汽轮机维修中常见故障与处理技术研究

徐佳奇

摘要：汽轮机是现代工业社会中的重要机械设备，目前已经发展出不同用途、结构形式以及性能特点的汽轮机设备，其应用范围十分广泛。在汽轮机的使用过程中，由于其往往需要在高负荷条件连续长时间运行，比较容易出现故障问题。因此汽轮机的运维部门以及相关技术人员在日常维护检修工作中应不断总结实践经验，加强对汽轮机常见故障的总结分析，并采取有效故障处理技术，及时排除故障问题，以确保汽轮机运行的安全性和可靠性。

关键词：汽轮机;维护检修;常见故障;处理技术

为了保证汽轮机的运行安全性以及连续性，必须高度重视汽轮机的维护检修工作。随着技术设备的发展，现代汽轮机的结构越来越复杂，且对零部件的精度有较高的要求。但是由于汽轮机的运行工况往往相对较差，这使得一些易磨损的零部件在连续运行过程中经常出现故障问题，对汽轮机运行的安全性以及相关工作人员的生命财产安全均构成了严重的威胁，因此应加强汽轮机的维护检修工作。在汽轮机维护检修工作中应充分了解常見故障类型，并对故障原因进行全面的分析，在此基础上才能采取有针对性的故障处理措施，提高故障排查检修的效率和质量。同时还应做好汽轮机的日常维护管理工作，及时更换磨损严重或者存在老化现象的零部件，以尽量避免故障的发生，为汽轮机的连续安全运行提供更加可靠的保障。

一、概述汽轮机

所谓汽轮机也就是一种外燃回转式动力设备，其主要是利用喷嘴、动叶以及转子等装置对热能进行转换并输出机械能，汽轮机的热能主要由锅炉以及其他类型的蒸汽发生器所产生的蒸汽所提供[1]。目前已经发展出了多种类型的汽轮机设备，并被广泛应用于冶金、电力以及化工等多个领域。汽轮机是一种精度较高的机械设备，其主要包括汽缸、轴承、静叶栅、主轴以及叶轮等零部件，且在运行中需要与动力设备、蒸汽发生器、凝汽器以及相关的泵阀等设备配套使用。随着装备技术水平的不断提高，现代汽轮机也在向大型化、精密化以及结构复杂化方向发展。而复杂的结构以及汽轮机对高精密度的要求，使得汽轮机在实际运行过程中往往会发生故障问题，因此对故障维修处理技术提出了较高的要求。

二、常见汽轮机故障类型及故障原因分析

汽轮机是高精密型的重型设备，且结构复杂，零部件数量较多，一旦发生故障会对生产经营活动产生较大的影响。因此维修人员应不断总结经验，对常见的故障类型以及故障原因进行全面的分析，以提高故障排查的准确性和故障处理的有效性，从而为汽轮机的安全稳定运行提供可靠的保障。

（一）汽轮机油系统故障分析

1、汽轮机用油质量较差导致的故障问题

在汽轮机运行的过程中，如果所使用的油品质量未能达到技术标准，油品中存在较多杂质时，汽轮机的轴瓦就有可能和轴颈发生较为严重的摩擦，使轴颈以及轴瓦的磨损程度增加，进而导致汽轮机设备由于润滑不良而发生故障。

2、汽轮机漏油导致的故障问题

在汽轮机的运行过程中，漏油是比较常见的故障问题之一。导致汽轮机发生漏油故障的影响较多，例如汽轮机运行中的震动、运行压力、高温以及介质的腐蚀作用等都有可能对汽轮机的阀门、容器以及管道等零部件造成损坏，并进而导致汽轮机出现漏油情况。当汽轮机发生漏油现象时，渗漏的润滑油会与运行温度较高的阀门以及汽缸直接接触，导致火灾等严重事故的发生，对人员以及设备的安全都会构成较大的威胁，因此漏油是汽轮机最主要的故障类型，也是汽轮机维修工作中的重点环节。

（二）汽轮机漏气故障分析

在汽轮机的运行过程中，导致汽轮机漏油的原因有很多，例如汽轮机由于受力不平衡而导致气缸变形时，就有可能出现漏油现象。同时，在汽轮机的启停以及工况改变时，如存在暖缸操作错误等问题时就会使温度产生较大的变化，此时汽缸负荷急剧增加，进而造成中和法兰在热应力作用下发生变形，就可能造成汽轮机漏油[2]。此外，在汽轮机的维护检修工作中如未能准确掌握保温层打开时机，或者未能严格控制各种零部件之间的膨胀间隙以及在紧固螺栓时的操作顺序错误等都有可能造成汽轮机的汽缸发生变形并进而出现汽轮机漏气故障。当汽轮机发生漏气现象时，会有大量水分进入润滑油中，并对汽轮机的轴承等重要零部件造成严重的腐蚀，并进而影响汽轮机压缩设备的运行安全，导致汽轮机发生严重的故障问题。汽轮机漏气是比较常见的一类故障类型，是汽轮机维修中的重要环节。

（三）汽轮机调速系统故障分析

调速系统是汽轮机的重要组成部分，也是比较容易发生故障的部位。造成汽轮机调速系统故障的原因较为复杂。例如汽轮机在运行中的蒸汽质量未能达标，或者在汽轮机的调速气门、喷嘴以及缸体等部件上出现结垢现象时，就有可能导致调速系统发生故障。同时，汽轮机的调速系统在长期运行的过程中，其位销、连杆万向节以及连接套等易磨损零部件在损耗程度加重后会使得间隙扩大，进而导致调速系统出现调节信号传输延迟、转速下降以及控制系统出现异常波动等情况。此外，如果汽轮机调速系统的风电转换信号发生故障时，也可能导致调速器出现往返波动的情况，对汽轮机的正常运行产生不利的影响。

（四）汽轮机振动异常故障分析

汽轮机的材质大多为钢铁等金属材料，其自重较大，在汽轮机运行时比较容易受到气流以及摩擦等因素的影响而发生振动，振动异常会对汽轮机的运行安全构成较大的威胁，因此这也是汽轮机维修工作中需要重点关注的问题之一。

三、主要故障处理技术分析

（一）处理汽轮机油系统故障的技术方法

1、处理汽轮机漏油导致火灾故障的技术方法

在汽轮机维修工作中，应加强对汽轮机连接件以及各相关部件密封性的检查。同时在汽轮机的运行过程中应加强对运行温度的监测，特别是在设备超负荷运行的情况下，应重点对汽轮机液压系统的油动零件、滑阀件以及管道等零部件加强观察，避免其与运行温度较高的零部件直接接触，以防止发生火灾事故。如在汽轮机维护检修工作中发现已有漏油现象存在时，可以根据实际情况采取停车堵漏或者带压堵漏等处理技术。所谓带压堵漏技术也就是在汽轮机不停车的带压带温条件下对发生漏油的零部件进行密封修补的技术方法，由于该处理技术对汽轮机运行的连续性不会产生明显的影响，因此在汽轮机维修工作实践中得到了越来越广泛的应用[3]。在采用带压堵漏技术时，应注意只有在汽轮机运行时工艺介质的流量以及压力仍能保持正常值时，才能采用该技术对介质外泄点进行重新密封处理。

2、处理汽轮机油系统杂质问题的技术方法

在汽轮机维修工作中应对汽轮机各关键部件的清洁程度进行定期检查，并及时采用抛光或打磨等处理技术对汽轮机存在结垢的部分加以清理，以防止汽轮机油系统内有杂质进入，影响汽轮机的运行安全。在清理汽轮机时应重点对压缩机、轴瓦、冷油器以及油箱等零部件进行彻底的清理，避免有灰尘存在，在完成清理后还应严格按照操作规程将所有零部件重新组装到位，且应准确控制零部件之间的间隙，并按照顺序将所有螺栓依次紧固牢固。

3、加强油务管理的技术方法

在汽轮机的运维工作中应加强邮务管理措施。在油系统启动前应对油品进行清洗过滤，并严格监测油品质量。在循环清洗油系统时可以首先采取分阶段循环方式对汽轮机有本以及外部滤油机进行循环清洗，直至油品检测结果符合相关技术标准后采用将其并入汽轮机油箱内。同时应将磁棒或过滤网德国设置与汽轮机油系统内，以达到降低油品内所含铁质杂质的目的。在日常维护检修工作中应定期对过滤网以及磁棒进行检查更换，以避免影响杂质过滤效果。在循环清洗时还可以通过敲击管道以及提高温度等方式提高清洗质量。此外，在循环清洗时应保证油量，并要加强对油品质量的检测，以确保杂质被彻底清理。

（二）处理汽轮机漏气故障的技术方法

在汽轮机的运维工作中，应严格控制负压。同时维护检修人员可以将抽真空设备设置与汽轮机的轴承箱以及气封位置两侧，以提高汽轮机的气密性，防止有水分掺入到润滑油中，对汽轮机轴承等设备造成侵蚀。维修汽轮机时如发生汽轮机的汽缸或者低压缸已经出现了内外张口等问题时，维修人员应采用平面高温密封等相关技术现场修补发生变形的部位，不得随意采取破坏性开槽等处理技术，以减少对汽轮机正常运行的影响。

（三）处理调速系统故障的技术方法

汽轮机维修人员在发现调速系统发生故障时，应首先对定位器状态进行检查，以初步判断故障原因。同时还应详细检查调速系统总各相关部件的连接情况，并向调速器连杆内注入具有较好耐高温性能的润滑剂。如在故障排查中发生调速系统故障是由于油压的脉冲信号异常而造成的时，应对调速系统的有关线路进行检查调整，确保油管线路能够与油动机相匹配。同时，还对汽轮机内部进行彻底的清理，以避免结垢对汽轮机运行造成不利的影响，并应加强对汽轮机工作介质质量的检测，并可以采取降低蒸汽中所含Na以及SQ2成分的措施，以控制汽轮机内部的结垢问题，保证汽轮机运行的安全性和连续性。

（四）处理振动异常故障的技术方法

当汽轮机出现振动异常故障时，维修人员应对汽轮机的气流情况进行检测分析，并采取對调节调速汽门等处理方法对汽轮机的整体进气量加以控制，以达到消除异常振动的目的。同时，汽轮机变形也是导致其发生振动异常故障的主要原因之一。维修人员应充分了解汽轮机结构特点以及产品尺寸规格等各项参数，准确掌握法兰投入、加热螺栓以及汽缸保温等技术要点，并结合汽轮机的实际情况合理选择汽轮机密封剂，对发生变形的汽缸重新进行密封修补处理，从而消除汽轮机振动异常故障。

（五）处理凝汽器故障的技术方法

当汽轮机由于气密性下降以及有污垢存在等问题出现凝汽器故障时，维修人员应根据真空数值下降情况对故障原因进行综合性的分析，并根据不同的故障原因采用相应的处理技术。如故障原因时有结垢存在于凝汽器内时，应采用化学除垢技术对凝汽器内部进行清理。而对于由于气密性下降所导致的故障时，则应采用密封剂进行处理。

（六）防止汽轮机发生故障的有效措施分析

在汽轮机的维护检修工作中，维修人员应积极学习并掌握先进的汽轮机维修技术，不断总结维修实践经验，大胆进行技术创新和改进，以提高故障处理能力。同时，应准确掌握汽轮机安装以及维修操作技术要点，确保维修操作规范准确，避免由于在维修过程中出现任务操作失误而造成汽轮机汽缸变形等问题而导致汽轮机发生漏油漏气等故障。维修人员还应合理选择汽轮机故障处理技术工艺，提高故障处理的效率和质量。此外，还应加强对汽轮机设备质量的控制，确保汽轮机产品的各项指标性能均符合相关技术标准，以降低汽轮机故障发生率，保证汽轮机的运行安全。

四、总结

在汽轮机的维护检修工作中，维修人员应充分了解汽轮机的结构特点以及工作原理，对常见的汽轮机故障类型以及故障原因要进行全面的总结分析，严格遵守相关的维修操作规范和技术要点，结合汽轮机的实际运行情况准确排查故障发生位置，并合理选择相应的故障处理技术，以提高故障排查处理的质量效率。同时应加强汽轮机的日常管理维护，及时发现故障隐患，以降低故障发生的几率，从而确保汽轮机能够连续安全运行。

参考文献：

[1]王宇浩.汽轮机维修中常见故障与处理技术分析[J].中国设备工程，2020（9）：70-71.

[2]吴建华.汽轮机维修中常见故障与处理技术探讨[J].中国设备工程，2020（3）：55-56.

[3]陈嘉良，尹永伟.汽轮机维修中的常见故障与处理技术研究[J].化工管理，2019（25）：150-151.