Вибрационное состояние паровой турбины напрямую определяет надежность и долговечность ее работы. Как показывает практика, во многих случаях повышенная вибрация турбины, обусловленная некачественным изготовлением деталей, недостаточным качеством сборки, монтажа или ремонта, несоблюдением режима эксплуатации, является одной из главных причин возникновения аварийных ситуаций. Вот почему так важен постоянный контроль вибрации турбин.

Среди главных причин, вызывающих вибрацию турбин, можно выделить:

• динамический дисбаланс роторов;
• несоосность роторов;
• автоколебания ротора;
• ослабление жесткости системы;
• неустойчивость вала на масляной пленке;
• тепловое расширение турбины;
• появление электромагнитных возмущающих сил и др.

Частотный спектр паровой турбины носит полигармонический характер, обусловленный действием возмущающих сил разной частоты. Но наиболее опасной считается низкочастотная вибрация, вызванная потерей устойчивости вала на масляной пленке (масляная вибрация) и неравномерностью циркуляционных сил, действующих в проточной части турбины (паровая вибрация).

Контроль вибрации паровых турбин мощностью свыше 50 МВт с рабочими частотами вращения 1500, 1800, 3000 и 3600 об/мин  проводится в соответствии с ГОСТ Р 55265.2-2012 на корпусах или опорах подшипников в частотном диапазоне от 10 Гц до 1000 Гц.

Измерения проводятся на крышках или опорах подшипников в осевом и в двух ортогональных радиальных направлениях (см.рис.1)

 

Рис.1 Рекомендуемые точки измерения вибрации

Оценку технического состояния паровой турбины проводят  в соответствии с ГОСТ ИСО 10816-1 по двум критериям: по величине абсолютных значений вибрации (критерий 1) и по изменению абсолютных значений вибрации (критерий 2).

Руководствуясь критерием 1, сравнивают измеренные максимальные значение СКЗ виброскорости с границами допустимых зон, рекомендуемыми таблицей 1:

Паровые турбины с уровнем вибрации, входящим в границы:

• зоны А – новые турбины, вводимые в эксплуатацию;
• зона В – турбины, допускающие длительную эксплуатацию без ограничения сроков;
• зона С – турбины, пригодные для ограниченного срока эксплуатации до появления возможности проведения ремонта;
• зона D – турбины, уровень вибрации которых способен вызвать серьезные повреждения.

Для неустановившихся переходных режимов работы (разгон, выбег) турбины допустимы более высокие уровни вибрации, чем приведенные в табл.1. В этом случае для определения значений «Предупреждение» и «Останов» устанавливают повышающий коэффициент, действующего до входа турбины в рабочий режим.

При оценке вибрационного состояния газотурбинного двигателя по критерию 2, изменения вибрации, по сравнению с принятым базовым значением, считаются значительными, если они отличаются (в большую или меньшую сторону) более, чем на 25% от верхней границы зоны В. Значительные изменения вибрации могут наблюдаться даже тогда, когда абсолютный уровень вибрации не превышает верхней границы зоны В, что указывает на начальную стадию развития дефектов или другие неполадки.

Современные требования по надежности и безопасности динамического оборудования требуют постоянного мониторинга вибрации ответственных машин, к которым относятся паровые турбины. Лучше всего это реализовать с помощью дистанционной беспроводной системы контроля вибрации «ПРОТОН-1000».

Контроль вибрации паровых и газовых турбин, вибродиагностика и виброналадка турбин – одни из главных направлений деятельности Отдела Технического Сервиса (ОТС) компании «БАЛТЕХ». Чтобы воспользоваться услугами наших специалистов, просто позвоните нам по тел +7(812) 335-00-85 или отправьте свою заявку на почту info@baltech.ru.

Также приглашаем технических специалистов вашей компании пройти обучение на курсе ТОР-103 «Основы вибродиагностики» в одном из Учебных центров компании в Санкт-Петербурге, Астане или Любеке (Германия).