楊成田　邵斌
（阜陽華潤電力有限公司（sī））

　　摘　要：針對實際工作中油（yóu）質對汽輪機軸承所造成的損害，從理論上探討了損害的原因（yīn）和（hé）機理，又結合實際事件，從理論回到實踐，指出了工作中需要注意的問題，為避免（miǎn）軸瓦的損害（hài）和燒瓦事故提供了依據。
　　關鍵詞：油（yóu）；軸瓦損壞；注意事項
　　0　前言（yán）
　　為（wéi）了維（wéi）持汽輪機（jī）組的正常運行，油質的淨化至（zhì）關重（chóng）要，特別新機組。新裝汽（qì）輪發電機組投產前的淨化工作主要有兩大項：即吹管（guǎn）和油循環。蒸汽（qì）管道的吹掃主要是保護汽輪機（jī）通流部分不受損壞，這項工作已（yǐ）受到重視，吹（chuī）管的（de）質量已（yǐ）有（yǒu）明確（què）的工藝和質量標準。其質量也有明顯的提高。油係（xì）統（tǒng）的油循（xún）環是保護軸承和調節係（xì）統（tǒng）不受損壞和正常工作的。但這項工作進步不如前者大，工藝要求和質量也標準不夠健全，而且執行不嚴，因此，因油髒造成磨（mó）軸、燒瓦、拖延工期的問題屢屢發生。油髒也危害到機組的安全生（shēng）產，有此機組移交生產後，瓦溫高、調節（jiē）係統不能正常工作，電廠不得不停（tíng）機揭（jiē）瓦，清理油（yóu）箱（xiāng）重新（xīn）進行油循環。要想做好油質的淨（jìng）化工作，我們必須提高對油質的（de）認識，采（cǎi）用科學的工藝、加強監督驗收。
　　1　理論（lùn）分析
　　現代大型高速旋（xuán）轉的汽輪機均采用滑動軸承（chéng），為了減少磨擦，都用透平油進行強迫潤滑，透平油在軸頸和軸承表麵（miàn）的楔形（xíng）間隙中形成一個油膜，這樣高速旋轉的軸（zhóu）就不至於和軸（zhóu）承表麵進行（háng）直（zhí）接接觸和碰撞，而（ér）是通過油膜進行液體磨擦，如果油（yóu）中混進了機械雜質，可能使液壓調節和保護部套犯卡，而失去正常的調節和保護功能。
　　軸瓦（wǎ）同軸頸（jǐng）表麵的（de）承力間隙（xì）中的油膜是很薄的（de），一塊是（shì）200微米左右，油中機（jī）械雜質（zhì）顆粒Z大尺寸大於油（yóu）膜厚度時，油中雜質擊（jī）穿油（yóu）膜，液體磨擦被破壞，變成顆粒磨擦，磨擦的結果（guǒ）使軸頸和烏金表麵遭到破壞。軸頸和烏金表麵的光潔度也不是理想的，也有凹凸不平的粗糙（cāo）部分，因此（cǐ）油膜厚度（dù）不是很（hěn）均勻的，在高低水平部分油膜有薄有厚，凸出部分的油膜相應的減薄（báo），因此尺寸小於油膜厚度的雜質（zhì）也可（kě）能將這部分油膜擊穿，產生顆粒磨擦（cā），同樣也可能造成軸頸和烏金表（biǎo）麵的破壞。軸頸和烏金表麵被破壞的程度與雜質顆粒大小和硬度有關。較大較硬顆粒造（zào）成（chéng）的破壞會使軸頸（jǐng）和烏金表麵拉毛，劃成溝痕，甚至同車刀一樣在（zài）軸頸或（huò）烏金表麵車成圓環形（xíng）的溝槽。即（jí）使細小的顆粒（lì）混進油中也要產生不良（liáng）作用，比如油中（zhōng）的泥土或細（xì）小的（de）金屬顆粒在（zài）長期（qī）運（yùn）行的（de）摩擦和擠壓中（zhōng），這些雜質被碾壓在軸頸和烏（wū）金的表麵中，使該表麵呈黑色，甚至使烏金部分表麵變得又硬又脆，雖然有些機組運行時（shí）間不（bú）長，但從軸承上看卻顯得陳（chén）舊。
　　油（yóu）中的機械雜質損壞軸頸和（hé）烏金表麵的光滑是好理解的，但對於在軸承不斷（duàn）油的情（qíng）況下，油中的機械雜（zá）質怎麽使瓦溫升高，甚（shèn）至造成燒瓦事故的問題，還沒有找到論（lùn）述這方（fāng）麵的機理的（de）文章，現作（zuò）如（rú）下探討：
　　1.1 烏金和（hé）軸頸（jǐng）表被硬顆粒拉毛出劃痕以後，軸頸表麵（miàn）呈凹凸不平的形狀，凸出（chū）部分將像微小的葉（yè）片一樣同軸一起旋轉，這種旋轉到排泄作用，使得排油（yóu）量（liàng）的增加大於進油量的增加，造成軸承間隙中油量的減（jiǎn）少引起瓦溫升（shēng）高；凸（tū）出和粗糙部分（fèn）的旋轉，又要使磨擦耗功增加，這種增加的耗功將（jiāng）變成熱量使油溫升（shēng）高（gāo）。
　　1.2 烏金表麵被劃傷以後（hòu），凹下部分會積存油流（liú），不能正常流（liú）動形成（chéng）渦流，雖然這種渦流很小（xiǎo），但它吸收磨擦產生的熱量，使溫度升高變成熾熱的油流積存下（xià）來，這也會使局部瓦溫升高。
　　1.3 磨擦使烏金溫度升高以後，烏金（jīn）也容易變軟，因此也就越容易被劃傷，如果劃痕表麵繼續磨擦，會使（shǐ）該表麵越來越粗（cū）糙，溫（wēn）度也（yě）越來越高，這種惡（è）性循環的結果必須使瓦（wǎ）溫持續升（shēng）高。
　　1.4 透平油具有揮發性，這種（zhǒng）揮發隨壓力降低和溫度升高而增加，當壓力降（jiàng）低（dī）和（hé）溫度升高達到一（yī）定條件時（shí），油（yóu）的揮發將變成類似於水的汽蝕（shí）那樣開始氣化。油的氣化正在引（yǐn）起人（rén）們的注意。礦物油在常溫下含有（yǒu）6~12%的空氣（而水隻（zhī）含有2%）由於礦物油含空氣量比水大，因此油的氣壓力也比（bǐ）水高，所以油比水更容易氣化，當壓力降（jiàng）低和溫（wēn）升高同時存在就（jiù）更加劇（jù）了油的揮發和（hé）氣化。在機械雜質引起軸承磨（mó）擦的情況下，造成部分油（yóu）膜的壓力九低（dī）和（hé）溫度升（shēng）高也將同時存在，因為磨擦一方（fāng）麵使軸承間隙內缺油，油膜部分的全部的可能被破壞，造成該部分油膜壓力降低（dī）；另一（yī）方麵磨擦產生（shēng）的熱量也使油溫升高。所以磨擦會造成軸承油膜個（gè）別部分油的揮發和氣化，這種揮發或氣化，首先在軸承間隙中（zhōng）溫度高、壓力低處以小汽泡的形式產生（shēng）並（bìng）集聚，因（yīn）此它（tā）是局（jú）部的，點（diǎn）狀的，隨著壓（yā）力的降低和溫度（dù）的升高，集聚的氣泡（pào）也會越來越多形成（chéng）氣塞區。如果壓力和溫度再繼續降低和升高，氣泡再繼續（xù）增多那麽必然使氣塞區壓力升高，氣塞區壓力升高以後，一方麵阻止了油流的通過，使氣塞區斷油，形成幹磨擦；另（lìng）一方麵氣塞區壓力升高以後（hòu），使得（dé）氣塞（sāi）區域麵積同點（diǎn）狀逐漸擴大，即使幹摩擦部分擴大。幹磨擦使氣塞區溫度急劇升高造成了磨擦損壞，輕者（zhě）使被磨擦部（bù）分呈點狀，顏色發藍，且光亮堅硬；嚴重時將導致烏金部分或大麵積熔化。
　　2　實際工作中（zhōng）的軸瓦（wǎ）損壞
　　上麵討論了油質清（qīng）潔和軸承表麵光潔度對瓦溫影響的道（dào）理。不（bú）管那種形式因素存在都（dōu）會因（yīn）機械雜質造成磨擦，引起瓦溫升（shēng）高。這一點還可以用實踐中的例子證明。
　　在新機的試運（yùn）中，特別（bié）是次起動，經常遇上軸承的油流正常，但軸承的溫度很（hěn）高。在起動升速中，中速以前軸承升速並不明顯，2000轉/分以上明顯的呈現出隨轉速的上升，溫度也升高的趨勢，有的機組定溫時瓦（wǎ）溫超（chāo）過100℃但振動不大（dà），有時懷疑是溫度測量不準（zhǔn），中心不對，軸承吃力不均等原因造成的；但停機檢查，除了油髒和軸瓦有（yǒu）些拉毛以外（wài），並未發現安裝方麵的問題。清理軸瓦、刮毛刺、重新開機瓦（wǎ）溫（wēn）又正常了，這說明瓦（wǎ）溫升（shēng）高是油髒造成的。油髒不僅在升速中引起瓦溫升（shēng）高，而且在降速中一旦軸瓦進了髒東西，產生磨擦，仍（réng）然會使瓦溫升高，嚴重時還可以造成烏金溶化燒瓦事（shì）故。有一台300MW機組運行中#6瓦溫度是正常的，但在因故停機（jī）惰走的過程中，發現（xiàn）#6瓦溫度在1000轉/分以下（xià）有升高（gāo），在560轉（zhuǎn）/分瓦溫92.6℃，在450轉/分（fèn）瓦96.6℃。即（jí）機檢查軸瓦，發現油質很髒，油（yóu）中的硬顆粒（lì）比前幾次起動明顯的增多，#4、#5、#6、#7瓦的軸頸均有嚴重磨擦（cā）、摩痕深達1mm。相（xiàng）應軸瓦不（bú）僅嚴重磨損，而且也有烏金溶化燒瓦（wǎ）的問題。有的軸頸損傷嚴重不能繼續使用（yòng）。隻好（hǎo）更換發電機轉子，汽機中低壓轉子（zǐ）重加工（gōng）軸頸，相應的軸瓦也重新澆鑄，這（zhè）次燒瓦事故（gù）損（sǔn）失是嚴重的（de），原因是殘存於油係統中機械雜質沒有（yǒu）清理幹（gàn）淨（jìng），在停機惰走1000轉/分以下時，雜質湧進了軸承造成了燒瓦事故。雖然這次（cì）事故發生在（zài）轉速下降的時候（hòu），但仍有一個升溫的過程，這說明（míng）軸承一旦被劃痕以後再繼續磨擦引起瓦溫升高是（shì）很快的，往往（wǎng）來不及處理就會導致（zhì）燒瓦事（shì）故，同時也說明油髒帶來的後果是十分嚴重的，不僅威脅到（dào）機組升速運行，也威（wēi）脅到停機惰走（zǒu）。
　　3　結論（lùn）
　　通過以上的教訓和實踐經驗，可以得（dé）出以下注意事項：
　　3.1 升速過程中特別在2000轉/分以後，如發現瓦溫明顯（xiǎn）地隨著轉速（sù）的上升高，那麽瓦（wǎ）溫達100℃要立即停機。瓦溫達103℃軸瓦部分可能被研磨，瓦溫達106℃軸瓦大部分將被研磨。
　　3.2 停機過程中出要監視軸瓦溫度情況，如降（jiàng）速中發現瓦（wǎ）溫確有升高的（de）現象，要檢查軸瓦（wǎ）。
　　3.3 在軸（zhóu）瓦溫度急劇變化的過程中，溫度表隻能（néng）反映溫（wēn）度變化的趨勢（shì），不能準確的反映出當時溫度（dù）的實際值。
　　3.4 在分析燒瓦事（shì）故中，不能中從油（yóu）泵的開停（tíng）問題上下（xià）結論，也要考慮油質狀況，油泵的氣蝕問題以及軸承進油管是否渦有空氣等因素。這些因素都相繼造成過燒瓦事故（gù）。
 

來源：《中國科技信息》2009年07期