在安装过程中预防汽轮机振动的方法浅谈

【摘 要】汽轮发电机产生振动的原因是多方面的，设计安装制造等各个环节都会影响汽轮机实际运行中的振动。而在安装过程中的不当与失误是在众多原因中较为突出的。本文简单介绍了在汽轮机安装过程中的预防在运行过程中产生振动的一些方法。

【关键词】汽轮机；运行；振动；安装

汽轮机安装是一个精度要求较高、难度较大、工艺复杂的工程。在安装过程中，振动往往是最难分析、最难消除的问题。当机组长期在振动超标的状态下运行时，会导致机组寿命缩短，不能达到满负荷，甚至突然停机等严重后果。随着汽轮机容量的增大，支承和膨胀系统都更加复杂。通流部分和支承系统各部件的热膨胀、热变形和动静间隙的变化都可能引起机组的异常振动，从而也就更加增大了机组振动的复杂性和危险性。

1 基础沉降

汽轮机基础质量控制贯穿于土建施工的全过程，必须严格按照施工图纸和规范要求施工，保证基础有足够的强度，各测点沉降量基本一致，且到机组安装试运后，沉降量趋于零。如果在安装过程中，出现基础下沉或变形，则会导致基础台板与基础贴合不密实，在机组空负荷时即出现振动，且运行工况改变，振动频率和振幅也随之改变。因此，在安装过程中，要定期观测基础沉降数据，掌握沉降动态，以便在设备安装中采取措施减少影响。

2 轴承中心的标高

轴承座几何中心与轴颈承力中心若不重合，轴颈承力中心沿轴向周期变化时，轴承几何中心与轴颈承力中心不重合而产生力矩，如果轴承轴向刚度不足将产生轴承的轴向振动。所以安装时我们要增大轴承座的联结刚性，轴承座底面要与基础贴合严密，接触点达到75%以上，0.05mm塞尺不入。

汽轮机两端的轴承标高不在设计要求的范围内会造成转子两端轴承的负荷分配不合理。负荷较轻的一边，轴瓦内的油膜将会形成不好或者根本不能建立油膜，这样就会诱发机组的自激振动、油膜振动和汽流激振等；而负荷较重的一边，由于吃力太大，会引起轴瓦温度升高，当轴瓦乌金温度达到一定值时，很容易产生轴瓦乌金过热现象，从而造成机组的振动。因此在汽轮发电机组安装时，应该根据制造厂家的技术要求，再结合现场的实际情况对机组轴承标高进行认真的调整。通常汽轮机厂家供货的垫铁为可调垫铁，行程仅3-4mm而土建基础施工标高误差为10mm，安装中须采取特殊方法，即在可调垫铁与基础之间增设平垫铁。

3 低压缸排汽口与凝汽器颈部焊接

低压缸体积大，刚性小，易变形，变形量如果过大，会引起机组中心不正，容易造成动静部分相互摩擦，从而引起机组振动。为最大程度的减小由于低压缸排汽口与凝汽器颈部焊接引起低压缸的变形，焊接采用多点同时按照顺时或逆时针方向焊接，焊接电流、焊接速度应保持一致，在焊接过程中，至少在汽封洼窝处、每个低压缸四个脚支百分表进行监视，当支脚百分表变化大于0.10mm时要暂时停止焊接，待恢复常态后再继续施焊，同时监视转子扬度变化值，当变化达0.02mm/m时，应暂时停止焊接，查明原因，采取适当措施后方可继续施焊，确保低压缸变形量在容许范围之内。

4 汽缸及缸内部件中心找正

汽缸就位以后，缸体及缸内部套找中心就成为安装工序的关键，关系到机组的平稳运行。如果缸内动、静部分不能保持同心，则动静间隙不均，造成运行时蒸汽在圆周上不均匀泄漏，引起间隙自激振动。当动、静部分中心严重超标时，还可引起动、静之间摩擦，若摩擦发生在转轴处，更会使转子发生热弯曲，运行不稳定，出现强迫振动。在安装过程中，注意使缸体中心、隔板（套）中心保持一致，转子中心与隔板中心一致。

中心找正采用钢丝、外径千分尺配合耳机测量或激光找正的方法，相同的精确度时，激光系统的组装和取得的测量值所需要的工作量更大，且激光光束漂移大，其结果不令人满意，所以现场一般仍使用钢丝找中方法，钢丝通常选用直径为0.4mm的琴钢丝，钢丝一端挂的重锤拉紧力为13.6kg，测量最大偏差小于0.05mm。

5 转子扬度和轴系连接同心度

转子水平放置时，由于自重，将产生静挠曲，所以机组各转子的中心线连线应在同一根光滑连续的曲线上；机组各转子中心线的连线虽成一根光滑连续曲线，但曲线的位置形状可以不同，这样要造成各轴承上的负荷不同。各转子连成一起后呈一连续的光滑曲线，方能保证整个转子平稳运行。这一条曲线可以按轴承的不同位置确定，这就是转子扬度的确定。当转子扬度确定后，汽缸纵向水平随之而定，各轴承负荷、转子受力、轴向力、临界转速也随之确定。

如果转子与汽缸或静子的同心度偏差过大，则可能会引起汽流激振、电磁激振和动静碰磨。此外，当联轴器法兰外圆与轴颈不同心、联轴器法兰止口或螺栓孔节圆不同心、端面瓢偏、连接螺栓紧力明显不对称时，不论圆周和端面如何正确，当把连接螺栓拧紧后，都会使轴系不同心和不平直，还会使转子产生预载荷。当转子处于旋转状态时，轴系同心度和平直度会直接产生振动的激振力，引起机组的振动，所以在安装时需特别注意，仔细检查、测量，确保机组转子扬度和轴系连接同心度。

6 轴承安装

支持轴承的轴承盖与轴瓦之间紧力如果过大可能使轴瓦、轴承盖变形，特别是球面轴承将影响自由调位；紧力过小将引起振动。此外轴承的连接情况主要对轴承的刚度产生影响，若轴承的刚度不够，在同样大小的激振力下引起的振动较大，所以必须将轴承各连接螺栓拧紧，在现场经常发现由于连接螺栓未拧紧而引起振动的现象。为此，安装应使垫块能均匀承重，每块垫块的接触痕迹应占垫块总面积的75%以上，接触点均匀分布。

7 滑销系统间隙

汽轮机在正常条件下运行时，受热膨胀和冷却收缩数值变化较大。同时高中、低压缸分段布置，温差较大。为了保持汽缸在热态能自由膨胀、冷态能自由收缩，收缩过程中汽缸中心与转子中心不产生偏移，设置有汽轮机滑销系统。汽轮机受热后，滑销系统引导整个机组按预定方向自由膨胀，保证汽轮机动、静部分中心位置及各处间隙在膨胀过程中均能满足要求，达到稳定运行的目的。汽轮机从冷态到全负荷，它的热膨胀（或停机时冷缩）如果受到阻碍，就会产生严重后果，使汽轮机所受的热应力变大，破坏装配过程中的中心线，导致动静部分发生碰擦、主轴弯曲等，既而产生机组的振动。

安装时首先将滑销和销槽清理干净。如有毛刺、卷边应彻底清除。然后用内径和外径千分尺，沿滑动方向分别测量销子及销槽的宽度尺寸，其差值即为滑销间隙。测量时，至少测量每块两端及中间三点，三点尺寸应相等，其差数≯0.02mm。若间隙太小，可修刮销子或销槽，间隙太大应对销子或销槽进行补焊然后研刮加工。

8 结语

汽轮机安装作为电厂基建中技术含量较高的工作，对汽轮发电机组今后的运行产生决定性的影响。因此施工人员、监理人员、业主单位必须按照技术要求、规程规范、验收标准进行层层把关。只有把好这一关，针对汽轮机的特点金星振动的预防控制和运行监测，才能保证良好的振动指标，和长时间设备的健康稳定运行。

【参考文献】

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