（哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 黑龙江哈尔滨 150036）
摘要：汽轮机轴振动的大小，是评价一台汽轮机运行安全、可靠的重要指标，对于汽轮机来说微小的振动必不可免，只要振动幅度不超过技术要求所规定的数值就属于正常振动。但也难免会出现一些异常振动。汽轮机异常振动产生的原因相对较复杂，要从多方面考虑。因此，针对汽轮机异常振动的分析显得尤为重要。汽轮机在化工厂属于核心设备，减少汽轮机的故障率对化工厂的安全、稳定运行有着深远的意义。
关键词：汽轮机；异常轴振动；分析；处理措施
引言
在汽轮机的实际应用过程中，振动超标的问题往往会使其安全性以及运行效率受到影响。在本文中，将根据汽轮机的特点，对汽轮机振动超标的危害进行介绍，并结合实例分析，来探讨汽轮机在实际应用的过程中，出现振动超标问题的主要因素以及应对策略，以此来保障汽轮机的安全稳定运行。
1汽轮机振动超标的危害
在实际应用的过程中汽轮机振动的大小决定其在启动时能够实现其速度以及网带负荷的重要参数。同时在实际应用的过程中，可以发现，汽轮机出现振动的情况是难以避免的，但只要汽轮机在振动时，其振动的幅度可以保持在规定的振动值内，那么该振动便属于正常振动，不会对汽轮机的启动以及运行产生负面影响。但如果在实际应用的过程中，出现了汽轮机振动超标的情况，便会导致汽轮机的动静部分出现摩擦等方面的问题，导致动静部件损坏，使其转子出现热弯曲的问题，导致轴出现永久性弯曲的问题，在严重的情况下，动静部件的疲劳损坏，还会引起轴瓦温度超温，导致轴瓦被烧毁。而且由于振动超标，汽轮机内部的部件在此过程中也会产生磨损与偏磨的现象，使设备的使用寿命无法得到保障。同时，在一些情况下，由于振动超标造成的事故停机，还会直接或间接性的引起其他设备损毁，使机组的经济效益无法得到保障。
2工程概况
某厂的汽轮机为NK50/56型凝汽式汽轮机，属积木块式工业汽轮机。汽轮机汽缸按积木块原理分为前区段（新蒸汽进汽部分）、中间段（叶栅部分）和后区段（排气部分），汽轮机本体由前汽缸和排汽缸组成，二者通过垂直中分面相连接，整个汽缸为水平中分结构，上下缸用法兰面和螺栓连接，该汽轮机用于驱动一台离心式压缩机。汽轮机使用本特利3300监控系统，检测轴振动、轴位移。汽轮机联端、非联端各有两个电涡流式位移传感器呈90°夹角，V型安装在主轴上方，直接测量轴振动数值。该汽轮机主要技术参数如下：
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3汽轮机联端轴振动异常检查处理过程
（1）通过调看生产装置压缩机组CCS监控系统的历史趋势，并将汽轮机轴振动、与汽轮机主蒸汽流量、压力、温度等放在同一时间坐标的趋势图上查看（图1），在振动异常时汽轮机主蒸汽压力、温度和汽轮机的排气压力、温度趋势平稳，无波动。压缩机进、出口压力、温度和流量也都在正常工况下运行，无大幅度波动，说明汽轮机联端轴振动监测B通道的异常振动与压缩机组运行条件发生变化无关。
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图2汽轮机联端轴振动值趋势图
（2）因传感器失灵而导致的压缩机组故障是特别常见的，所以检查汽轮机本特利3300轴振动监控系统是否发生误报警情况，检查接线牢固，卡件无故障。检查电涡流传感器电压-9.18V，在正常工作范围内，对电涡流式位移传感器来说，所测得的位移与输出的电压始终为线性关系，本特利探头的线性特性为200mV/mil，换算成公制为7.87V/mm，正常运行时汽轮机联端轴振动监测B通道电涡流传感器间隙电压为-9.23V，30.63μm振动值，汽轮机联端轴振动监测B通道振动值异常时电涡流传感器间隙电压为-9.18V，50.98μm振动值，电涡流传感器电压变化小，但振动值却很大，因此判断电涡流传感器无故障，振动值可信，如图2所示。
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图3汽轮机联端轴振动监测B通道GAP电压趋势图
（3）通过调看生产装置压缩机组CCS监控系统中的轴振动历史趋势，发现当汽轮机联端轴振动监测B通道振动值上升时，联端轴振动监测A通道的轴振动值同时在增大，汽轮机非联端双通道轴振动值也在上升，但是变化较小，此现象说明，同一时刻汽轮机联端、非联端轴振动值同时发生变化，所以汽轮机联端轴振动监测B通道轴振动异常是真实存在的。
（4）通过现场观察发现汽轮机前轴承座与汽缸之间拉杆螺栓未点焊，锁紧螺母松动，前轴承座发生偏移现象，且汽轮机前端膨胀指示器不动作。
4汽轮机联端轴振动异常的原因分析及处理
4.1汽轮机联端轴振动异常的原因分析
汽轮机轴振动异常的原因是多方面的，也是比较复杂的，例如安装及检修质量不良、管道振动带动机组振动、轴承承载能力及油膜问题等等，但就上述检查情况看，汽轮机联端轴振动监测B通道振动值异常可能有如下原因：
（1）汽轮机前轴承座与汽缸拉杆螺栓未点焊，锁紧螺母松动，致使前轴承座发生偏移现象，且汽轮机前端膨胀指示器不动作，汽缸导向装置偏移，卡涩，汽轮机运行时热膨胀受阻致使汽轮机转子与前轴承座、汽缸对中不良，以此判断为转子与汽缸、轴承座的同心度被破坏而引起振动。
（2）汽轮机转子与压缩机转子冷态对中符合要求，运行时中心产生偏移。因汽轮机的排汽冷凝器故障致使汽轮机排汽压力高于正常值运行，汽轮机的排气压力正常值为20KPa（A），排汽凝汽器故障时汽轮机排汽压力高至80KPa（A），且汽轮机的排气温度随排汽压力的升高而升高。运行时排汽接管受热膨胀使汽轮机后轴承中心抬高，因转子与汽缸、轴承座的同心度差，继而引起汽轮机轴振动值升高。
（3）根据大型旋转机械在线状态监测及分析系统上的振动信号频谱图显示，初步判断汽轮机存在动不平衡及轻微摩擦现象。
4.2汽轮机联端轴振动异常的检查、处理
针对汽轮机联端轴振动异常的情况，2018年8月对汽轮机进行了大修处理，检查处理结果如下：
（1）检查发现汽轮机转子两侧定位值均发生变化，按汽轮机安装技术要求，汽轮机转子两侧定位数值应为151.9mm，实测汽轮机转子南侧定位数值为152.14mm，汽轮机转子北侧定位数值为152.36mm，详情如表1所示：
表1汽轮机转子定位值对比
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分析原因主要是拉杆螺栓未点焊，导致螺母松动，轴承座偏移，转子未能准确定位。转子南北两侧相差0.22mm，汽轮机前轴承座偏移0.22mm，转子中心发生变化，引起汽轮机轴振动异常。后经调整汽轮机前轴承座与汽缸的拉杆螺栓，调整转子两侧定位值为151.8mm，并将拉杆螺栓点焊防松。
（2）检查汽轮机平衡活塞汽封处有摩擦，密封齿损坏。分析原因为汽轮机转子偏心，造成平衡活塞汽封处轻微摩擦，返厂维修更换密封齿。
（3）汽轮机转子返厂做高速动平衡
转子跳动检查情况良好，前、后轴径电跳量均为0.008mm，轴径未磨损，转子高速动平衡不合格，在出汽端R=290mm、∠220°处增加30g，进汽端R=230mm、∠50°增加16g后，转子高速动平衡合格。汽轮机检修完成后运行压缩机组，汽轮机转速最高升至6900rpm/min，汽轮机联端轴振动监测B通道振动值正常，最大振值24μm，检修效果良好，运行至今再未发生过汽轮机联端轴振动异常情况。
结束语
汽轮机又被称为蒸汽透平，是一种可以将蒸汽的能量转换为机械工作的高速旋转设备。并且有着较为广泛的应用范围，除了可以进行泵、风机以及压缩机的驱动外，还可以作为发电机组的远动机，在多数大型生产中都被作为核心设备进行使用，为此要确保其在使用过程中的稳定性。
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