赵永忠
（江苏华电扬州发电有限公司，江苏扬州225007）
摘要：电厂转动机械主要包括各类风机、磨煤机、空压机及水泵等，随着机组容量的增大、设备的更新，设备自动化程度越来越高，同时对设备稳定性的要求也越来越高，由于设备无法避免地受很多因素影响，有时难免会出现故障，影响机组稳定运行，这就要求我们及时准确地判断故障存在的原因以及处理的方法，采取措施，预防或消除故障，将设备的不安全隐患降至最低。鉴于此，对电厂转动机械故障原因及诊断处理进行分析和总结。
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关键词 ：转动机械；振动；频谱；诊断
0引言
电厂的特点是自动化水平高、连续生产，一旦各类转动机械发生故障，将影响整个机组的正常运行。在设备检修管理工作中，如果单凭检修人员的感观和经验来判断设备故障已不能适应现代化生产的需要，而采用转动机械故障诊断技术则有助于我们及时防止和处理设备故障。
1原因分析及诊断处理
造成转动机械故障的原因可能是多方面的，主要有轴承（包括滚动轴承、滑动轴承）缺陷、联轴器中心不符合要求、机械松动、转子不平衡及轴弯曲等多种原因及上述多种原因的组合。
1.1滚动轴承缺陷
故障表现为滚子或滚道出现剥落、凹痕、破裂、腐蚀或杂物进入，产生的主要原因是轴承质量不高、安装不当、轴承与轴的配合不正确、润滑不好等。
例如：型号为IZ300?250?765的灰渣泵，转速985r/min，扬程90～97.5m。在运行中发现设备本体轴承及泵壳的振动值逐渐变大，水平振动最大达到300μm以上，且轴承温度偏高，两侧都在65℃左右，对其进行检测，频谱图中发现在6.5Hz和78Hz处都有明显的波峰，在高频区还有群峰出现，对照频谱图进行分析，判断该泵轴承滚子、保持架、外滚道都已损坏，经过查阅台账，发现该灰渣泵运行时间累计已超过15000h。经过解体检修发现，判断正确。更换轴承后，该设备运转正常。
1.2滑动轴承缺陷
引起滑动轴承故障的原因主要有：间隙过大或过小，油膜涡动和油膜震荡，滑动轴承质量存在问题，润滑不良，长期在振动大或温度高的情况下运转。
例如：型号为Y4?2×61?01No26.5F的引风机，风量756100m3/h，叶轮直径2650mm，转速747/598r/min。在运行中发现该风机振动偏大，本体西轴承水平方向振动最大达到175～190μm，温度测点显示，该轴瓦温度为48℃，比引风机其他轴瓦的温度高8～10℃，对其进行频谱检测，频谱图中发现在5Hz附近有明显的波峰，且在轴向振动的涡动频率处份量较小，对照进行频谱分析，初步判断该滑动轴承间隙过大。小修时进行解体检查，发现该滑动轴承顶隙超标，且下瓦有起皮现象，实践证明，我们的判断基本正确。对其进行研刮，重新调整间隙，试转后，设备运行正常。
1.3机械松动
机械松动分为结构松动和转动部件松动，造成结构松动的原因是安装不良、长期腐蚀、磨损造成其结构或基础损坏；转动部件松动的主要原因是零部件损坏，轴承与轴配合不当，轴承内圈与轴产生相对运动。
例如：DTM380/830Ⅳ磨煤机，其电机型号为Y1000?10/1430，功率为1000kW，电压为6kV，电流为123A，转速为595r/min。每年都会发生电机轴瓦振动大、温度高等缺陷，有时振动值最大达到500μm以上，每年都要进行很多次的抢修，但都未能找出振动大的根本原因。通过请教专家以及后来我们对设备故障诊断工作认识的积累，用现场频谱仪对设备状态进行检测，并在出现故障时进行检测分析比较，发现其频谱图与正常时相比，除基频16Hz处有明显的波峰外，在3～10倍频还有很大的份量，基本确定电机振动的原因是电机基础不牢，提出对电机地脚进行加固的办法，并取得了明显的效果。实践证明，我们的判断是正确的。
1.4转子不平衡
引起转子不平衡的原因有装配不当、转子上有附加物产生、转子受到磨损、转子破裂或丢失部件等，具体表现为：径向振动大，而其他方向的振动值较小，径向振动随转速增大而增大，在频谱图上表现为基频有稳定的高峰，其他倍频振幅较小。
例如：型号为Y4?73?12?18D左135的引风机，本体轴承水平振动超过200μm，垂直方向及轴向振动值都在100μm以内，电机振动值均正常，运用VA?11B现场频谱仪对设备状态进行检测，并与前期检测频谱图进行比较，发现在其基频上有一明显波峰，初步判定是转子不平衡引起，经过检查，发现风机每片叶轮上都有约80mm的积灰，造成风机转子不平衡。经过清灰后，风机运行正常。
2注意事项
运用状态监测及故障诊断技术，可以更方便、更快捷、更有效地把握设备运行状况，提高设备维修水平。对设备的分析与诊断，如果单靠一两次测量往往不能准确把握故障的原因，要定期对设备进行多次测量分析、搜集数据、对照比较，从中找出变化的趋势及引起振动的主要原因。对设备进行状态监测要规范化、制度化，规范测点管理，定部位、定仪器、定周期对设备进行常规监测，及时掌握设备运行状态，有利于进行设备实际运行状况的技术评价。对状态良好的设备，可适当放宽监测频次；而对状态异常的设备，应增加测量的频次，以便及早查明原因。
3经验总结
转动机械在运行中发现振动大、温度高等
异常情况，以前检修人员都是对设备联轴器中心、地脚、轴承及转子不平衡进行逐步检查，需要花费很多检修时间和精力，同时对机组的安全稳定运行也带来了影响。
设备的检测通常是指通过测定设备的某一特征参数（如振动、温度），来检查其状态是否正常。当特征参数小于允许值时认为正常，否则认为异常。而设备故障诊断技术是通过了解和掌握设备在线使用的状态，结合设备的运行历史，对设备可能要发生或已经发生的故障进行预报、分析、判断，确定故障性质、类别、程度、原因、部位，指出故障发生和发展的趋势及后果，提出控制故障继续发展的措施，通过采取调整、维修、治理的对策消除故障，最终使设备恢复正常状态。
设备故障诊断技术和状态监测作为现代化设备管理的重要组成部分，是设备管理与维修管理必不可少的手段。尤其是在电厂面临煤价上涨而相对电价较低这一形势的今天，如何提高设备的安全稳定运行水平，控制和降低设备维修成本是企业管理的重要环节。
设备故障诊断技术是一门新兴综合性学科，在实践中还需进一步探讨与发展。加之设备千差万别，外部运行条件各不相同，同时故障往往有多种不同的信号反应，而有些信号往往介于两种或多种可能的故障之间，不是一一对应关系。这就要求我们从实际出发，具体问题具体分析，平时勤于观察，收集好第一手资料，注意数据的积累，不断提高自身技术水平。因为引起转动机械振动的原因是多方面的，所测出的信号也是多个信号的组合，这就要求对监测人员加强培训、不断提高监测水平，这样才能做到准确判断、灵活运用，把设备管理工作提高到一个更高的水平。
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参考文献］
［1］何川，郭立君.泵与风机［M］.4版.北京：中国电力出版社，2008.
［2］牛明忠，王葆华，王桂亮.设备故障的振动识别方法与实例［M］.北京：冶金工业出版社，1995.
［3］张学延．汽轮发电机组振动诊断［M］.北京：中国电力出版社，2008.
收稿日期：2015?07?08
作者简介：赵永忠（1968—），男，江苏兴化人，工程师，从事电厂锅炉技术管理工作。