浅谈关于汽轮机故障中模糊诊断的应用

李玉东

石油化工工业汽轮机经济性在很大程度上依赖于其运行安全，通过诊断技术状态监测和信号处理，可以防止事故和故障的发生，或者在很大程度上得以减少。正确的诊断结论并非轻而易举，必须有丰富的经验和相应的理论知识修养。用以解决诊断中许多生产的不确切的问题。

关键词：汽轮机  汽轮机运行  安全监控

1：操控人员监视工作

操控人员监视工作是以运行值的微小变化速度来判断和消除不正确状态。操控人员采用工艺控制措施，用自控或手控的方法限速或停机，以防止事故的发生或扩大，在整个过程中起到极其重要的作用。

2：转子惰走时间

汽轮机转子的惰走时间可以判断汽轮机本体，动、静部件工况的一个参考运行值。在每台设备说明书中应有记录正常条件下的惰走时间。在其他条件相同的情况下，惰走时间的缩短考虑可能是滑动轴承磨损或汽轮机动静部分发生摩擦;如果惰走时间显著增加，则说明新蒸汽管道、阀门或抽汽逆止门不严，致使有压力蒸汽漏入汽缸。此外当顶轴油泵起动过早，凝汽器真空较高时，惰走情况也会提高。

3：机组超速保护装置

机组电子超速庇护装置是设在额定转速的110%，并通过自身安装的转速探头检测到汽轮机转速，通过AST电磁阀失电作用，来实现汽轮机超速庇护。机械式超速保护装置（危急遮断器、危急遮断油门组合体）的任务是在汽轮机达到转速超过额定转速的110-112%时危险的超速之前超速，保护装置动作。以上两种形式通过控制速关阀、调节汽阀的快关附件的快速动作而使汽轮机紧急停机。

4：工作蒸汽温度

蒸汽通流部分长期处于非正常温度的影响下：汽轮机焓降增加，机组效率提高，但超温幅度或累计时长超标，会造成汽轮机设备（汽机本体及管道、阀门等部件）金属材料的蠕变加速、机械强度降低，引起设备的损坏和缩短汽缸、转子、速关阀等使用寿命。另外，进汽机构导向部分的表面会因超温变形，同样也会使阀杆弯曲，引起间隙减小和阀杆卡涩。汽轮机焓降减小，降低机组循环热效率，使汽轮机最后几级的湿度增加，造成叶片侵蚀，严重时发生水冲击现象。主汽溫急剧下降将产生很大的热应力和热变形，威胁机组安全生产。

在机组正常运行时，我们还应注意：

4.1在供汽时要使蒸汽温度比饱和温度至少高50℃，在高压的情况下，过热温度要选的高一点。短时间停机，机组还没有冷却的情况下可以热启动。

4.2汽轮机启动或稳定运行中，由于蒸汽温度的变化，可能使在不同壁厚处的热应力或膨胀值达到汽缸温差的极限值，这样就必须通过稳定蒸汽温度来消除对机组的影响。

4.3充分暖机。稍开蒸汽隔离总阀，使蒸汽管内压力维持在0.25MPa左右，加热管道，温升速度5-10℃/min;管内壁温度达130-140℃，以0.25MPa/min速度提升管内压力，使之升到规定数值。偶然在暖机升速过程当中，若是汽缸本体疏水调理不妥也会影响到胀差，所以，开机过程中应当时刻控制汽缸本体疏水情况。

5：监控机组启动时相对膨胀变化

汽轮机在启停过程当中，转子与汽缸的热交换条件不均匀。因此，造成它们在轴向的膨胀也不一致，即呈现相对膨胀。相对于膨胀的大小表现了汽轮机轴向动静部分间隙的变化情况。监督膨胀量是机组启停当中的一项重要任务。为预防轴向间隙变化而使动静部分发生摩擦，不但应对膨胀量情况进行必要的监视，并且膨胀量对汽轮机运行影响，我们应该有足够的认知。

我们认定受热后汽缸是从“死点”（汽轮机后轴承座）向前轴承座方向膨胀的，所以，相对膨胀的信号发生器一般安装在汽缸相对于“死点”位置的前轴承箱座上。

6：监控轴瓦温度变化

对于汽轮机轴承巴氏合金温度的测量是一种最精确的监控方法。温度传感器被埋在润滑间隙最窄部位的巴氏合金表面底下约2㎜处进行测量。轴承的工作情况主要依据轴承温度、轴承回油温度、轴承振动、轴系的稳定性等来权衡。

6.1轴瓦巴氏合金工作面有脱落、磨损现象都会破坏油膜稳定性，轴颈润滑不均匀会致使轴颈与轴瓦局部磨擦增大，轴瓦温度升高。

6.2汽缸热量辐射影响。改造隔热盘为氮气冷却回流式，从而解决汽缸热量直接辐射轴瓦，导致轴承温度升高。6.3轴瓦载荷分派不均、转子动不平衡。对动压式滑动轴承，假如轴承负荷过轻，轴承油膜过厚，油膜失稳而产生油膜振荡;假如轴承负荷太重，油膜轻易破裂而发生轴瓦和轴颈局部干摩擦而使轴瓦温度升高。

6.4控制润滑油进油量和温度。若是轴瓦进油量太少、排油不顺畅或进油温度高，就会致使轴瓦温度偏高。6.5轴承损坏时，轴承温度会急剧急速增加，实际上温度增加常常仅持续一个有限的时间，发生损坏之后的轴承温度又重新下降。所以发生任何超出范围的大幅度变化之后，至少检查润滑油系统的滤网，是否有损坏的巴氏合金颗粒。6.6轴瓦间隙控制不当。轴瓦与轴顶部间隙太小，机组高速旋转过程当中紧力大，油膜受到破坏，致使轴颈与轴瓦乌金表面发生干摩损，造成轴瓦温度升高。6.7温度测量反馈虚假值。比方温度测量元件破坏DCS趋势瞬间出现峰值或波谷、温度体系受外界电信号滋扰等，同样会使测温产生偏差。

7：结束语

综合以上诊断设备故障状态存在许多不确定的模糊结论，这是故障原因和症状没有明确的规律可循，诊断时应将主次因素信息采集和储存，像医生治病需要病历一样，把当前状态与历史比较，从而作出故障原因的分析。