汽輪機(jī)的工作原理是把蒸汽的力量轉(zhuǎn)化為機(jī)械功的旋轉(zhuǎn)式動力機(jī)械。發(fā)電的功能比較顯著,作為各種風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、船舶螺旋槳和泵的驅(qū)動,滿足生產(chǎn)和生活的供熱的需要。但是在汽輪機(jī)運(yùn)行過程中時(shí)常會出現(xiàn)各種問題和設(shè)備故障,影響汽輪機(jī)的使用,影響人們正常的生產(chǎn)生活。本文將針對汽輪機(jī)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)的各種典型故障并作出分析,以及提出預(yù)防措施。
1.汽輪機(jī)的常見故障及產(chǎn)生原因
1.1.漏水問題
由于汽缸都是鑄造而成的,在出廠后會存放一段時(shí)間也就是時(shí)效處理,來消除它在鑄造過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。存放時(shí)間過短的話,將使加工成成品的汽缸在今后的使用中出現(xiàn)變形,并在使用中不斷變形,所以就會在運(yùn)行過程中頻繁的出現(xiàn)漏汽現(xiàn)象。復(fù)雜的受力情況也是一個重要原因,包括汽缸內(nèi)外氣體的壓力差以及內(nèi)部各零件的重量等靜載負(fù)荷,蒸汽流出靜葉時(shí)的反作用,連接管道在冷熱狀態(tài)下的作用力,會產(chǎn)生相互的作用力,也會使汽缸發(fā)生變形。在溫度變化過大時(shí)快速的啟動和停機(jī),都會導(dǎo)致汽缸的負(fù)荷驟增或驟減,還有安裝方式不正確、打開保溫層的時(shí)間不對等。
1.2.漏氣問題
在加工過程中或經(jīng)過補(bǔ)焊后產(chǎn)生了應(yīng)力效應(yīng),沒有及時(shí)經(jīng)過回火消除這種問題,殘余應(yīng)力造成了汽缸的永久變形。安裝和檢修過程中的技術(shù)問題,造成汽缸隔板、隔板套、汽封體和內(nèi)缸的膨脹間隙不合適的問題,會產(chǎn)生使汽缸變形性的巨大膨脹力。汽缸的型號不對、雜質(zhì)過多和密封劑的質(zhì)量不達(dá)標(biāo),里面存在的雜質(zhì)物使密封面的結(jié)合不嚴(yán)密;應(yīng)力不足的情況下,螺旋栓的預(yù)緊力會達(dá)不到要求,時(shí)間長了還會被拉長,發(fā)生斷裂或變形,緊力不足,汽缸也會發(fā)生泄漏。通常螺緊固時(shí)順序是從中間向兩邊,但是由于人為的操作不當(dāng)會改變這種順序,轉(zhuǎn)向從兩邊向中間,這樣就會產(chǎn)生間隙,造成蒸汽泄漏。會引起設(shè)備損壞,機(jī)器停運(yùn),人員受到傷害,影響正確的工作進(jìn)度,降低工作效率。
1.3.漏油問題
其實(shí)漏油問題和漏水、漏汽問題的原因在一定程度上是有相似的,漏油問題引起的原因主要是:密封件損壞,緊固件松動;設(shè)備或管道連接密封處不良;輸油管道及相關(guān)設(shè)備破裂;焊接處開縫;輸油管道支吊架不合理,造成震動過大,最終導(dǎo)致管路因震動斷裂;管路和密封件在選材上沒有嚴(yán)格把關(guān)。還有沖刷、溫度、介質(zhì)腐蝕等外力因素,引起設(shè)備、閥門、管道和容器出現(xiàn)的泄漏問題。漏油問題是很嚴(yán)重的故障,不能忽視。因?yàn)橛托孤┑礁邷卦O(shè)備上,就會引起火災(zāi),燒毀廠房或設(shè)備,嚴(yán)重時(shí)還會有人員傷亡,威脅工作人員的生命和財(cái)產(chǎn)安全
1.4.汽輪機(jī)的超速問題
造成汽輪機(jī)超速的問題的原因主要包括:機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)超過限制,汽輪機(jī)的速度超過安全范圍以內(nèi)的參數(shù);因焊接和材質(zhì)問題導(dǎo)致的汽門不嚴(yán)密,螺栓受到嚴(yán)重的損壞,這樣汽輪機(jī)的速度就會不受限制;主汽門和調(diào)速汽門出現(xiàn)嚴(yán)重的卡塞,也會引起這種問題;各種超速保安的設(shè)置上存在缺陷,或者沒有正常投入使用,汽輪機(jī)的速度沒有監(jiān)控和安全限制;調(diào)速系統(tǒng)沒有正常運(yùn)轉(zhuǎn),出現(xiàn)故障;軸承和汽輪機(jī)軸的震動監(jiān)視系統(tǒng)失靈;最后就是汽輪機(jī)的保護(hù)系統(tǒng)沒有工作,汽輪機(jī)在高速的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中缺乏保障。這種問題會導(dǎo)致汽輪機(jī)的葉片飛出,嚴(yán)重時(shí)可造成汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)和凝氣器等相關(guān)設(shè)備大量損壞,甚至造成人員受傷。
1.5.機(jī)械損壞
造成這種現(xiàn)象的原因主要包括:機(jī)械的運(yùn)行參數(shù)偏離正常的數(shù)值;機(jī)組的啟動和停止沒有嚴(yán)格按照規(guī)定來執(zhí)行;由于保護(hù)不當(dāng),造成汽缸進(jìn)水和軸瓦燒毀的現(xiàn)象也時(shí)有發(fā)生;最后還有一個原因就是汽輪機(jī)保護(hù)拒動。和上面的故障造成的后果基本相同,不但會造成機(jī)械設(shè)備的損壞,無法正常工作,嚴(yán)重時(shí)還會引起人員的傷亡。
2.常見故障的預(yù)防措施
2.1.針對漏水、漏氣問題
由于漏水和漏氣問題的原因具有極大的相關(guān)性,所以在預(yù)防措施上就不一一陳列了。要針對此做好壓力容器的檢驗(yàn)和管理工作,對不合格的設(shè)備定期予以更換,堅(jiān)決杜絕以次充好的情況發(fā)生;其次,承壓容器的焊接縫應(yīng)該在運(yùn)行之前進(jìn)行合格性檢驗(yàn),檢驗(yàn)合格才可以投入使用;在使用過程中,承壓器不能隨意開孔挖補(bǔ),有必要或者非做不可的時(shí)候,應(yīng)該嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定執(zhí)行;最后,在機(jī)器使用過后應(yīng)該加強(qiáng)對設(shè)備的巡回檢查,杜絕安全隱患的發(fā)生。
2.2.針對漏油問題
輸油管道的設(shè)計(jì)、安裝和布置應(yīng)該具有層次性并且安全可靠;輸油管路系統(tǒng)除必須拆卸的部位外,絕大部分應(yīng)該采用焊接結(jié)構(gòu);系統(tǒng)管道、接頭和閥門等附件的承壓等級應(yīng)該按照耐壓試驗(yàn)壓力選用性能較好的;在設(shè)計(jì)和制造過程中,設(shè)計(jì)院和制造廠應(yīng)該對汽輪機(jī)的的系統(tǒng)布置做出定型設(shè)計(jì);沒有采用套裝式輸油管道結(jié)構(gòu)的系統(tǒng),應(yīng)該采取措施防止高壓油噴射到高溫物體和電纜等設(shè)備上;在材料選擇上,采用耐油、耐壓和耐溫以及較好密封性能的填料和墊片;還要保證汽輪機(jī)的各個結(jié)合面平整并且接觸良好。
2.3.針對超速問題
保持汽門和調(diào)速卡門的光滑,避免卡澀,定期完善并檢查、調(diào)節(jié)系統(tǒng)的組件,對不合格的零件,要予以更換;采用安全可靠的汽輪保護(hù)裝置,在檢查和修理過程中要嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定,使用品質(zhì)過關(guān)的機(jī)器;告訴的套裝式油系統(tǒng)中不應(yīng)該有雜物,為此應(yīng)該安裝凈化裝置,清理雜物,保證油封壓力自動調(diào)節(jié)裝置的正常使用。
2.4.針對機(jī)械損壞的問題
機(jī)組啟動時(shí)必須要有軸向位移和低汽溫等保護(hù)措施,還要檢查大軸撓度和上下氣溫差,合格后才能啟動;機(jī)組在啟動和停止過程中,發(fā)生異常反應(yīng)時(shí)應(yīng)該立刻停止工作,查明原因、消除故障后才可以繼續(xù)投入使用;調(diào)整好汽封的間隙,安裝氣封壓力調(diào)節(jié)器,質(zhì)量應(yīng)符合運(yùn)行的參數(shù)要求;潤滑油壓、軸瓦溫度、回油溫度等都應(yīng)該有嚴(yán)密的監(jiān)控裝置,發(fā)現(xiàn)異常后立即按規(guī)定進(jìn)行處理,排除隱患。
綜上所述,日常生活中汽輪機(jī)的主要故障問題包括:漏水、漏汽、漏油問題,超速問題和機(jī)械損壞的問題。而對于解決這些問題的方法主要還是以預(yù)防為主,并且還要完善應(yīng)急預(yù)案機(jī)制,在發(fā)生問題時(shí)可以從容的應(yīng)對,最大程度上保障公司人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。對汽輪機(jī)事故產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析并提出預(yù)防措施,是保障汽輪機(jī)正常運(yùn)行的重要條件,對于保障正常的工業(yè)生產(chǎn)具有重要意義。