汽輪發(fā)電機組振動及事故節(jié)選

1、第二章第二章振動故障診斷振動故障診斷振動故障診斷這一名稱國外早在40多年前就已提出，但由于當時測試技術(shù)和振動故障特征知識的不足，所以這項技術(shù)在70年代前未有明顯發(fā)展。我國提出振動故障診斷也有20多年的歷史，由于國內(nèi)機組振動的特殊性，因而在振動故障診斷方法，故障機理研究方面，具有獨特的見解，經(jīng)過40多年現(xiàn)場故障診斷的實踐，在機組振動故障特征方面我們積累了豐富的知識，已扭轉(zhuǎn)了振動故障原因難于查明的局面。故障診斷從目的來分，可分為在線診斷和離

2、線診斷，前者是對運行狀態(tài)下的機組振動故障原因作出粗線條的診斷，以便運行人員作出糾正性操作，防止事故擴大，因此診斷時間上要求很緊迫，目前采用計算機實現(xiàn)，故又稱自動診斷系統(tǒng)。系統(tǒng)的核心是專家經(jīng)驗，但是如何將分散的專家經(jīng)驗系統(tǒng)化和條理化，變成計算機的語言，是目前國內(nèi)外許多專家正在研究的一個問題，因此不能將這種診斷系統(tǒng)誤解為能替代振動專家，即使將來，也是振動專家設計和制造診斷系統(tǒng)，為缺乏振動知識和經(jīng)驗的運行人員服務，而不是替代振動專家的作用。離

3、線診斷是為了消除振動故障而進行的診斷，這種診斷在時間要求上不那么緊迫，可以將振動信號、數(shù)據(jù)拿出現(xiàn)場，進行仔細地分析，討論或模擬試驗，因此稱它為離線診斷。在故障診斷深入程度上要比在線診斷具體得多，因此難度大，本章要討論的是離線故障診斷技術(shù)。第一節(jié)第一節(jié)機組振動故障診斷的思路和方法機組振動故障診斷的思路和方法2.1.12.1.1直觀尋找振動故障直觀尋找振動故障2.1.1.12.1.1.1振動故障直觀可見性振動故障直觀可見性由于是采用肉眼或一

4、般的測量直觀去尋找，因此能找到的振動故障必然是直觀可見的故障，例如軸承座松動、臺板接觸不好、轉(zhuǎn)子上存在自由活動部件等，對于直觀不能發(fā)現(xiàn)的故障，例如轉(zhuǎn)子不平衡，系統(tǒng)共振，汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子存在熱彎曲等故障，即使多次尋找，也無法查明。2.1.1.22.1.1.2發(fā)現(xiàn)故障的偶然性發(fā)現(xiàn)故障的偶然性即使對于直觀可見的故障，也不是通過1—2次解體檢查就能發(fā)現(xiàn)的，這是由于尋找本身帶有較大的盲目性，因此能發(fā)現(xiàn)故障往往帶有較大的偶然性，例如某廠一臺國產(chǎn)100

5、MW機組，新機啟動發(fā)生發(fā)生2、3瓦振動大，經(jīng)兩次揭缸檢查，都未能找到故障原因，而且經(jīng)多次啟停觀察振動，都不能解說其故障原因，正在一籌莫展之際，一個運行人員無意間用聽棒在2、3瓦之間聽到異音，再次揭缸才發(fā)現(xiàn)高壓轉(zhuǎn)子4公斤重的中心孔堵頭脫落掉在波形節(jié)聯(lián)軸器內(nèi)。2.1.1.32.1.1.3設備結(jié)構(gòu)和故障機理的復雜性設備結(jié)構(gòu)和故障機理的復雜性顯然對于結(jié)構(gòu)和故障機理簡單的回轉(zhuǎn)機械，例如風機、水泵、一般電動機等，采用解體直觀尋找振動故障成功率較高，

6、但是對于結(jié)構(gòu)復雜，特別是大型汽輪發(fā)電機組，不僅零部件大而多、結(jié)構(gòu)復雜，而且引起振動的機理也很復雜，一次解體尋找振動故障不可能對機組每一個部件都做仔細檢查，即使是直觀可見的振動故障，在一次解體尋找中也未必能發(fā)現(xiàn)，因此直觀尋找在大機組上成功率往往是很低的。2.1.22.1.2振動原因分析尋找振動原因分析尋找2.1.32.1.3振動故障診斷振動故障診斷所謂故障診斷準確率，是指實際故障與診斷故障的符合程度，例如實際故障是一個，診斷出三個可能原因

7、，其中一個符合，則其準確率為33%；又如實際故障是兩個，診斷出三個，但一個也不符合，其準確率為零。振動故障診斷的實際價值是用來指導消振工作，因此故障診斷應在消振之前作出，但目前在一些文獻中見到的振動故障診斷，實際是在消振之后作出的，這種總結(jié)分析對于提高今后故障診斷的認識是有必要的，但是對于消除這臺機組的振動來說，已是多余的了。從這些資料統(tǒng)計來看，其診斷的準確率大部分為30%左右，有些更低。如果拿當時的原始診斷來說，其準確率遠低于30%。

8、2.1.3.22.1.3.2正向推理正向推理使用正向推理診斷故障的前提，是振動故障范圍必須明確，具體推理方法是在能夠引起機組振動的全部原因（稱故障總目錄）中與實際機組存在的振動特征、故障歷史、進行搜索、比較、分析、采取逐個排除的方法剩下不能排除的故障即為診斷結(jié)果某種故障不能排除。這一診斷結(jié)果包含兩層含義，一層是當只有一個故障不能排除時，它是引起振動故障的原因；另一層含義是當還剩下兩個以上故障不能排除時，這些故障都是振動的可能原因，需要進

9、一步做工作，排除其中無關(guān)的故障。顯然正向推理在排除和不能排除的故障比較中，也采用了反向推理，但是這種反向推理是在故障范圍明確的前提下采用排除方法，因此思維方式上要比反向推理得直接診斷故障起來嚴密的多，由此可以獲得很高的診斷嚴密性和診斷的準確率，基本上可以避免采用反向推理診斷故障所出現(xiàn)的陋診斷和誤診斷的結(jié)果，但是要取得較高的診斷準確率和肯定的診斷結(jié)果，應掌握以下要點。1.1.振動故障范圍振動故障范圍這是采正向推理的大前提，在數(shù)學上稱作邊界

10、條件，應明確，對機組振動故障診斷來說，應明確機組振動到底存在哪些故障及其相應特征，這顯然是一個非常復雜和涉及面很廣的問題，而且即使列全了機組振動的所有故障及其特征，在實際診斷時如何查找和記住這些特征，也將十分困難，況且前人還沒有提供這些資料，所以在以往故障診斷中沒有采用正向推理的。經(jīng)現(xiàn)場40多年故障診斷的實踐、總結(jié)、歸納，目前已經(jīng)明確了機組振動故障總目錄、分目錄及其相應的故障特征，為使診斷方便和實用，對于這些振動故障分類方法也進行較深入

11、的研究。機組振動故障總目錄、各類故障分目錄及其特征、分類方法，這是本章討論的主要內(nèi)容，為采用正向推理診斷故障奠定了基礎。2.2.分層次診斷分層次診斷在正向推理中采用分層次是能獲得嚴密和可靠診斷的一種有效思維方式。所謂分層次，具體是指先大范圍，后小范圍，再具體到某一種故障和某一個部件。大范圍故障劃分方法見本章第二、三兩節(jié)，小范圍和具體故障劃分方法見本章第四至十六節(jié)。在每一層次上診斷首先要明確這一層的故障范圍及其相應的故障特征、機理，在對機