汽轮机油动机及油管振动分析与处理

汽轮机油动机及油管振动分析与处理

摘 要 ：本文阐述了南化公 司 CN6—35／9机组调节系统油动机及管道的振动故 障 ，分 析了故障产生的机理，介绍了处理故障所采取的措施 。

关键词：汽轮机 ；涮节系统 ；油动机 ；振动 中图分类号 ： rK263．8 文献标识码 ：B

中石化南化公司一台 CN6—35／9单缸冲动抽汽冷凝式机组，是硫酸余热回收配套的发电设备，其调节保安系统采用 了引进 的西门子技术。该机组 自投产以来，油动机及调节油管道一直存在着随机性的强烈振动故障。故障时，油动机活塞上下大幅度摆动 ，幅值达 50ram，二次油压的摆动范 围达 0．3MPa，同时，机组负荷或转速剧烈变化 ，并造成多次的机组减负荷或非计划停车 ，严重时油管及管道法兰破裂 、漏油，甚至造成火灾等事故。

一、原因分析

经统计分析 ，油动机及调节油管的振动故 障一般发生在机组的开车及运行期间，停车过程则没有。而运行中的振动则具有随机性。

由于调节油管及油动机本身存在着固有的振动频率．机组在运行时，一旦受到外界或和其固有频率接近的激荡力作用，则会发生振动，影响因素大致有以下几个方 面。 1．调节系统的 自激振荡

这种振荡一般和部套结构、运行状况有关。振荡时反馈激振力周期性地作用在油动机滑阀上，造成振动加剧 。该机组的设计中，为了提高油动机动作的灵敏性，增加了错油门的滑阀在运行中旋转及上下的振动功能。在错油门滑阀旋转的同时也使其产生振动，后者是通过在滑阀下部的一只小孔来实现的。滑阀每转动一圈 ，该孔便与泄油孔接通一次，从而引进二次油压下降并导致滑阀下移，当滑阀继续旋转至小孑L被封闭时 ，则滑阀又回中。在如此重复运动过程中，就有微量的压力油从错油门反复进入油动机活塞上腔 和下腔 ，使活塞及调节气阀杆出现微幅振动，使油动机对调节信号响应的灵敏性提高。通过调节进入转动盘和二次油排泄量可改变滑阀的频率与振幅的大小 ，而且频率增加时，因泄油时间减 少，则滑阀振幅会减小，反之，振幅会增大。但是 ，这种提高灵敏性的措施也会带来负面效应，即当错油门的这种微幅振动和调节系统的自振频率一致时，振幅将会被放大，使调节系统产生不衰减的强烈振动。此外 ，滑阀卡涩时也会引发振动。

2．油管内油流的谐振

引起油流谐振的原因较多，常见的有调节系统各部套及油中夹带空气、油管道布置不合理和油口堵塞等。调节系统各部套及油中夹带空气 ，一般是由于油动机滑阀顶部泄油孔设计不合理、机组启动时油箱中油夹杂的空气被带入调节系统以及主油泵等顶部、逆止门前的管道中存在的空气造成的。如果这部分空气不能及时排出，会使油压产生波动，造成油动机大幅度摆动 ，引起调节系统的振动。管路中的直弯头及盲管也会造成油流的谐振，缺少合理的泄气孔在开车时也有可能产生调节系统的振动。此外 ，调节油管中法兰垫安装不好 ，造成油流的节流 、进入错油门的二次油管上的阻尼器堵塞或调节器内波纹筒和放大器等油 1

口堵塞，均会引起调节系统油流的谐振。

3．运行调节中激振力

当调整机组 的运行负荷时，二次油压将发生相应的改变 ，错油门的振动幅值及频率也会同时发生变化，即调节系统受到了变化的激振力影响，使振动加剧。此外 ，进行油滤网切换清洗、不同负荷时

油动机活塞所处的油口位置等也会对振动产生一定的影响。

二、解决措施

通过分析可以看出，减小激振力和避开调节系统的自振频率是解决问题的关键。经过测量，错油门滑阀振动频率在 6—15Hz之间，高频时，调节系统振动机率较高。通过以下几项措施的实施，问题得到了解决。

1．避开谐振频率4 v# E& L! @% d7 C' {

采用改变错油门二次油泄油孔大小的方法可以改变调节系统的振频 。油动机运行中的上 、下振动幅度可通过改变错油门二次油泄油孑L的大小进行调节，通过逐步的试验 比较发现，在调节螺栓关到位后，仍不能消除其振动，最终采取了堵塞滑阀二次油泄油孔的方法 ，彻底 改变 了错油门滑阀振动频率，使振动基本得到消除。由于该机组接带的负荷经常变动，故此法不会造成油动机灵敏度下降或卡涩。但对稳定运行方式的机组要注意变化。机组开车前，采取适当增加油循环的时间、加固二次油压管线、运行中适度提高润滑油的温度等措施，对解决谐振也有较好效果。 2．调节机组负荷范围

由于调节系统振动的扩展需要一个激振源 ，因此，在产生振动后，只要能改变振源的大小或频率，振动即可得到控制。减、增负荷(或转速)是最有效且直接的手段。多次的试验表明 ，在发生振动的初期，通过先减负荷(或转速)，待振动消失后，重新接带负荷(或转速)的方法均能使振动得到控制。但在具体操作过程中，有时要反复进行几次才能有效。 3．定期清洗调节系统

由于该机组的滑阀较多，其对油品的要求就更高。除了对润滑油定期体外过滤、油滤网定期清洗外，还要对调节系统的各滑阀、波纹筒、调节器等进行经常性的清洗 ，特别是油动机和错油门的滑阀，以保证各滑阀等的运动无卡涩。经验表明，一个季度应进行一次清洗，一般不超过 6个月。此外，对于油管道安装中使用的法兰垫，采用软四氟材料取代通常使用的耐油橡胶 ，杜绝了橡胶老化等原因造成的油口堵塞引发系统振动的问题。

三 、结论 通过修理改造及运行中的及时调整，该机组存 的调节系统油动机及油管道的振动故障基本得到了解决，不仅确保了装置的安全稳定运行，也为企业带来了一定的经济效益。

2

3

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/3wu4.html