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摘要：针对实际工作中油质对汽轮机轴承所造成的损害，从理论上探讨了损害的原因和机理，又结合实际事件，从理论回到实践，指出了工作中需要注意的问题，为避免轴瓦的损害和烧瓦事故提供了依据。
关键词：油；轴瓦损坏；注意事项
00
前言
为了维持汽轮机组的正常运行，油质的净化至关重要，特别新机组。新装汽轮发电机组投产前的净化工作主要有两大项：即吹管和油循环。蒸汽管道的吹扫主要是保护汽轮机通流部分不受损坏，这项工作已受到重视，吹管的质量已有明确的工艺和质量标准。其质量也有明显的提高。油系统的油循环是保护轴承和调节系统不受损坏和正常工作的。但这项工作进步不如前者大，工艺要求和质量也标准不够健全，而且执行不严，因此，因油脏造成磨轴、烧瓦、拖延工期的问题屡屡发生。油脏也危害到机组的安全生产，有此机组移交生产后，瓦温高、调节系统不能正常工作，电厂不得不停机揭瓦，清理油箱重新进行油循环。要想做好油质的净化工作，我们必须提高对油质的认识，采用科学的工艺、加强监督验收。
01
理论分析
现代大型高速旋转的汽轮机均采用滑动轴承，为了减少磨擦，都用透平油进行强迫润滑，透平油在轴颈和轴承表面的楔形间隙中形成一个油膜，这样高速旋转的轴就不至于和轴承表面进行直接接触和碰撞，而是通过油膜进行液体磨擦，如果油中混进了机械杂质，可能使液压调节和保护部套犯卡，而失去正常的调节和保护功能。
轴瓦同轴颈表面的承力间隙中的油膜是很薄的，一块是200微米左右，油中机械杂质颗粒最大尺寸大于油膜厚度时，油中杂质击穿油膜，液体磨擦被破坏，变成颗粒磨擦，磨擦的结果使轴颈和乌金表面遭到破坏。轴颈和乌金表面的光洁度也不是理想的，也有凹凸不平的粗糙部分，因此油膜厚度不是很均匀的，在高低水平部分油膜有薄有厚，凸出部分的油膜相应的减薄，因此尺寸小于油膜厚度的杂质也可能将这部分油膜击穿，产生颗粒磨擦，同样也可能造成轴颈和乌金表面的破坏。轴颈和乌金表面被破坏的程度与杂质颗粒大小和硬度有关。较大较硬颗粒造成的破坏会使轴颈和乌金表面拉毛，划成沟痕，甚至同车刀一样在轴颈或乌金表面车成圆环形的沟槽。即使细小的颗粒混进油中也要产生不良作用，比如油中的泥土或细小的金属颗粒在长期运行的摩擦和挤压中，这些杂质被碾压在轴颈和乌金的表面中，使该表面呈黑色，甚至使乌金部分表面变得又硬又脆，虽然有些机组运行时间不长，但从轴承上看却显得陈旧。
油中的机械杂质损坏轴颈和乌金表面的光滑是好理解的，但对于在轴承不断油的情况下，油中的机械杂质怎么使瓦温升高，甚至造成烧瓦事故的问题，还没有找到论述这方面的机理的文章，现作如下探讨：
1.1 乌金和轴颈表被硬颗粒拉毛出划痕以后,轴颈表面呈凹凸不平的形状, 凸出部分将像微小的叶片一样同轴一起旋转,这种旋转到排泄作用,使得排油量的增加大于进油量的增加,造成轴承间隙中油量的减少引起瓦温升高; 凸出和粗糙部分的旋转,又要使磨擦耗功增加,这种增加的耗功将变成热量使油温升高。
1.2 乌金表面被划伤以后，凹下部分会积存油流，不能正常流动形成涡流，虽然这种涡流很小，但它吸收磨擦产生的热量，使温度升高变成炽热的油流积存下来，这也会使局部瓦温升高。
1.3 磨擦使乌金温度升高以后，乌金也容易变软，因此也就越容易被划伤，如果划痕表面继续磨擦，会使该表面越来越粗糙，温度也越来越高，这种恶性循环的结果必须使瓦温持续升高。
1.4 透平油具有挥发性，，这种挥发随压力降低和温度升高而增加，当压力降低和温度升高达到一定条件时，油的挥发将变成类似于水的汽蚀那样开始气化。油的气化正在引起人们的注意。矿物油在常温下含有6~12%的空气（而水只含有2%）由于矿物油含空气量比水大，因此油的气压力也比水高，所以油比水更容易气化，当压力降低和温升高同时存在就更加剧了油的挥发和气化。在机械杂质引起轴承磨擦的情况下，造成部分油膜的压力九低和温度升高也将同时存在，因为磨擦一方面使轴承间隙内缺油，油膜部分的全部的可能被破坏，造成该部分油膜压力降低；另一方面磨擦产生的热量也使油温升高。所以磨擦会造成轴承油膜个别部分油的挥发和气化，这种挥发或气化，首先在轴承间隙中温度高、压力低处以小汽泡的形式产生并集聚，因此它是局部的，点状的，随着压力的降低和温度的升高，集聚的气泡也会越来越多形成气塞区。如果压力和温度再继续降低和升高，气泡再继续增多那么必然使气塞区压力升高，气塞区压力升高以后，一方面阻止了油流的通过，使气塞区断油，形成干磨擦；另一方面气塞区压力升高以后，使得气塞区域面积同点状逐渐扩大，即使干摩擦部分扩大。干磨擦使气塞区温度急剧升高造成了磨擦损坏，轻者使被磨擦部分呈点状，颜色发蓝，且光亮坚硬；严重时将导致乌金部分或大面积熔化。
02
实际工作中的轴瓦损坏
上面讨论了油质清洁和轴承表面光洁度对瓦温影响的道理。不管那种形式因素存在都会因机械杂质造成磨擦，引起瓦温升高。这一点还可以用实践中的例子证明。
在新机的试运中，特别是第一次起动，经常遇上轴承的油流正常，但轴承的温度很高。在起动升速中，中速以前轴承升速并不明显，2000转/分以上明显的呈现出随转速的上升，温度也升高的趋势，有的机组定温时瓦温超过100℃但振动不大,有时怀疑是温度测量不准,中心不对,轴承吃力不均等原因造成的;但停机检查,除了油脏和轴瓦有些拉毛以外,并未发现安装方面的问题。清理轴瓦、刮毛刺、重新开机瓦温又正常了，这说明瓦温升高是油脏造成的。油脏不仅在升速中引起瓦温升高，而且在降速中一旦轴瓦进了脏东西，产生磨擦，仍然会使瓦温升高，严重时还可以造成乌金溶化烧瓦事故。有一台300MW机组运行中#6瓦温度是正常的，但在因故停机惰走的过程中，发现#6瓦温度在1000转/分以下有升高，在560转/分瓦温92.6℃，在450转/分瓦96.6℃。即机检查轴瓦，发现油质很脏，油中的硬颗粒比前几次起动明显的增多，#4、#5、#6、#7瓦的轴颈均有严重磨擦、摩痕深达1㎜。相应轴瓦不仅严重磨损，而且也有乌金溶化烧瓦的问题。有的轴颈损伤严重不能继续使用。只好更换发电机转子，汽机中低压转子重加工轴颈，相应的轴瓦也重新浇铸，这次烧瓦事故损失是严重的，原因是残存于油系统中机械杂质没有清理干净，在停机惰走1000转/分以下时，杂质涌进了轴承造成了烧瓦事故。虽然这次事故发生在转速下降的时候，但仍有一个升温的过程，这说明轴承一旦被划痕以后再继续磨擦引起瓦温升高是很快的，往往来不及处理就会导致烧瓦事故，同时也说明油脏带来的后果是十分严重的，不仅威胁到机组升速运行，也威胁到停机惰走。
03
结论
通过以上的教训和实践经验，可以得出以下注意事项：
3.1 升速过程中特别在2000转/分以后，如发现瓦温明显地随着转速的上升高，那么瓦温达100℃要立即停机。瓦温达103℃轴瓦部分可能被研磨，瓦温达106℃轴瓦大部分将被研磨。
3.2 停机过程中出要监视轴瓦温度情况，如降速中发现瓦温确有升高的现象，要检查轴瓦。
3.3 在轴瓦温度急剧变化的过程中，温度表只能反映温度变化的趋势，不能准确的反映出当时温度的实际值。
3.4 在分析烧瓦事故中，不能中从油泵的开停问题上下结论，也要考虑油质状况，油泵的气蚀问题以及轴承进油管是否涡有空气等因素。这些因素都相继造成过烧瓦事故。
（来源：汽机人）
