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发电机组轴电流故障诊断

作者:时间:2011-10-08来源:网络收藏
四、轴损伤的防治措施

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/178551.htm

  减小或消除轴引起的损伤,主要手段是限制轴电压的升高,一般认为,足以引起轴损伤的电压在20V以上,典型的轴承损伤电压在30~100V之间。如果把轴电压降到1V以下,基本上就可以消除轴电流带来的。限制和降低轴电压的方法有多种,使用较多的是各种型式的接地装置,例如用炭刷、金属滑靴、水银槽、水密封等方法把转子与机壳连接起来,使转子对地导通,消除转轴静电电位。此外,还有一些导通转轴上电荷的方法,例如,采用电离空气通道,采用高导电性能的润滑油或在油中加人某种添加剂,使润滑油变成良导体。

  对于在运转过程中已经发生轴电流侵蚀的机器,使用改变油膜厚度的方法(例如改变油的黏度、改变润滑油供应量、改变轴承速度和负荷等)也可以减小电流侵蚀的速度,实际使用证明此法有一定效果。

  使机器零件绝缘也是一种限制轴电流的方法,例如把一处或多处和轴承连接的地方(包括油路管线在内)进行绝缘,这样在轴承和它的支承体或任何周围导体之间无金属接触,隔断轴电流回路。但这种方法实施困难,较少采用。

  如果证实转轴带有磁性,最好的办法是进行消磁处理。对于由不平衡绕组产生转轴的磁化效应,可以通过附加中性绕组来降低由这种效应所产生的电流。如果这种方法不易实现,则可采用增加穿过轴承支承磁路中磁阻的方法,例如,在磁路中加入非磁材料来满足这个要求。对于压缩机转子由于加工制造或其他原因造成的转子带磁,可以使用专门的消磁装置进行消磁处理,这种装置的原理是将转子置于一个交变磁场中,由于这个磁场强度极高,转子的磁性很快便可以消除。

  根据电荷的起因采取措施是消除轴电流的根本办法,例如,对于蒸汽透平产生的静电电荷,可以用控制水蒸气微滴的大小,改变喷嘴和叶片的材料和光洁度等,以减小液滴碰撞和摩擦起电。但是,这种措施对于已在运行中的机器往往是不现实的,它意味着需要重新设计一套防止产生轴电流的有效装置。

  五、实例

  例1:国内某大型化肥装置的合成气压缩机组(由中压抽注汽凝汽式蒸汽透平驱动),其透平的前端轴瓦总是发生异常磨损,每次检修总发现轴瓦间隙严重超标,无论是运行一年半一次的大检修,还是运行二、三个月的临时停车检修均不例外。严重时轴承底瓦巴氏合金完全磨去,露出大面积黄铜过镀层,轴瓦间隙超差5倍以上,并导致对中超差十多倍,严重影响机组的安全稳定长期运行。

  意见:检查磨损的轴瓦,发现有明显的电蚀现象,并在另一缸体的浮环密封处发现大面积放电造成的蚀坑。根据以上现象,判定为轴电流造成的损坏。

  生产验证:在轴系末端增加放电刷后,上述问题消失,影响机组安全稳定长周期运行的隐患得以消除。

  例2:国内某大化肥厂的一台大型离心式氮气压缩机,高压缸多次发生止推轴承烧瓦事故,事故的主要原因经计算证明是轴向推力过大,实际轴向力超过轴承允许承载能力一倍以上。经过轴向力调整后,突然烧瓦事故得以避免,但轴承比压和轴位移仍然较大。

  分析:经过检查,发现推力盘受力面及推力瓦块表面均有严重的轴承电流侵蚀,具体表现在以下两方面。

  (1)每个瓦块上的巴氏合金沿止推盘旋转方向磨成一斜坡,瓦块上油楔的出口端[图1-2 (a)]磨蚀区和非磨蚀之间有着明显的界线,磨蚀区已失去金属光泽,非磨蚀区仍保持巴氏合金原有加工面的光泽。经过光学显微镜观察,可以看到腐蚀区呈典型的电火花放电腐蚀特征。

  (2)推力盘的两侧面外貌完全不同,承力瓦块侧表面呈浅灰色,像喷过砂那样完全没有光泽,其上布满电蚀凹坑,非承力侧面则保持原有加工面的金属光泽。

  生产验证:在轴承上安装滑刷接地装置后,上述问题得到解决,多年内未再发生“烧瓦”事故,这台机组也不再是困扰全厂生产的瓶颈问题了。

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