по виброисследованию ТА ст.№__

турбинного цеха  __________________.

ИСПОЛНИТЕЛЬ:

ОЗНАКОМЛЕН:

г._____________

 октябрь 2007

         В период с 19 по 24 октября 2007г была произведена работа по виброисследованию турбоагрегата типа К-160-130 ст.№__ турбинного цеха _________. Данная работа проводилась с целью определения причин  повышенной вибрации подшипниковых опор агрегата при работе от одного котла.

Аппаратура для измерения параметров вибрации.

         Измерения проводились виброанализатором СД-12м, производства ООО «Ассоциация ВАСТ» (г.Санкт-Петербург), зав.№616, свидетельство о поверке №009003 от 27.04.2007г. Обработка и анализ данных проводились при помощи программного обеспечения мониторинга и диагностики DREAM-E. Дополнительно использовались данные стационарной аппаратуры контроля вибрации и механических величин, показания штатных приборов контроля мех величин и температуры.

Контрольные точки измерения вибрации.

Параметры и критерии оценки вибрации подшипниковых опор

Согласно требованиям 25364-97, вибрация опор агрегата нормируется в единицах среднеквадратичного значения виброскорости, мм/сек в стандартной полосе частот (10 – 1000 Гц).

Программа виброисследования.

Виброисследование проводилось по следующей программе:

1. Набор максимально возможной паровой нагрузки. Работа турбоагрегата на максимальной нагрузке с номинальным вакуумом в конденсаторе в течение 2 часов. Проведение измерений вибрации, контроль положения первого стула.

2. Плавное разгружение до 0,5 Na. При разгружении поддерживать номинальный вакуум в конденсаторе. Выдержка на установленной нагрузке в течение 2-х часов.

3.     Переход на режим с ухудшенным вакуумом, работа в течение 1 часа. Регистрировать изменение температуры выхлопной части ЦНД, относительное расширение НД. Предельное значение температуры выхлопа 60^о, относительного расширения -3,5 - +7,5.

4.     Набор номинального вакуума без изменения активной нагрузки. Выдержка на установившемся режиме 2 часа.

         При всех режимах постоянно контролировались  вибрация опор турбоагрегата, состояние системы расширения, абсолютные и относительные расширения РНД, РВД, зазоры по опорным бонкам ЦНД.

Вибрационное состояние турбоагрегата.

Подшипник 1.

Виброскорость в вертикальном и осевом направлениях не превышает нормируемых значений во всех режимах работы турбоагрегата. Уровень вибрации в этих направлениях слабо зависит от режима работы, минимальное и максимальное значение виброскорости составило 0,8 – 1,3 мм/с для вертикального и 0,2 – 0,5 мм/с для осевого направления.

         В поперечном направлении влияние режима работы на вибрацию значительно выше, в переходных режимах вибрация превышала допустимое значение и достигала 4,6 мм/с. Изменение виброскорости во время проведения испытаний от 2,2 до 4,6 мм/с. Увеличение уровня виброскорости происходит за счет оборотной составляющей, вклад более высоких гармоник незначителен (рис.1).  Проявляется явная зависимость вибрации от положения штока сервомотора. При плавном снижении активной нагрузки при изменении положения сервомотора с 288 до 251 мм (Na со 154 до 140 МВт) уровень вибрации подшипника 1 в поперечном направлении оставался неизменным. При дальнейшем разгружении 251 – 224 мм (снижение Na со 140 до 131 МВт) виброскорость в течение 30 сек увеличивается с 2,4 мм/с до 4,3 мм/с. Последующее разгружение 224 – 126 мм (Na со 131 до 81 МВт) не привело к существенным изменениям виброскорости подшипника 1 в поперечном направлении. При наборе нагрузки поведение аналогично, существенные изменения вибрации происходят в узком диапазоне перемещения штока сервомотора.

Причина повышенной вибрации подшипника 1 в поперечном направлении – отрыв корпуса первого стула от фундаментной плиты в результате нарушения тепловых перемещений (закусывание первого стула).

         Дополнительно данную причину вибрации подтверждают замеры механических параметров системы тепловых перемещений. При анализе замеров установлено, что нарушения перемещения первого стула, при работе от одного котла, приводят к отрыву опорной поверхности корпуса подшипника от фундаментной рамы (зазор до 0,2 мм), перекосу стула относительно продольной оси, при котором тепловые зазоры по лапам ЦВД выбираются диагонально (правая сторона тянет, левая толкает). При максимальных нагрузках отклонение от продольной оси первого стула снижается, при этом снижается зазор между стулом и фундаментной плитой. Резкое изменение вибрации при малом изменении хода сервомотора, скорее всего, обусловлено с отключением на этом положении клапанов 3,4, и, соответственно, снижением прижимающего усилия со стороны сервомотора на корпус подшипника 1. При отсутствии нарушений тепловых перемещений стула вибрация подшипника 1 не реагирует на изменение усилия со стороны сервомотора.

Подшипник 2.

Виброскорость не превышает нормируемых значений во всех режимах работы турбоагрегата. Уровень вибрации подшипника зависит от режима работы, наибольшие изменения уровня вибрации наблюдались при изменении актиной нагрузки турбоагрегата. Минимальное и максимальное значение виброскорости составило 1,5 – 2,2 мм/с для вертикального, 0,8 – 3,5 мм/с для поперечного и 1,0 – 1,6 мм/с для осевого направления. Существенные изменения виброскорости подшипника 2 в вертикальном, поперечном направлениях связаны с нарушением тепловых перемещений первого стула. В частотном составе преобладает оборотная составляющая.

Подшипник 3.

Виброскорость не превышает нормируемых значений во всех режимах работы турбоагрегата. Зависимость уровня вибрации подшипника 3 от режима работы незначительная. Минимальное и максимальное значение виброскорости составило 2,7 – 3,2 мм/с для вертикального, 1,1 - 1,5 мм/с для поперечного и 0,9 – 1,6 мм/с для осевого направления. В частотном составе преобладает оборотная составляющая.

Подшипник 4.

Виброскорость не превышает нормируемых значений во всех режимах работы турбоагрегата. Уровень вибрации подшипника зависит от режима работы, наибольшие изменения уровня вибрации наблюдались при изменении активной нагрузки турбоагрегата. Минимальное и максимальное значение виброскорости составило 1,2 – 2,0 мм/с для вертикального, 1,6 – 2,8 мм/с для поперечного и 2,2 – 4,1 мм/с для осевого направления. Максимальные изменения виброскорости подшипника 4 наблюдались при резком росте вибрации подшипника 5. В поперечном направлении преобладает вторая гармоника частоты вращения. Причины изменения уровня виброскорости указаны в анализе подшипника 5.

Подшипник 5.

Повышенный уровень вибрации при номинальной активной нагрузке в вертикальном (3,9 – 4,2 мм/с) и поперечном (4,3 – 4,6 мм/с) направлениях. Высокое значение второй гармоники частоты вращения, в поперечном направлении (рис.2) уровень второй гармоники выше оборотной составляющей. При существенных изменениях уровня оборотной составляющей подшипника 5 в поперечном направлении уровень второй гармоники практически не меняется. Значительная зависимость вибрации подшипника 5 в вертикальном направлении от вакуума в конденсаторе, при работе на пониженной нагрузке при улучшенном вакууме наблюдается быстрое увеличение виброскорости в вертикальном направлении до недопустимых значений (с 4,1 до 7,8 мм/с за 7 минут). При ухудшении вакуума вибрация снижается. Кратковременные выбросы вибрации подшипника 5 в вертикальном направлении в ходе проведения виброисследования не наблюдались, через 5 часов после выполнения программы виброисследования штатной аппаратурой вибрации зафиксированы ряд быстрых повышений виброскорости подшипника 5 в вертикальном направлении до значений 6-8 мм/с с последующим снижением.  При этом с небольшим запаздыванием начинает нарастать вибрация остальных опор турбоагрегата. Снижение вибрации осуществлялось снижением вакуума в конденсаторе. Анализ данных, полученных при опросе вахтенного персонала, просмотра данных стационарной аппаратуры контроля вибрации и механических параметров, указывает на высокую вероятность наличия задеваний по уплотнениям ЦНД со стороны подшипника 4.

Причина повышенной вибрации подшипника 5:

1. Нарушение центровки РНД – РГ.
2. Коленчатость соединение  полумуфт РНД РГ.
3. Коробление ЦНД.

Подшипник 6.

Виброскорость не превышает нормируемых значений во всех режимах работы турбоагрегата. Уровень вибрации подшипника не зависит от режима работы. Максимальное значение виброскорости не превышает 2 мм/с.  В частотном составе преобладает оборотная составляющая.

Подшипник 7.

Виброскорость подшипника 7 в вертикальном и осевом направлении на всех режимах не превышает нормируемых значений (максимальное значение 2,3 мм/с). В осевом направлении уровень вибрации близок к предельному значению

Вибрация в осевом направлении превышает допустимые значения (до 4,7 мм/с), в частотном составе преобладает оборотная составляющая. Зависимость от режима работы незначительна.

Вероятные причины вибрации:

- пониженная жесткость опоры №7 в осевом направлении (отрыв рамы возбудителя от фундаментной плиты со стороны подшипника 7).

- дисбаланс на роторе возбудителя.

Подшипник 8.

Виброскорость не превышает нормируемых значений во всех режимах работы турбоагрегата. Уровень вибрации подшипника не зависит от режима работы. Максимальное значение виброскорости не превышает 1,6 мм/с.  В частотном составе преобладает оборотная составляющая.

1. Уровень вибрации подшипниковых опор ТА №__ при номинальной нагрузке удовлетворяет нормам ПТЭ и ГОСТ.
2. Уровень вибрации подшипниковых опор ТА №__при пониженной нагрузке не удовлетворяет нормам ПТЭ и ГОСТ.
3. Нарушения тепловых перемещений первого стула, отрыв первого стула от фундаментной плиты.
4. Значительная зависимость вибрации подшипников 4,5 от температуры выхлопной части ЦНД вследствие коробления ЦНД.
5. Нарушение центровки РНД-РГ, коленчатость сочленения роторов РНД-РГ.
6. На пониженной нагрузке при номинальном вакууме быстрый рост вибрации подшипника 5 в вертикальном направлении является следствием разгружения подшипника из за тепловой расцентровки и воздействия на подшипник коленчатости соединения РНД-РГ.

1. Проверить центровку РНД-РГ, коленчатость сочленения роторов РНД-РГ.
2. Переместить систему грузов на возбудителе. Данные будут предоставлены дополнительно.
3. В ближайший капитальный ремонт запланировать работы по восстановлению системы тепловых перемещений турбоагрегата.