12.3.7. Расцентровка опор

Расцентровка — нарушение центровки, состоящее в отклонении осей подшипников от положения, при котором оси опирающихся на них роторов с разъединенными муфтами совпадают. Расцентровка опор возникает в процессе эксплуатации из-за тепловых деформаций фундамента и опор, износа опорных подшипников, а также под действием вакуума в конденсаторе. Расцентровка приводит к изменению опорных реакций и перераспределению нагрузок между опорами турбоагрегата. Предельным случаем является полная разгрузка одного из подшипников. Вибрационное состояние турбоагрегата при расцентровке зависит от многих факторов и имеет малоповторимый характер. Расцентровка может возникать только на некоторых режимах, а также иметь сезонный характер.

При возникновении расцентровки опор наблюдаются следующие диагностические признаки:

• уровень вибрации изменяется после набора турбиной нагрузки и прогрева турбоагрегата;

• уровень вибрации может изменяться при изменении вакуума в конденсаторе;

• основная составляющая в спектре вибрации оборотная (l), в некоторых случаях происходит изменение высших гармоник (2, 4);

• возможно появление следов низкочастотной вибрации с частотами 1/2, 1/3, 1/4 или срыв в низкочастотную вибрацию при изменении (особенно резком) режимов работы турбоагрегата;

• фаза вибрации не изменяется;

• появляются значимые изменения давления в масляном клине;

• происходит изменение температуры баббита;

• появляется перекос температур верх—низ в упорном подшипнике;

• изменяется величина всплытия вала в подшипнике;

• изменяются траектории движения шеек: на разгружаемых опорах часто наблюдается увеличение вибрации вала при неизменном или уменьшающемся уровне вибрации опоры.

Кроме указанных признаков необходимо отметить, что влияние расцентровки особенно велико вблизи резонансных частот вращения ротора.

При наличии расцентровки на опорах, смежных с генератором, при нагружении возникает вибрация статора генератора с частотой 2 (100 Гц).

12.3.8. Задевания в проточной части турбины

Задевания элементов ротора о детали статора происходят из-за недостаточной величины зазоров в проточной части, появления прогиба ротора (например, при забросе воды) и по ряду других причин. При задеваниях может также возникать прогиб вала в местах контакта со статорными деталями.

Вибрация турбоагрегата носит нестабильный характер, изменяется от пуска к пуску и в зависимости от причины задеваний может быть различной — в некоторых случаях вибрация устойчивая и медленно нарастает, в других — изменение вибрации происходит скачкообразно.

При сильных задеваниях в проточной части уровень вибрации турбоагрегата нарастает быстро, но после прекращения задеваний быстро восстанавливается нормальное вибрационное состояние; амплитудно-частотные характеристики при выбеге и останове часто совпадают.

При слабых задеваниях в проточной части ротор касается статора только "бьющей точкой", происходит постепенный местный, несимметричный по окружности, разогрев, приводящий к прогибу ротора и медленному росту уровня вибрации; вибрация при выбеге будет больше, чем при пуске; амплитуда и фаза периодически меняются.

Основные признаки задеваний следующие:

• нестабильность амплитуды и фазы оборотной (1) вибрации;

• резкое увеличение высокочастотных гармоник — "борода" гармоник в диапазоне 100...250 Гц;

• основная составляющая в спектре — оборотная (1);

• возникновение колебаний с частотой собственных изгибных форм ротора;

• возникновение повышенной вибрации при пуске турбины и исчезновение после длительной работы;

• зависимость параметров вибрации от частоты вращения ротора;

• появление шума в уплотнениях, цилиндрах, подшипниках;

• рост прогиба вала;

• появление на эллипсе (фигуры Лиссажу) ярко светящихся пятен;

• хаотическое движение шеек (ближайших к месту задевания) с резким изменением направления движения в отдельных точках траектории;

• рост уровня поперечных составляющих вибрации, в особенности при сильных задеваниях с ударами;

• изменение соотношения между уровнями вибрации вала и опор;

• зависимость уровня вибрации от температуры статорных частей, в особенности от градиентов температур (верх—низ, право—лево).