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汽轮机大轴弯曲事故一直是汽轮发电机组恶性事故中最为突出的一种， 这种事故多数发生在高压大容量的汽轮机中。 大轴弯曲通常分为热弹性弯曲和永久性弯曲。 热弹性弯曲即热弯曲，是指转子内部温度不均匀，转子受热后膨胀不均或受阻而造成转子的弯曲。这时转子所受应力未超过材料在该温度下的屈服极限。所以，通过延长盘车时间，当转子内部温度均匀后，这种弯曲会自行消失。 永久弯曲则不同，转子局部地区受到急剧加热（或冷却） ，该区域与临近部位产生很大的温度差，而受热部位热膨胀受到约束，产生很大的热应力，其应力值超过转子材料在该温度下的屈服极限，使转子局部产生压缩塑性变形。当转子温度均匀后，该部位将有残余拉应力，塑性变形并不消失，造成转子的永久弯曲。 1 大轴弯曲的原因 汽轮发电机组大轴弯曲的原因是多方面的，在运行中造成的大轴弯曲主要有以下几种情况： 1． 汽轮机在不具备启动条件下启动，启动前，由于上下汽缸温差过大，大轴存在暂时热弯曲。 机组强行启动引起强烈振动，使得动静间隙消失，引起大轴与静止部分发生摩擦，从而使摩擦部分的转子局部过热。由于转子的局部过热，使过热部分的金属膨胀受到周围材质的约束，从而产生压缩应力。如果这种压缩应力超过了材料的屈服极限，就将产生塑性变形。在转子冷却以后，摩擦的局部材质纤维组织变短，故又受到残余拉应力的作用，从而造成大轴弯曲变形。 当转速低于第一临界转速时，大轴的弯曲方向和转子不平衡离心力的方向基本一致，所以往往产生愈磨愈弯，愈弯愈磨的恶性循环，以致使大轴产生永久弯曲。当转子转速大于第—临界转速时，大轴的弯曲方向和转子的离心力方向趋于相反，故有使摩擦面自动脱离接触的趋向，所以高速时，引起大轴弯曲的危害性比低速时要小得多。大轴永久弯曲后往往可以发现事故过程中，转子热弯曲的高位恰好是永久弯曲后的低位，其间有 180°的相位差，这也说明了因热弯 2． 汽缸进水。 停机后在汽缸温度较高时，操作不当使冷水进入汽缸会造成大轴弯曲。因为高温状态的转子，下侧接触到冷水时，会产生局部骤然冷却，这时转子将出现很大的上下温差，产生热变形。汽缸和转于的热变形将很快使盘车中断，转子被冷却的局部在材料收缩时因受到周围温度较高的材质的约束从而产生很大的拉应力，如果这种拉应力超过了材料的屈服极限，就会产生塑性变形，即大轴形成水久弯曲。 3． 机械应力过大。 转子的原材料存在过大的内应力或转子自身不平衡。引起同步振动。套装转子在装配时偏斜也会造成大轴弯曲。 4． 轴封供汽操作不当。 当汽轮机热态启动使用高温轴封蒸汽时，轴封蒸汽系统必须充分暖管，否则疏水将被带入轴封内，致使轴封体不对称地冷却，大轴产生热弯曲。 2 防止大轴弯曲的技术措施 在运行操作方面通常采取以下措施： 1． 冲转前进行充分盘车，一般不少干 2～4h（热态启动取最大值） ，并尽可能避免中间停止盘车。若盘车短时间中断，则应适当延长连续盘车时间。 2． 汽轮机冲转前的大轴晃动度、上下缸温差、主蒸汽及再热蒸汽的温度等必须符合有关规程的规定，否则禁止启动。 3． 热态启动时应严格遵守运行规程中的操作规定，当轴封需要使用高温汽源时，应注意与金属温度相匹配，轴封管路经充分疏水后方可投入。 4． 机组启动中，因振动异常而停机后，必须经过全面检查，并确认机组已符合启动条件，仍要连续盘车 4h，才能再次启动。 5． 启动过程中疏水系统投入时，应注意保持凝汽器水位低于疏水扩容器标高。 6． 启动升速中监视轴承振动，如果发现异常，应查明原因并进行处理；中速以前，轴承振动超过允许值时应打闸停机。过临界转速时振动超过 0.10mm 应打闸停机。严禁硬闯临界转速开机。机组在运行中，轴承振动超标应及时处理。 7． 当主蒸汽温度较低时，调节汽阀的大幅度摆动，有可能引起汽轮机发生水冲击。 8． 机组在启、停和变工况运行时，应按规定的曲线控制参数变化，当汽温下降过快时，应立即打闸停机。 9． 停机后应立即投入盘车，当盘车电流较正常值大、摆动或有异音时。应及时分析，处理；当轴封摩擦严重时、应先改为手动的方式盘车 180°，待摩擦基本消失后投入连续盘车。当盘车盘不动时，禁止强行盘车。 10． 停机后应认真检查、监视凝汽器、除氧器和加热器的水位，防止冷汽、冷水进入汽轮机，造成转子弯曲。 11． 汽轮机在热状态下，如主蒸汽系统截止阀不严，则锅炉不宜进行水压试验。如确需进行，应采取有效措施，防止水漏入汽轮机。 12． 热态启动前应检查停机记录，并与正常停机曲线比较．发现异常情况应及时处理。 13． 热态启动时应先投轴封后抽真空，高压轴封使用的高温汽源应与金属温度相匹配，轴封汽管道应充分暖管、疏水，防止水或冷汽从轴封进入汽轮机。 ～ END～
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