Реконструкция Новосибирской ТЭЦ-3 с установкой одной турбины Т-116-125-130 ст. № 14, страница 16

     При плановых остановах рекомендуется записывать частотные характеристики на выбеге и (или) пуске агрегата. Текущие данные измерения вибрации необходимо сравнивать с записанными ранее. При сравнении однотипных данных, полученных в разное время, легко зафиксировать любое изменение резонансных частот и амплитуд, которое может указывать на происходящие изменения в системе ротор – опора - фундамент.

     Весьма важным при проведении мониторинга состояния оборудования может оказаться периодический анализ изменений фазы вибрации на частоте вращения ротора.

4.2.4.  Дефекты турбоагрегатов и их вибрационные диагностические признаки

4.2.4.1. Основные причины вибрации турбогенераторов.

Вибрационное состояние крупных энергетических турбоагрегатов в равной степени определяется как величиной и характером действующих сил, так и динамическим характеристиками системы турбоагрегат – фундамент – основание. Оба этих фактора могут изменяться не только вследствие возникновения и развития дефекта, но и под влиянием режима эксплуатации.

          Основными вынуждающими силами, действующими на вращающийся валопровод, являются центробежные силы. Последние возникают из-за несовпадения центров масс  с осью вращения и вызывают вибрацию с частотой вращения.

          Неуравновешенность возникает из-за дефектов изготовления, монтажа, ремонта и эксплуатации. К дефектам изготовления можно отнести технологические погрешности, возникающие при развеске лопаток, проточке ротора, посадке насадных деталей, соединении роторов, балансировке и др.   Наиболее частыми дефектами монтажа и ремонта являются нарушение правильности соединения роторов, погрешности центровки опор и балансировки валопровода.

В процессе эксплуатации турбоагрегата возникновение неуравновешенности может быть связано с повреждением лопаток, прогибом роторов, эрозией вращающихся деталей, попаданием масла или воды в расточку ротора и другими причинами.

          Помимо сил дисбаланса на ротор генератора могут действовать силы иной физической природы, в частности, электромагнитные силы. Основной причиной появления этих сил являются витковые замыкания в роторе, вызывающие магнитную несимметрию, а также неравномерный нагрев бочки ротора по окружности. Электромагнитные силы способствуют возникновению вибрации с частотой вращения и двойной оборотной частотой (для двухполюсных генераторов).

          В турбомашине существует также возможность перекачки энергии парового тока в колебательный процесс. В этом случае возникают самовозбуждающиеся колебания ротора с частотой, отличающейся от частоты вращения, в частности, с частотой, близкой к низшей собственной частоте колебаний ротора (так называемая низкочастотная вибрация).

          Кроме того, существуют причины, способствующие обогащению частотного состава вибрации. К ним можно отнести конструктивную (исходную) и возникающую из-за повреждений неравножесткость роторов, некруглость шеек валов, расцентровку валопроводов, задевания в проточной части, неплотности в соединениях и др.

          В процессе эксплуатации турбоагрегата исходные вибрационные характеристики не остаются постоянными. Их изменению способствуют относительные перемещения опор, ослабление натяга вкладышей, износ или выкрашивание баббита подшипников, нарушение целостности бетона фундамента и целый ряд других факторов. Особое место занимают среди них режимные факторы, влияние которых на вибрацию может в одних случаях маскировать проявление того или иного повреждения, а в других, наоборот, способствовать более надежному их выявлению.

Под вибрационными диагностическими признаками дефектов понимаются определенные характеристики вибрационных сигналов, которые несут в себе информацию об изменениях параметров технического состояния турбогенератора.

Выбор диагностических признаков для разных видов дефектов предполагает обязательность решения следующих вопросов: