DYR PE111汽轮机轴振动故障分析与处理
王邦旭
（中海石油建滔化工有限公司，海南 东方572600）
［摘 要］针对甲醇装置中压锅炉给水泵汽轮机轴振动异常现象，探讨汽轮机轴振动故障的原因，如负荷波动、转速波动、轴振动监测仪表故障、转子不平衡、转子弯曲、轴系不对中、转子支承部件松动、动静部件摩擦等，结合汽轮机安装和运行的历史记录，通过分析排查，确认此次故障的原因是轴承和轴颈发生摩擦。更换新轴承后，汽轮机轴振动正常。
［关键词］ 中压锅炉给水泵；汽轮机；轴振动；故障分析；处理措施
［中图分类号］ TK 268+.1 ［文献标志码］ B ［文章编号］1004-9932（2015）04-0064-03
1 概 述
中海石油化学股份有限公司2 500 t/d甲醇装置中压锅炉给水泵汽轮机由美国Elliott公司设计并制造，位号为J542，型号为DYR PE111，厂家序列号为E902320。中压锅炉给水泵汽轮机排汽端驱动中压锅炉给水泵，该泵由嘉利特荏原泵业有限公司设计并制造，位号为J442A，型号为TDF150-120×5，厂家序列号为GR09402601。中压锅炉给水泵汽轮机径向轴承为薄壁瓦滑动轴承，止推轴承为深沟球轴承，型号为SKF 6310-Z。轴承润滑方式为油浴润滑，轴承箱带有循环水冷却系统。
（1）中压锅炉给水泵汽轮机主要性能参数
额定转速 2 980 r/min
正常转速 2 430 r/min
功率 316.6 kW
进汽压力 3.1 MPa
排汽压力 0.5 MPa
进汽温度 353 ℃
排汽温度198 ℃
（2）中压锅炉给水泵主要性能参数
额定转速 2 980 r/min
正常转速 2 430 r/min
功率 308.5 kW
入口压力 38 kPa
出口压力 4.88 MPa
入口温度 100 ℃
出口温度 109 ℃
汽轮机属高速回转设备，在正常运行中均存在不同程度与不同方向的振动，其振值的大小在很大程度上表明汽轮机运行状态的稳定与否。通常有一定程度的振动是不可避免的，尤其是转子通过临界转速区域，振动将会加剧。转子运行中可以在允许范围内振动，如果其振动超过允许范围，则表明汽轮机发生了故障。汽轮机运行的可靠性，在很大程度上取决于汽轮机的振动状况，即汽轮机的振值是评价其运行状况的重要参数之一［1］。
2 故障现象
汽轮机振动过大，叶片、围带、叶轮等转动部件的应力增加，产生很大的交变应力，造成疲劳损坏。振动严重时会使汽轮机动、静部分发生磨损，轻则使端部轴封、隔板汽封磨损，间隙增大，漏汽增加，使汽轮机运行经济性降低，严重时会使主轴弯曲。振动将引起各连接部件松动，振动严重时可能使与汽轮机相连接的轴承、轴承座、管道等发生共振，引起连接螺栓松动、地脚螺栓断裂等，从而造成重大事故［2］。2 500 t/d甲醇装置中压锅炉给水泵汽轮机安装有轴振动探头，并设定报警值（50 μm）和联锁停机值（70 μm），在运行期间监视其轴振动情况。
2 500 t/d甲醇装置中压锅炉给水泵汽轮机2010年10月投用后发现，其排汽端轴振动探头VT6053A测量值有增大趋势，振动通频值开车时为23 μm，2011年11月增加到39 μm。可以看出，其振值尚未达到报警值，所以还在监控运行，但我们已经意识到汽轮机存在故障，需要查找原因，等待计划停车机会进行处理。
3 故障分析
为彻底解决中压锅炉给水泵汽轮机轴振动增大的问题，必须先分析汽轮机轴振动探头VT6053A测量值增大的原因。能够引起VT6053A测量值增大的原因较多，如工艺条件变化、测量仪表问题和汽轮机故障等，逐一分析如下。
更多内容请见《中氮肥》2015年第4期