汽轮机转子裂纹原因分析及运行安全措施详细版

汽轮机转子常见故障及处理方法摘要：汽轮机转子作为汽轮机的一个重要部件在实际中有着重要的作用，它对汽轮机的运作起着积极的推动作用。

在实际的汽轮机转子加工过程中，由于汽轮机转子本身结构比较复杂，对工作温度以及运作速度等要求较高，所以其加工工艺就相应的比较复杂。

另外，汽轮机转子在加工中对其尺寸精度要求也是相应较高的，所以对其加工工艺进行分析是非常必要的。

关键词：汽轮机转子；故障；处理方法转子是汽轮机的重要部件，有着造价高、图纸复杂、加工要求高、工序复杂等特征。

转子的设备一般是车床，汽轮车间采用的是数控车床，但依然是旧式的二维纸质工艺。

在生产加工中，员工必须经常查看工艺卡和转子图纸。

此外，操作比较熟练的数控员工较少，一些虽然是有着2～3年学习经历的学徒，但是他们离不开师傅的手把手教学。

如果想培养一批操作比较熟练的数控人员，则必须投入许多人力、物力和精力。

1出现的故障分析1.1设计制造方面分析由于在汽轮机中，转子一直是处于高速运转的过程中，如果是在生产制造的过程中出现问题，就会使得转子在运行的过程中，其质心和几何中心没有重合在一起，并且由于转子在运行的过程中处于高速运转的过程中，这样就会产生一个离心力，离心力主要是通过旋转中心线的静止平面上进行投影，这是一个周期性的简谐外力，如果在这个时候进行强迫振动，这就会使得汽轮机转子的振动出现加剧现象。

并且由于在运行的过程中，由于现代汽轮机的制造为了提高汽轮机工作的效率，因此汽轮机动静之间的间隙十分小，所以这就使得汽轮机在高温高速运行的过程中，很容易使得转子产生振动现象，并且由于汽缸在运行的过程中出现受热不均匀的现象，这样就会使得汽缸出现变形，加剧了转子振动，严重的时候就不断的产生循环，最终就导致故障的产生。

1.2运行方面分析汽轮机转子在运行的过程中，由于转子的材料存在着缺陷，例如材料不均匀，在受热之后就会使得转子出现弯曲以及变形等现象，因此汽轮机在运行的时候会使得盘车或是暖机的准备不充分，因此就使得转子的横截面内的温度不均匀，使得汽轮机转子出现弹性热弯曲或者是出现永久变形，甚至是汽轮机出现的摩擦和碰触也会使得转子出现永久变形，并且由于汽轮机在启动的时候各个金属和管道都处于不稳定的传热过程，因此这就使得汽轮机在热力作用下，出现热膨胀，并且由于热膨胀比较复杂，因此我们在启动的时候一定要特别的注意。

汽轮机振动特性分析及故障判断随着经济的快速发展，汽轮机被广泛的应用在各行各业，加强汽轮机振动特性分析及故障判断，对我国汽轮机行业的的发展起着至关重要的作用。

本文将从汽轮机振动故障分析、西屋引进型600MW汽轮机振动特性分析及汽轮机振动特性分析发展趋向等几个方面进行分析。

标签：汽轮机;振动特性;故障一、前言目前由于汽轮机行业的不断壮大，汽轮机振动特性分析及故障判断的问题得到了人们的广泛关注。

虽然我国在此方面上有所完善和进步，但是仍然存在一些问题和不足需要改进。

在建设社会主义和谐社会的新时期，进一步加强汽轮机的振动特性分析技术，保证汽轮机的运行质量，是促进汽轮机发展的一个重要环节。

二、汽轮机振动故障分析1、转子故障引起的振动（1）转子质量不平衡。

在现场发生的机组振动过大，按其原因分，属于转子质量不平衡的占了绝大部分，转子质量不平衡可分为转子残余不平衡和转子部分缺损两种情况。

（2）转子中心不正。

机组各转子中心不正对轴承振动的影响很大，它是产生转子扰动力的原因之一，而影响转子中心不正的原因很多，其中有由于转子中心测量调整不精确造成的，有由于联轴器缺陷造成的。

（3）转子热弯曲。

转子热弯曲包括发电机转子热弯曲和汽轮机转子热弯曲两部分。

发电机在热态时振动较大，其原因是由于转子在径向受到不均匀的加热或冷却，使转子热弯曲。

汽轮机转子产生热弯曲的原因有些与发电机转子相同，有些则不同。

（4）转子产生裂纹。

转子轴系是大功率动力机械的重要部件，其工作环境极其恶劣，在高温、高压下的蒸汽环境中，并高速运行，不但要受到机械载荷的作用，还要承受交变热负荷。

2、转轴碰摩引起振动转轴径向碰摩是机组启动和正常运行中振动突然增大的主要故障之一，据国内汽轮机转轴事故统计表明，其中的86%是由转轴碰摩引起的，转轴碰摩严重时还会引起轴系破坏事故，因此正确地诊断机组启停和运行中转轴碰摩具有非常重大的意义。

转轴碰摩具体又可分为机组启停中碰摩和工作转速下的碰摩，下面将分别给予分析。

混流式机组转轮裂纹原因分析及解决办法摘要：转轮是水电厂混流式水轮机设备的核心部件，作为能量转换站，其性能对混流式水轮机的性能有着决定性的影响。

由于各方面的原因，混流式水轮机转轮通常会出现不同程度的破坏，从而对混流式水轮机的运行及水电厂的生产造成严重的影响。

相关人员应不定期地对混流式水轮机机组进行检查，及时发现混流式水轮机转轮存在的问题，并积极采取维修措施。

在进行焊接补焊时，应严格按照操作规范，采取正确的焊接工艺进行，从而提高焊接质量，确保混流式水轮机的正常、安全运行。

关键词：混流式水轮机；裂纹原因；措施随着我国经济的不断发展，资源消耗的速度也在不断的加快，水电站的发展越来越普及，成为了社会主义建设中不可或缺的重要组成。

转轮是抽水蓄能电站混流式水轮机中的核心部件，在实际的运行过程中，由于机组发电和抽水工况频繁正转和反转，运行工况复杂，混流式水轮机转轮作为混流式水轮机重要受力结构部件，该区域在机组运行中容易发生裂纹，近些年混流式水轮机转轮出现多起裂纹问题，使机组被迫停役。

转轮裂纹的出现，不仅为机组的安全稳定运行带来了极大的威胁，为抽蓄电站的正常经营带来了经济损失和社会损失，所以要想确保水电站安全稳定运行，必须通过无损检测技术对混流式水轮机转轮定期探伤，及时发现并有效处理转轮裂纹问题。

采取有效的预防控制措施，确保机组运行安全性和稳定性。

一、概述转轮是各种类型水轮机正常运行不可缺少的核心部件，其主要功能就是将水能转换为机械能。

而且转轮也在一定程度上直接决定着水轮机的过流能力强弱、水力效率高低、运转工况的稳定与否以及汽蚀性能是否良好的关键因素。

在实际操作中，转轮的各个部分设计和制造必须要充分满足水力设计的型线要求，必须要具有高强度且具备较强的抗汽蚀的能力以及耐磨损的性能。

根据水轮机转轮所转换水流能量的形式不同，可以将水轮机分为反击式和冲击式水轮机两大类。

将水流的位能、压能和动能转换成固体机械能的水轮机称为反击式水轮机。

汽轮机末级叶片损坏的分析及对策摘要：汽轮机叶片的安全可靠直接关系到汽轮机和整个电厂的安全、满发。

鹤矿集团热电厂在大修过程中，曾发现过末级叶片断裂、汽蚀现象。

通过对鹤矿集团热电厂四台机组末级叶片损坏的形式进行分析，认为末级叶片型线下部普遍存在出汽边水冲蚀损伤，外来硬质异物击伤和固体粒子侵蚀，叶片断裂、结垢及其它损伤，分析了其损伤机理，介绍防范措施。

关键词：汽轮机；叶片损伤；损伤机理；断裂前言：叶片是汽轮机最精细、最重要的零件之一。

其运行状况对机组的安全可靠起决定性的影响。

如果叶片发生断裂，将引起机组振动、通流部分动、静摩擦，同时损失效率；若没有及时发现或及时处理，将引起事故扩大,可能导致整台机组毁坏，其经济损失数以万计。

因此，很有必要及时调查研究、分析、总结叶片尤其是末级叶片发生的各种损伤及寻找规律，以期制定防范、改进措施，避免发生大的损失。

1 汽轮机叶片损伤概况鹤矿集团热电厂1#机为武汉汽轮机厂生产的型号为FC25-3.43/0.35型汽轮机，在近几年的大修过程中也曾发现叶片根部出汽边水冲蚀、顶部进汽边水冲蚀、异物击伤叶片等。

我厂2#机为武汉汽轮机厂生产的型号为C25-35/3型汽轮机，在今年的大修中，发现叶片问题比较严重：围带飞脱、断裂、个别拉金断裂、腐蚀麻坑等。

我厂3#机为哈尔滨汽轮机厂生产的C50-8.83／0.118型汽轮机，2006年6月15日按照小修计划对末级叶片进行检查时，发现19级叶片有一处断裂，随即揭缸检查，并对末级叶片进行了探伤检查，发现存在以下问题：第19级30#、80#叶片损伤严重，70#叶片断裂，同时拉筋、围带均断裂，有9处拉筋套开焊（其中有3处是去年补焊过的）。

出汽边汽蚀：有30个叶片出汽边有汽蚀现象，其中5处比较严重，有1处细小裂纹，有22个叶片有叶根腐蚀现象，其中5处比较严重。

这几台机组低压级叶片在实际运行过程中，由于种种原因在叶片、叶根、拉筋、围带及司太立合金片等部位经常发生故障，末级叶片的水冲蚀损伤相当普遍。

汽轮机转子弯曲原因分析及预控措施刘谢（贵州西电电力股份有限公司黔北发电厂，贵州金沙551800）摘要：分析汽轮机转子弯曲的原因，采取可行对策和措施，确保汽轮机安全经济稳定运行。

关键词：汽轮机转子弯曲；原因分析；防范措施中图分类号：TK268.1文献标识码：B DOI：10.16621/ki.issn1001-0599.2019.03D.430引言汽轮机是火力发电企业三大主机之一，汽轮机转子是汽轮机重要核心部件之一，常发生的重大事故一般是转子弯曲及振动，一旦发生转子弯曲事故，将会造成汽轮机运行振动增大，严重时无法进行启动及运行，停运检修工作量大，检修工期长，检修费用高，如果汽轮机转子弯曲严重，造成永久性弯曲，通过转子直轴或配重不能解决时，将会造成转子报废，给企业带来严重经济损失。

1汽轮机转子弯曲原因分析1.1长期运行中振动过大汽轮机长期振动超标运行，由于转子在高温高压环境下，转子在频繁周期性振动下容易引起转子永久性弯曲变形，最终引起汽轮机转子弯曲。

1.2紧急停机后无法盘车一旦汽轮机发生断油烧瓦、油系统火灾、停机时油泵启动不成功、部件脱落突发强烈振动、发电机氢爆等紧急停机后无法连续盘车时，由于人工盘车不及时或处理不当，将会造成汽轮机转子弯曲，严重时无法进行直轴，最终造成永久性弯曲。

1.3机组启动冲转过程中振动过大处理不当机组启动过程中，不管是等级检修后启动或正常启动，由于检修安装间隙调整原因、转子中心原因还是启动操作原因均可能引起汽轮机振动过大，严重时冲转不成功，冲转过程振动过大，容易引起汽轮机动静部件碰磨，转子产生局部热弯曲，当振动达到跳闸保护动作时，振动还会继续增大。

1.4汽轮机启动过程中汽缸温差过大高中压内缸上下缸或内外缸汽缸温差过大，将造成汽缸变形，使汽轮机叶轮叶顶径向间隙消失，导致汽轮机冲转中动静碰磨引起振动和转子弯曲。

1.5汽轮机进冷气、汽或冷水汽轮机大轴弯曲主要原因是汽轮机进冷气、汽或冷水，汽轮机进冷气、汽或冷水的原因很多，通常是加热器、除氧器或凝结器满水从抽汽管道或低压缸进水；轴封气温度低或轴封气带水；轴封气压力过低或进气门未开启；主再热蒸汽温度突然急剧降低发生水冲击；停机后投运汽轮机快冷装置时压缩空气带水；高旁减温水、再热器减温水阀门内漏从高排管道进水；停机热态情况下主再热蒸汽阀门内漏从蒸汽管道进水；热态情况下凝结器灌水从汽缸本体连接疏水管道进水；汽轮机启动过程疏水不畅或疏水集管起压导致疏水倒流进入汽缸等。

汽轮机的检修及安全运行摘要：汽轮机运转中一旦发生故障，就会对火力发电厂运营产生直接影响，所以，为了保证火力发电厂能始终正常稳定地运行，必须加强检修和维护工作，及时排查和解决各类汽轮机故障问题，以提高汽轮机的使用效率，保证火力发电厂电力输出的效率，进而满足人们的用电需求，实现火力发电厂的经济效益。

关键词：火力发电厂；汽轮机；故障及检修1汽轮机常见故障类型1.1异常震动1.常见被迫震动，其产生原因主要是汽轮机平衡系统发生问题，导致震动故障。

汽轮机内部有些结构刚度降低，导致结构相互结合的面出现不同程度的差别而出现震动异常，一般来说，落地轴承结构最容易发生这种震动问题。

共振故障，如果汽轮机的转速接近1600转/min，那么就会引发轴承座位置的振动也有所加剧，产生共振类的问题。

转子位置不够对中，导致出现振幅较大的震动问题。

2.非正常被迫震动，其与第一种常见的、普通的被迫振动相比，其具体表现为相位和振幅均不够稳定。

导致这类异常振动的主要原因有气缸发生膨胀，导致汽轮机内部的气流不够通畅，最终导致轴承座的震动幅度有所增加。

联轴器螺栓出现松动，导致汽轮机的负荷强度和汽轮机震动发生一定程度的改变。

在实际运行中，因为汽轮机自身震动幅度较大，导致汽轮机机身发生失衡。

汽轮机运行过程中，转子因为高速旋转，温度会有所升高，最终导致转子可能会发生变形或者弯曲。

受电流和振动因素的影响，汽轮机内部温度不断升高，导致内部部分结构可能会发生一定程度变形。

中心孔部位存在渗油问题。

主轴与轴承之间存在严重的动静摩擦问题。

3.自激震动，其产生原因包括汽缸盖出现了异常膨胀，导致油膜发生一定程度震荡；在高负荷的工作状态下，汽轮机高压转子转动导致气流激振情况发生。

1.2油系统故障安装汽轮机油系统的过程中，杂质的进入可能会划伤轴颈，最终导致汽轮机的阀门被卡死，影响汽轮机的正常运行。

所以，在汽轮机运行中，工作人员需要仔细、认真地对油系统进行检查，及时解决油系统故障，保证汽轮机可以正常运作。

汽轮机运行中的技术与安全措施一、机组达到3000转/分且转速大辐度摇摆并不上网的技术措施：1、留意检查主、再热蒸汽压力状况，联系锅炉降低压力。

2、假如因真空太高，此时可手动微开真空破门，适当降低真空，增大进汽量，以稳定转速。

3、联系锅炉，关闭高压旁路，以增大高压缸进汽量，维持转速以便并网。

二、开机过程中真空下降的技术措施：1、检查真空破门是否关闭严密。

2、检查真空泵组是否工作正常。

3、汽封压力是否太低，送汽封是否准时。

4、凝聚器水位是否太高，留意掌握凝聚器水位。

5、真空式阀门应检查注水是否正常，以免真空系统不严密，致使真空下降。

6、检查循环水一次滤网是否堵塞严峻，致使循环水量减小，导致真空下降。

7、联系热工检查表计和测点是否正常。

三、停机过程中的防范措施：1、主、再热蒸汽温度的下降速度要掌握在1.5—2.5℃/分，以免下降过快而引起汽缸和转子的应力增加和负胀差增大。

2、联系锅炉要先降温后降压，严格依据滑停曲线进行。

3、主、再热蒸汽温度始终保持50℃过热度。

4、如主汽温度低于高压缸下半壁温度35℃以上时，应停止降温降压，以免发生水冲击。

5、留意调整汽封压力。

6、主、再热蒸汽温差≤40℃.7、留意轴向位移、推力瓦温度、轴承回油温度、振动的监视及机内磨擦声。

四、首次机组启动应作好如下技术和平安措施：1、严格根据规程规定的压力、温度，达到冲转条件开头冲转。

2、一经冲转，盘车应马上脱开。

否则应马上打闸停机。

3、冲转后要留意倾听机组内部声音。

4、严密监视汽缸内外壁温度不超过规程规定的范围，防止汽缸变形。

5、依据内外壁温差准时投入汽缸加热装置。

6、严密监视轴向位移、推力瓦温度和轴承回油温度。

7、冲转后高、低压加热器即可随机启动，以增大高压缸疏水量，提上升压外缸内壁的温度。

也有利于加热器的渐渐升温加热。

8、留意高、低压胀差变化状况并准时调整，以便将胀差值掌握在正常范围。

9、转速达200转/分，留意顶轴油泵停止。

热电厂汽轮机的检修及安全运行热电厂汽轮机作为重要的发电设备，其检修和安全运行是保证发电厂正常运行和安全生产的重要环节。

本文将从检修流程、关键技术、安全运行方面进行详细介绍和分析。

一、检修流程1. 检修计划编制热电厂需要制定汽轮机检修计划，明确检修内容、时间节点、检修人员及安全措施等。

检修计划应按照国家标准和企业实际情况制定，并经相关部门审核批准后执行。

2. 设备准备在进行汽轮机检修之前，需要做好设备准备工作，包括准备所需的工具、备品备件、检修方案和相关文件资料等。

确保检修过程中所需的一切资源齐备，提高检修效率。

3. 停机检查在进行汽轮机检修前，需要进行停机检查，包括检查设备运行情况、测量参数、分析故障原因等，确保停机检查准确无误，为后续的检修工作打下基础。

4. 拆卸清洁根据检修计划，对汽轮机进行拆卸清洁工作，包括拆卸叶片、清洁转子、清洗管道等，确保设备表面干净，有利于后续的检修工作。

5. 检修维护在汽轮机拆卸清洁完成后，进行具体的检修维护工作，包括更换磨损零部件、修复叶片损伤、校准传感器等，确保设备运行正常、安全可靠。

6. 装配调试在检修维护工作完成后，对汽轮机进行装配调试，确保检修后设备运行正常、性能稳定，达到安全可靠的要求。

8. 安全运行汽轮机检修完成后，需要做好安全运行工作，包括设备保养、检查运行参数、及时处理设备故障等，确保设备安全稳定运行，保证发电厂的正常生产。

二、关键技术1. 超声波检测技术超声波检测技术是汽轮机检修中常用的一种技术手段，通过超声波仪器对汽轮机叶片、转子等零部件进行检测，可以及时发现裂纹、疲劳等缺陷，为后续的检修工作提供依据。

2. 涡流检测技术涡流检测技术是一种非接触式的检测技术，通过感应涡流原理测量汽轮机叶片、转子等零部件的表面缺陷和尺寸偏差，对于小裂纹、齿轮齿条的磨损等故障具有很好的检测效果。

3. 检修焊接技术在汽轮机检修过程中，需要运用焊接技术进行叶片修复、磨损零部件补焊等工作，检修焊接技术需要符合国家标准和厂家要求，确保焊接质量和安全性。

汽轮机超速和轴系断裂专项应急处置预案一、背景介绍汽轮机是一种利用高温和高压气体驱动的发电机组设备。

在汽轮机的运行过程中，有时由于各种原因可能会出现超速和轴系断裂等紧急情况，这些情况可能会对设备的正常运行和人员的安全造成严重威胁。

因此，制定一份汽轮机超速和轴系断裂应急处置预案是非常有必要的，可以在紧急情况发生时迅速采取有效措施，保障设备和人员的安全。

二、应急处置预案的目标1. 在汽轮机超速和轴系断裂等紧急情况下，迅速控制事态发展，保障设备和人员的安全。

2. 最大限度减少损失，并尽快恢复设备正常运行。

三、应急处置预案的原则1. 安全为先：以人员和设备的安全为重点，确保没有人员伤亡。

2. 迅速响应：在紧急情况发生后，要立即启动应急处置预案，迅速采取行动。

3. 协作配合：各相关部门要密切配合，互相协助，共同应对紧急情况。

4. 科学决策：根据实际情况，科学决策并采取合适的措施，确保应急处置预案的有效性。

四、应急处置预案的内容第一部分：超速应急处置预案一、超速事故的定义和分类汽轮机超速是指汽轮机转速超过额定转速的一种紧急情况。

根据超速事故的原因不同，可以将超速事故分为控制系统失效引起的超速事故、负荷丢失引起的超速事故和外部因素引起的超速事故。

二、应急处置步骤1. 确认超速事故的发生，并向相关人员发出超速告警信号。

2. 立即关闭汽轮机的燃料供应系统，切断汽轮机与外界的连接，防止事故扩大。

3. 启动紧急停机控制系统，停止汽轮机的运行。

4. 检查超速事故的原因，并采取措施予以排除。

5. 迅速修复超速事故造成的损坏，并检查其他相关设备的运行状态。

第二部分：轴系断裂应急处置预案一、轴系断裂事故的定义和分类轴系断裂是指汽轮机的轴系（包括主轴、转子等）因受到冲击或疲劳损伤等原因而发生断裂的紧急情况。

根据轴系断裂事故的原因不同，可以将轴系断裂事故分为冲击断裂事故、疲劳断裂事故和裂纹断裂事故。

二、应急处置步骤1. 确认轴系断裂事故的发生，并向相关人员发出断裂告警信号。