案例 | 裂解气汽轮机轴承振值波动原因分析及处理措施

一、设备情况及故障描述

2022年2月，某公司裂解气机组的汽轮机在出现了轴承振值波动的情况,特别是前端30952点轴承振值由平时的35μm左右上升到近50μm左右，接近设备报警门限。振动变化的同时，汽轮机轴承温度也有同步变化趋势。约4天后，汽轮机振动波动有变大趋势，最高振动接近60μm（高报50μm，联锁75μm）。如果不能及时找出振值上涨的原因，可能会使设备因振值过高而引起连锁停车。

图1 总貌图

图2 汽轮机波动时刻趋势图

图3 汽轮机波动时刻趋势图

二、故障原因分析

在2月18日11:40分左右，发现汽轮机后径向轴承（联端）30952点，振值突然升高，后径向轴承（非联端）30950点与后径向轴承（非联端）30951点振动方向相反，结合SG8000图谱判断，汽轮机后轴承的轴心轨迹存在正反进动交替变化情况。约下午13:20左右，振值再次升高接近50μm，30950点与30951点图谱样式与上午基本吻合。

首先现场检查仪表信号，以确认信号是否真实。避免因仪表原因造成振值误报。检查后发现现场仪表信号正常，判断为机组真实变化。

综合振动相关图谱特征分析：汽轮机非联端轴承状态不良，内部油膜状态不好，导致汽轮机非联端内部可能存在轻微摩擦情况。汽轮机联端振动偏大，主要为汽轮机非联端处摩擦，导致汽轮机联端摆尾造成振动不稳定。

初步分析由于外界环境温度低，工艺调节油温造成轴承振值波动。联系工艺车间调取当天的油温变化曲线如下图：

图4  油温变化趋势图

图5  油温变化趋势图

三、采取措施及处理结果

1、根据当前润滑油温状态，可尝试降低润滑油油温，尽量将油温控制在41±2℃范围内运行，降低油温过程，操作缓慢进行。

2、如果第上述方法调解不理想，可尝试调高润滑油压。可尝试单独调节汽轮机非联端的润滑油油压，来增加油膜刚度，缓解转子端部晃动。

3、现场逐步缓慢将油温进行下调（平均4-5小时降低1℃），使油温稳定在41℃~43℃之间。汽轮机轴承振值波动现象消失，运行到目前没有任何波动情况。

图6 降低油温后汽轮机振动趋势图

四、结论

通过这次对汽轮机径向轴承处油温的调整，使我们认识到压缩机在冬季运行时，天气寒冷、外界环境温度低，操作人员担心机组润滑油温降增大，会使油品粘度变大，不利于轴承处的润滑和冷却，所以在短时间内提高了油温。

由37℃提高到46℃左右，油温急剧上升粘度变小使油膜刚度下降，造成转子空间状态不好，使后端轴承摆动增加，前部轴承约束力略显不足，在图谱上反映出30950点与30951点振动方向相反，30952点振值接近连锁门限，产生了轴承振值波动。

在今后的工作中，要以这次油温调节操作为经验指导，特别是异常天气对油温的调整要做到缓调整、慢升降的准则，使我们管理的机组平、稳、优的运转。

一

作者：华立栋

编辑：鑫鑫