电厂设备振动事故原因分析.docx

第五章振动事故原因分析
当机组振动值超过一定限度后，在短时间或经一段时间运行后，对机组部件将形成损伤或损坏，严重时形成事故。为了防止事故再次发生，必须查明事故原因，找出对策，这是编写本章的主要目的；另外，从这些事故调查分析中，可以看到过大振动对机组造成的直接危害，以此引起运行，维修及有关人员对机组振动的进一步关注。
第一节概述
第二章在讨论振动故障，机理和诊断步骤之前，首先讨论了振动故障诊断思路和方法。振动事故分析思路和方法与振动故障诊断基本相同，也必须通过事故现象，过程，特征的分析，才能对事故原因作出判断。在比较分析过程中采取的主要手段是演绎推理，使用方法详见第四章第一节。
在事故原因分析中查明事故机理是十分重要的，只有这样才能获得确切的事故原因，制定合理有效的防治对策。
但是，振动事故分析毕竟与振动故障诊断不同，其主要差别有：
1.对象有所不同。振动故障诊断开始时，对象很明确，就是机组振动，但振动事故分析开始时并不能肯定振动就是事故唯一的原因，因此排除非振动事故，也是振动事故原因分析的一项重要内容。
2.振动故障可以多次再现，但振动事故一般不能或不容许再现，从而获得事故过程，现象，特征，只能从有关人员口述，记录，事故后留下的损坏部件，碎片中去分析，寻找，其难度和对分析人员的专业知识，经验的依赖性，要比振动故障诊断大得多。
鉴于上述的事故分析思路，本章介绍的振动事故分析与一般事故分析不同，它不是振动，事故现象和可能原因的罗列，归纳，推测，得到的仅仅是可能原因。本章所述的振动事故分析，是在振动故障诊断知识和经验基础上，具体介绍如何从事故损坏部件，碎片和有关纪录中寻找证据，提炼成特征，结合事故前机组运行状况，机组结构，经归纳整理，将现象和特征串起来，采用演绎推理手段，查明事故机理，从根本上认识事故起因和主导原因，找出合理有效的防治对策。因此简单地说，振动事故分析是寻找证据，提炼成特征，应用专业知识和经验，让不能再现的事情用文字描述下来，以便找出薄弱环节，制定防治对策。
所谓事故起因，是指事故的诱发因素，而主导原因才是造成事故损坏或破坏的直接原因。例如某起轴系破坏事故，因甩负荷，Ⅱ段抽汽逆止门卡涩超速至4800r/min,引起发电机转子外伸端滑环碎裂飞脱，造成轴系破坏。这起事故的起因是超速，事故主导原因是滑环碎裂引起大不平衡。
根据国内外有关资料介绍和国内40年来电厂运行经验总结归纳，在汽轮发电机组上因振动过大形成的事故有，转轴径向碰磨引起弯轴和轴封严重磨损，轴系破坏毁机，轴瓦乌金碾压和碎裂，轴瓦紧力消失，转动部件不均匀磨损，动静件疲劳损坏，危急保安器及保护仪表误动作等事故，本章具体讨论这些事故起因，主导原因，机理和防治对策
第二节转轴碰磨引起的弯轴事故
据1989年国内大机组弯轴事故统计表明，其中86%是由转轴径向碰磨引起，因此分析，研究转轴碰磨引起的弯轴事故，对于防止电厂重大恶性事故，有着重要的意义。
本书第二章第九，十两节，对机组启停过程中和工作转速下转轴碰磨振动特征，诊断作了详细介绍，本节讨论的是转子已经发生了永久弯曲，如何分析弯轴事故起因，主导原因，弯轴形成机理及其防治。
现场发生的弯轴事故概况
转子碰磨从方向分，可分为轴向和径向；如从发生部位分，可分为转轴，叶轮，叶片，围带等处与相对应部件碰磨，引起弯轴事故的碰磨只有转轴径向碰磨一种。
由于轴封径向间隙是机组动静间隙最小处，尤其是高压汽轮机，因此机组运行中转轴径向碰磨经常发生，这种碰磨稍有疏忽，直接导致轴封严重磨损和弯轴事故。
第二章第九节已经指出，碰磨引起弯轴，其碰磨必须进入晚期。转子碰磨进入晚期首先要经过早期和中期，从直观分析，运行人员应有较充分的时间进行纠正性操作。正是由于这一原因，对弯轴事故调查时，有关人员普遍反映当时机组振动不大。现场检测到的振动结果表明，某些新机或大修后启动，轴封间隙调整不当或上下缸温差过大，转轴碰磨早期阶段很不明显，尤其是当转速接近转子一阶临界转速时，转轴碰磨由早期很快进入中期和晚期。从实测结果来看，转轴碰磨进入中期时，轴瓦和轴振增长速率分别高达60-80um/min,150-200um/min,碰磨进入晚期振动增长速率将几倍于中期碰磨增长率，所以当转轴碰磨严重时，从振动开始增大，到碰磨进入晚期，弯轴事故形成，前后不过2-3min或更短。所以一旦发现振动异常，除非机组装有跳闸保护，否则运行人员尚无作出判断，机组振动已经失控，弯轴事故在所难免。不仅如此，即使对于装有跳闸保护的机组，当跳闸值设置不当，或升速率过高，也难免弯轴事故的发生。因此转轴碰磨引起的弯轴事故防治，较其他事故防治要困难的多。
从事故后叶片围带和气缸上阻汽片间隙及围带上留下的磨痕深度测算，一般弯轴事故转子中部振动和弯曲值（双幅）将超过6-8mm，轴承振幅将超过600um；对于某