汽輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)及事故節(jié)選

1、第二章第二章振動(dòng)故障診斷振動(dòng)故障診斷振動(dòng)故障診斷這一名稱國(guó)外早在40多年前就已提出，但由于當(dāng)時(shí)測(cè)試技術(shù)和振動(dòng)故障特征知識(shí)的不足，所以這項(xiàng)技術(shù)在70年代前未有明顯發(fā)展。我國(guó)提出振動(dòng)故障診斷也有20多年的歷史，由于國(guó)內(nèi)機(jī)組振動(dòng)的特殊性，因而在振動(dòng)故障診斷方法，故障機(jī)理研究方面，具有獨(dú)特的見(jiàn)解，經(jīng)過(guò)40多年現(xiàn)場(chǎng)故障診斷的實(shí)踐，在機(jī)組振動(dòng)故障特征方面我們積累了豐富的知識(shí)，已扭轉(zhuǎn)了振動(dòng)故障原因難于查明的局面。故障診斷從目的來(lái)分，可分為在線診斷和離

2、線診斷，前者是對(duì)運(yùn)行狀態(tài)下的機(jī)組振動(dòng)故障原因作出粗線條的診斷，以便運(yùn)行人員作出糾正性操作，防止事故擴(kuò)大，因此診斷時(shí)間上要求很緊迫，目前采用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)，故又稱自動(dòng)診斷系統(tǒng)。系統(tǒng)的核心是專家經(jīng)驗(yàn)，但是如何將分散的專家經(jīng)驗(yàn)系統(tǒng)化和條理化，變成計(jì)算機(jī)的語(yǔ)言，是目前國(guó)內(nèi)外許多專家正在研究的一個(gè)問(wèn)題，因此不能將這種診斷系統(tǒng)誤解為能替代振動(dòng)專家，即使將來(lái)，也是振動(dòng)專家設(shè)計(jì)和制造診斷系統(tǒng)，為缺乏振動(dòng)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的運(yùn)行人員服務(wù)，而不是替代振動(dòng)專家的作用。離

3、線診斷是為了消除振動(dòng)故障而進(jìn)行的診斷，這種診斷在時(shí)間要求上不那么緊迫，可以將振動(dòng)信號(hào)、數(shù)據(jù)拿出現(xiàn)場(chǎng)，進(jìn)行仔細(xì)地分析，討論或模擬試驗(yàn)，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(jī)組振動(dòng)故障診斷的思路和方法機(jī)組振動(dòng)故障診斷的思路和方法2.1.12.1.1直觀尋找振動(dòng)故障直觀尋找振動(dòng)故障2.1.1.12.1.1.1振動(dòng)故障直觀可見(jiàn)性振動(dòng)故障直觀可見(jiàn)性由于是采用肉眼或一

4、般的測(cè)量直觀去尋找，因此能找到的振動(dòng)故障必然是直觀可見(jiàn)的故障，例如軸承座松動(dòng)、臺(tái)板接觸不好、轉(zhuǎn)子上存在自由活動(dòng)部件等，對(duì)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(jī)轉(zhuǎn)子存在熱彎曲等故障，即使多次尋找，也無(wú)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(duì)于直觀可見(jiàn)的故障，也不是通過(guò)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(tái)國(guó)產(chǎn)100

5、MW機(jī)組，新機(jī)啟動(dòng)發(fā)生發(fā)生2、3瓦振動(dòng)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(dòng)，都不能解說(shuō)其故障原因，正在一籌莫展之際，一個(gè)運(yùn)行人員無(wú)意間用聽(tīng)棒在2、3瓦之間聽(tīng)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(shè)備結(jié)構(gòu)和故障機(jī)理的復(fù)雜性設(shè)備結(jié)構(gòu)和故障機(jī)理的復(fù)雜性顯然對(duì)于結(jié)構(gòu)和故障機(jī)理簡(jiǎn)單的回轉(zhuǎn)機(jī)械，例如風(fēng)機(jī)、水泵、一般電動(dòng)機(jī)等，采用解體直觀尋找振動(dòng)故障成功率較高，

6、但是對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，特別是大型汽輪發(fā)電機(jī)組，不僅零部件大而多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且引起振動(dòng)的機(jī)理也很復(fù)雜，一次解體尋找振動(dòng)故障不可能對(duì)機(jī)組每一個(gè)部件都做仔細(xì)檢查，即使是直觀可見(jiàn)的振動(dòng)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(jī)組上成功率往往是很低的。2.1.22.1.2振動(dòng)原因分析尋找振動(dòng)原因分析尋找2.1.32.1.3振動(dòng)故障診斷振動(dòng)故障診斷所謂故障診斷準(zhǔn)確率，是指實(shí)際故障與診斷故障的符合程度，例如實(shí)際故障是一個(gè)，診斷出三個(gè)可能原因

7、，其中一個(gè)符合，則其準(zhǔn)確率為33%；又如實(shí)際故障是兩個(gè)，診斷出三個(gè)，但一個(gè)也不符合，其準(zhǔn)確率為零。振動(dòng)故障診斷的實(shí)際價(jià)值是用來(lái)指導(dǎo)消振工作，因此故障診斷應(yīng)在消振之前作出，但目前在一些文獻(xiàn)中見(jiàn)到的振動(dòng)故障診斷，實(shí)際是在消振之后作出的，這種總結(jié)分析對(duì)于提高今后故障診斷的認(rèn)識(shí)是有必要的，但是對(duì)于消除這臺(tái)機(jī)組的振動(dòng)來(lái)說(shuō)，已是多余的了。從這些資料統(tǒng)計(jì)來(lái)看，其診斷的準(zhǔn)確率大部分為30%左右，有些更低。如果拿當(dāng)時(shí)的原始診斷來(lái)說(shuō)，其準(zhǔn)確率遠(yuǎn)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(dòng)故障范圍必須明確，具體推理方法是在能夠引起機(jī)組振動(dòng)的全部原因（稱故障總目錄）中與實(shí)際機(jī)組存在的振動(dòng)特征、故障歷史、進(jìn)行搜索、比較、分析、采取逐個(gè)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(dāng)只有一個(gè)故障不能排除時(shí)，它是引起振動(dòng)故障的原因；另一層含義是當(dāng)還剩下兩個(gè)以上故障不能排除時(shí)，這些故障都是振動(dòng)的可能原因，需要進(jìn)

9、一步做工作，排除其中無(wú)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(lái)嚴(yán)密的多，由此可以獲得很高的診斷嚴(yán)密性和診斷的準(zhǔn)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(zhǔn)確率和肯定的診斷結(jié)果，應(yīng)掌握以下要點(diǎn)。1.1.振動(dòng)故障范圍振動(dòng)故障范圍這是采正向推理的大前提，在數(shù)學(xué)上稱作邊界

10、條件，應(yīng)明確，對(duì)機(jī)組振動(dòng)故障診斷來(lái)說(shuō)，應(yīng)明確機(jī)組振動(dòng)到底存在哪些故障及其相應(yīng)特征，這顯然是一個(gè)非常復(fù)雜和涉及面很廣的問(wèn)題，而且即使列全了機(jī)組振動(dòng)的所有故障及其特征，在實(shí)際診斷時(shí)如何查找和記住這些特征，也將十分困難，況且前人還沒(méi)有提供這些資料，所以在以往故障診斷中沒(méi)有采用正向推理的。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)40多年故障診斷的實(shí)踐、總結(jié)、歸納，目前已經(jīng)明確了機(jī)組振動(dòng)故障總目錄、分目錄及其相應(yīng)的故障特征，為使診斷方便和實(shí)用，對(duì)于這些振動(dòng)故障分類方法也進(jìn)行較深入

11、的研究。機(jī)組振動(dòng)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(chǔ)。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(yán)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(gè)部件。大范圍故障劃分方法見(jiàn)本章第二、三兩節(jié)，小范圍和具體故障劃分方法見(jiàn)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(yīng)的故障特征、機(jī)理，在對(duì)機(jī)