汽轮机降速过程中轴瓦磨损原因分析

本文以某1000 MW汽轮机降速过程中发生轴瓦磨损故障为例，由河北国源电力工程师针对其故障产生的原因进行详细分析，并提出相应的处理办法和预防措施。

1、概况

某1000MW汽轮机做严密性试验结束后转速降到400rpm时#5瓦金属温度迅速升高，停机后，用桥规检查时发现该瓦底部调侧被转子啃磨约0.12mm，油囊面积变小。对轴瓦磨损原因进行分析，采取措施，更换#5瓦后机组运行正常。

2、事件经过

机组整套启动运行正常负荷250MW，#5轴承金属温度69.5℃，汽机做严密性试验，汽轮机转速降至900rpm后#5瓦出现明显的金属温度上升趋势，降到400rpm时温度迅速升至最高121℃（图1），润滑油温40～46℃。停机后轴承座发现轴瓦钨金细沫，开瓦检查发现该瓦底部调侧被转子啃磨约0.12mm，油囊面积变小（图2）。

3、原因分析

经过对轴瓦磨损现象的分析，确定由以下一种或多种因素共同造成：

（1）真空变化导致

该类型机组的低压缸前后轴承座采用与低压缸一体的设计，座落在低压缸中部，用筋板和管材支承，轴承座的标高和空间位置很容易受到机组工况，特别是温度和真空的影响。

如当真空发生变化时，轴承座的空间位置发生改变，一旦这种变化幅度较大时，轴承底部球面不能及时跟随转子的位置做出相应改变时，造成轴承与转子之间的接触角度发生改变，导致轴承受力面积减小，局部受力增大，从而造成半边轴瓦严重磨损。

（2）润滑油颗粒度指标不合格

转子在低转速的工况下，虽然有顶轴油的投入，但由于没有形成稳定的油膜，在此状态下，油中的颗粒物会对轴瓦产生严重磨损。

（3）润滑油温度的影响

转子在低转速的工况下，不能形成稳定的油膜，油膜刚度与转速成正比，与润滑油的粘度成正比；因此，当转速下降时，为维持油膜刚度，润滑油的油温应随之降低，可以适当增加润滑油的粘度，从而起到稳定油膜的作用。而此次停机过程中，油温始终维持于40℃以上。

4、处理办法和预防措施

（1）用晶相砂纸轴颈磨损较严重的部位进行打磨处理。

（2）更换#5轴瓦，并用桥规复测，确保转子位置与安装记录相符。

（3）在安装上瓦枕过程中，确保瓦枕紧固螺栓紧力符合图纸要求，防止紧力过大，造成轴承自位困难。

（4）将油温变化曲线加入到汽轮机启停的自动控制程序中，润滑油温度应跟随转速变化进行调整，制造厂要求如图3所示，汽机转速900以下时润滑油油温应控制在30～34℃。

（5）油质化验合格，可能后期进入或系统死角还留有硬质颗粒杂质。润滑油重新取样化验达到NAS6级标准，并按国外标准在各轴承进油口用120目滤网过滤收集至少8小时，用放大镜观察没有≥0.1mm的异物，如有异物需进行8小时循环后再做检查。

经过上述处理后机组启动运行正常，轴承温度和轴系振动达到优良标准。

汽轮机检修技术咨询热线：0311-85805055

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