福建福清核电有限公司 350300
摘要：在核电机组运行中，汽轮机轴瓦是非常重要的一项影响因素，将对机组的运行稳定性产生影响。在本文中，将就大型核电机组汽轮机轴瓦故障及原因进行一定的研究。
关键词：大型核电机组；汽轮机；轴瓦故障；原因
1 引言
近年来，我国的核电事业获得了快速的发展，对于我国电力整体水平的提高做出了重要的贡献。对于核电机组来说，其规模大、内部复杂，具有较多的影响因素。汽轮机轴瓦是核电机组运行当中的重要组成部分，在具体运行中，也经常会因此发生故障。对此，即需要能够积极做好故障原因的把握，及时做好处理措施的采取与应用。
2 故障情况
某核电厂机组，为1000MW型大型机组，汽轮机由2个低压汽缸以及1个高中压合缸组成。该机组在运行1年后，电机轴承温度存在偏高情况，在对其解体大修后，可以发现轴瓦表面位置具有黑褐色聚合物结垢，在一年后解体大修时，即发现轴承表面也存在一定的碳化情况。
3 故障原因分析
3.1 轴瓦自复位能力
根据轴瓦结构情况，当其没有解体时，不能够对其平行度进行直接的测量，可以通过顶轴油压测量进行间接的判断处理。在实际油压分配方面，同轴瓦以及发电机转轴平行度具有直接的联系，当轴瓦同转轴间具有较好的平行度时，承重瓦中间两路高压具有接近的油差，否则将具有较大的差值。从运行数据角度可以了解到，但轴瓦具有较好平行度时，油差能够对设计要求进行满足。而在实际运行中，则可以发现在时间不短发展的过程中，也将具有更大的油压差，该种情况的存在，即表明轴瓦同电机转轴间的平行度存在不良情况。当然，平行度在变化中，其也是一个逐渐变化、逐渐增大的过程，该种情况的存在，即表明对于发电机轴承自身来说，是不存在问题的。这是因为轴承套间同轴承体间具有球面配合特点，通过自身调心功能的应用，即能够对轴瓦同转轴间的平行度进行维持，保证在一定范围内油压差处于变化状态。此外，轴承也具有一定的调心功能，在现场调试中，发现发电机转子存在不能盘动的情况，即表明某因素存在变化，并超出了轴承自身的调心能力。在对轴承因素排除的情况，即可以发现端盖倾斜有较大的可能性影响到平行度，即表明在端盖变化的情况下，轴瓦自我复位能力无法随之进行变化。
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3.2 平行度问题
首先，是转子轴位移因素。在汽轮机投运当中，轴封蒸汽将对转子进行加热处理，使得转子向着两端不断膨胀，在轴封停运后，转子则将在失去热源的情况下向着中间位置收缩。在顶轴油泵以及润滑油停运情况下，则将会使轴颈同轴瓦间失去油膜，使转子在收缩当中，轴颈同轴瓦间贴合过于紧密，摩擦力过大，并因此使两者间存在相对位移情况，进而对轴承同转子间的平行度产生影响。对于该种情况，根据厂家文件进行处理，即在非大修时机组停机后，当润滑油系统没有处于工作状态时，保持顶轴油泵运行。如果根据实际情况必须停顶轴油泵，即需要在启动油泵后对油压进行测量。其次，是检修因素。具体来说，需要能够在工作当中严格按照维修程序开展工作，对检修质量加强控制，以此对轴瓦的工作条件进行积极的改善。具体来说，需要对发电机轴瓦平行度检修标准进行提升，即在厂家的基础上提升标准。在回装过程中，要对端盖、上半轴承盖间的接触情况进行检查，同时包括有瓦针以及瓦套下半部的接触情况。此外，需要能够做好轴承合缝垫板的复装处理，即当螺栓力矩满足设计要求之后，保证轴承紧量在0.07-0.7mm之间。
3.3 润滑油情况
3.3.1 漆膜倾向指数
对于发电机轴承来说，处于其表面的碳化物在外观方面同机组轴承漆膜具有类似的特征。对于漆膜来说，其是一种高分子烃类聚合物，为油品氧化变质产物，容易吸附在金属表面位置，以此起到增加摩擦的效果，在情况严重时，会导致出现油温上升、油品氧化加速以及阀芯粘结操作失灵等问题。通常来说，其主要来源自基础油氧化降解以及油品添加剂当中。在实际漆膜生成中，漆膜倾向指数是对油品生成进行评价的关键指标，在本系统中，漆膜处于控制范围内，但对于不同的机组来说，需要能够根据具体的监测数据对不同的控制阙值进行建立。
3.3.2 润滑油情况
在滑动轴承工作时，轴瓦承载区位置具有最小的油膜厚度，此时具有最大的油膜压力。在流体不断摩擦的情况下，轴瓦巴氏合金承载区将具有更高的温度，并因此使该区域成为滑动轴承的高温区域。在长时间运行情况下，轴系将具有更为明显的升温效果。在轴瓦巴氏合金承载区高温的情况下，则将会使进入表面油墨层出现氧化降解情况，并以此形成漆膜。当轴承在常温状态下运行时，抗氧剂的存在也将形成一定的漆膜，而在系统运行的过程中，这部分聚合物也将处于不断碳化的过程，并因此使区域碳化物质呈现出周边棕色、中间黑色情况。对于该种情况，可以对以下优化措施进行应用：首先，当用油在抗氧化性方面存在明显下降情况时，即需要加强做好跟踪监测处理，做好酸值以及粘度等指标变化情况的关注，做好油氧化变质情况的把握。对于该系统，所应用的机油在MPC值方面存在较小的情况，但却具有较大的色度变化。对于该种情况，即需要应用滤油机进行处理，通过其所具有的除漆膜类功能对油中的极性小分子不溶物含量进行降低，使油品具有更长的使用寿命。
3.3.3 光谱元素分析
在对机械设备持续、定期采取油液样品光谱分析的情况下，即能够获得油样的磨损含量以及颗粒成分，能够以此对润滑油当中添加剂的情况进行准确检测，也能够对润滑油的衰变以及污染程度进行监测，以此为基础获得设备润滑剂以及机械磨损等状态。根据检测发现，没有发现本系统在磨损金属元素、添加剂元素以及污染元素方面存在异常。
4 结束语
在上文中，我们对大型核电机组汽轮机轴瓦故障及原因进行了一定的研究，从多个方面对轴瓦运行的故障情况进行了分析，提出了对应的措施。在未来工作中，也需要在充分联系实际的情况下做好针对性分析以及处理，保障机组的稳定高效运行。
参考文献
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[3]袁炳晋,李长栋.火力发电厂汽轮机轴瓦无损检测[J].科技风.2011(03).
论文作者:乐胜波,张涛
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第35期
论文发表时间:2019/4/17
标签：轴瓦论文; 情况论文; 轴承论文; 汽轮机论文; 机组论文; 漆膜论文; 核电论文; 《建筑学研究前沿》2018年第35期论文;