故障處理技術(shù)工藝,提高故障處理的效率和質(zhì)量。此外,還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)汽輪機(jī)設(shè)備質(zhì)量的控制,確保汽輪機(jī)產(chǎn)品的各項(xiàng)指標(biāo)性能均符合相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),以降低汽輪機(jī)故障發(fā)生率,保證汽輪機(jī)的運(yùn)行安全。
四、總結(jié)
在汽輪機(jī)的維護(hù)檢修工作中,維修人員應(yīng)充分了解汽輪機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及工作原理,對(duì)常見(jiàn)的汽輪機(jī)故障類(lèi)型以及故障原因要進(jìn)行全面的總結(jié)分析,嚴(yán)格遵守相關(guān)的維修操作規(guī)范和技術(shù)要點(diǎn),結(jié)合汽輪機(jī)的實(shí)際運(yùn)行情況準(zhǔn)確排查故障發(fā)生位置,并合理選擇相應(yīng)的故障處理技術(shù),以提高故障排查處理的質(zhì)量效率。同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)汽輪機(jī)的日常管理維護(hù),及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障隱患,以降低故障發(fā)生的幾率,從而確保汽輪機(jī)能夠連續(xù)安全運(yùn)行。
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