汽輪機常用故障診斷方法

『壹』 故障診斷的故障診斷方法

近代故障診斷技術的發展已經歷30年，但形成一門「故障診斷學」的綜合性新學科，還是近幾年逐步發展起來的，以不同的角度來看，有多種故障診斷的分類方法，這些方法各有特點。
概括而言，故障診斷方法可以分成兩大類：基於數學模型的故障診斷方法、基於人工智慧的故障診斷方法。
基於專家系統的診斷方法是故障診斷領域中最為引人注目的發展方向之一，也是研究最多、應用最廣的一類智能型診斷技術。它大致經歷了兩個發展階段：基於淺知識領域專家的經驗知識的故障診斷系統、基於深知識診斷對象的模型知識的故障診斷系統。
（1）基於淺知識的智能型專家診斷方法
淺知識是指領域專家的經驗知識。基於淺知識的故障診斷系統通過演繹推理或產生式推理來獲取診斷結果，其目的是尋找一個故障集合，使之能對一個給定集合產生的原因作出最)包括存在的和缺席的(的徵兆佳解釋。
基於淺知識的故障診斷方法具有知識直接表達、形式統一、高模組性、推理速度快等優點。但也有局限性，如知識集不完備，對沒有考慮到的問題系統容易陷入困境；對診斷結果的解釋能力弱等缺點。
（2）基於深知識的智能型專家診斷方法
深知識則是指有關診斷對象的結構、性能和功能的知識。基於深知識的故障診斷系統，要求診斷對象的每一個環境具有明顯的輸入輸出表達關系，診斷時首先通過診斷對象實際輸出與期望輸出之間的不一致，生成引起這種不一致的原因集合，然後根據診斷對象領(域中的第一定律知識)及其具有明確科學依據的知識他內部特定的約束聯系，採用一定的演算法，找出可能的故障源。
基於深知識的智能型專家診斷方法具有知識獲取方便、維護簡單、完備性強等優點，但缺點是搜索空間大，推理速度慢。
（3）基於淺知識和深知識的智能型專家混合診斷方法
基於復雜設備系統而言，無論單獨使用淺知識或深知識，都難以妥善地完成診斷任務，只有將兩者結合起來，才能使診斷系統的性能得到優化。因此，為了使故障智能型診斷系統具備與人類專家能力相近的知識，研發者在建造智能型診斷系統時，越來越強調不僅要重視領域專家的經驗知識，更要注重診斷對象的結構、功能、原理等知識，研究的重點是淺知識與深知識的整合表示方法和使用方法。事實上，一個高水平的領域專家在進行診斷問題求解時，總是將他具有的深知識和淺知識結合起來，完成診斷任務。一般優先使用淺知識，找到診斷問題的解或者是近似解，必要時用深知識獲得診斷問題的精確解。 知識獲取上，神經網路的知識不需要由知識工程師進行整理、總結以及消化領域專家的知識，只需要用領域專家解決問題的實例或範例來訓練神經網路；在知識表示方面，神經網路採取隱式表示，並將某一問題的若干知識表示在同一網路中，通用性高、便於實現知識的總動獲取和並行聯想推理。在知識推理方面，神經網路通過神經元之間的相互作用來實現推理。
前在許多領域的故障診斷系統中已開始應用，如在化工設備、核反應器、汽輪機、旋轉機械和電動機等領域都取得了較好的效果。由於神經網路從故障事例中學到的知識只是一些分布權重，而不是類似領域專家邏輯思維的產生式規則，因此診斷推理過程不能夠解釋，缺乏透明度。 人工智慧技術的發展，特別是專家系統在故障診斷領域中的應用。此項概念將原來以數值計算與信號處理為核心的診斷過程，被以知識處理和知識推理為核心的診斷過程所代替。目前已有了一些成功的系統，使智能型診斷成為當前診斷技術發展的新方向。

『貳』 汽輪機在運行時常發生的故障有哪些

汽輪機在運行時常發生的故障有：

（一）汽輪機（輔機）異常震動

汽輪機的異常振動由氣流激振、轉子熱變形、摩擦振動等原因引起。如果是氣流激振引起的會出現較大量的低頻分量或受運行參數影響振動明顯增大；轉子的熱變形與轉子溫度和蒸汽參數密切相關，轉子的熱變形會引起一倍頻振幅的增加，且待機組冷態啟機定速符合後，機組發生異常振動；摩擦會產生抖動、渦動等現象，使得轉子內部受溫不均勻，最終也會造成轉子彎曲的熱彈性彎曲（熱變形）。

（二）汽輪機（輔機）油系統故障

汽輪機（輔機）油系統在火電廠汽輪機組安裝過程中或中軸頸部分容易進入雜質導致軸頸劃傷，油系統故障還可能造成汽輪機組中壓主汽門伺服閥門卡死、伺服機構節流孔堵等故障，嚴重影響機組的運行。要注重汽輪機組油系統故障的分析及排除，保障汽輪機安全穩定的運行。

（三）汽輪機輔機凝汽器真空偏低

凝汽器是汽輪機輔機凝汽設備的組成部分之一，還包括凝結水泵、循環水泵和抽氣裝置等部分。凝汽設備主要在汽輪機排汽口建立並維持高度真空，使進入汽輪機的蒸汽能膨脹為相對較低的排氣壓力，提高汽輪機的熱效率；並將汽輪機排汽凝結成潔凈的凝結水作為鍋爐給水，循環使用。其中，汽輪機凝汽器排汽壓力的高低對於汽輪機的效率有著重要影響。凝汽器真空度能直接影響汽輪機的正常運轉，當真空度降低時，會使得排汽溫度升高、機組出現振動等相關故障，並且其在高溫環境下影響越大。因為外界溫度越高時，循環水溫也會越高，它影響凝汽器的吸熱量和蒸汽的冷凝溫度，使得排氣壓力升高，進而造成凝汽器內的真空度降低。綜上所述，真空氣密性、凝汽器結垢等原因皆可導致汽輪機凝汽器真空度偏低。

（四）汽輪機（輔機）調速系統擺動

汽輪機軸瓦振動會因為汽輪機組高壓調速汽門在運行過程中經常出現擺動的現象而加大，嚴重影響著汽輪機組安全穩定地運行。高壓調速汽門在機組運行期間出現擺動，閥門振動特別厲害，嚴重時可造成軸瓦損壞。

『叄』 氣缸故障都有哪些解決方法

氣缸故障的解決方案：
1、汽缸變形較大或漏汽嚴重的結合面，採用研刮結合面的方法
如果上缸結合面變形在0.05mm范圍內，以上缸結合面為基準面，在下缸結合面塗紅丹或是壓印藍紙，根據痕跡研刮下缸。如果上缸的結合面變形量大，在上缸塗紅丹，用大平尺研出痕跡，把上缸研平。或是採取機械加工的方法把上缸結合面找平，再以上缸為基準研刮下缸結合面。汽缸結合面的研刮一般有兩種方法：
⑴是不緊結合面的螺栓，用千斤頂微微推動上缸前後移動，根據下缸結合面紅丹的著色情況來研刮。這種方法適合結構剛性強的高壓缸。
⑵是緊結合面的螺栓，根據塞尺的檢查結合面的嚴密性，測出數值及壓出的痕跡，修刮結合面，這種方法可以排除汽缸垂弧對間隙的影響。
2、採用適當的汽缸密封材料
因汽輪機汽缸密封劑還沒有統一的國家標准和行業標准，製作原料和配方也各不相同，產品質量參差不齊；在選擇汽輪機汽缸密封劑時，就要選在行業內有口碑，產品質量有保證的正規生產廠家，以保證檢修處理後汽缸的嚴密性。
3、局部補焊的方法
由於汽缸結合面被蒸汽沖刷或腐蝕出溝痕，選用適當的焊條把溝痕添平，用平板或平尺研出痕跡，研刮焊道和結合面在同一平面內。汽缸結合面變形較大或是漏汽嚴重時，在下缸的結合面補焊一條或兩條10—20mm寬的密消除間隙封帶，然後用平尺或是扣上缸測量，並塗紅丹研刮，直到消除間隙。此操作的工藝也很簡單，焊前預熱汽缸至150℃，然後在室溫下進行分段退焊或跳焊。選用奧氏體焊條，如A407、A412，焊後用石棉布覆蓋保溫緩冷。待冷卻室溫後進行打磨修刮。
4、汽缸結合面的塗鍍或噴塗
當汽缸結合面大面積漏汽，間隙在0.50mm左右時，為了減少研刮的工作量，可用塗鍍的工藝。用汽缸做陽極，塗具做陰極，在汽缸的結合面上反復塗刷電解溶液，塗層的厚度要根據汽缸結合面間隙的大小而定，塗層的種類要根據汽缸的材料和修刮的工藝而定。噴塗就是用專用的高溫火焰噴槍把金屬粉末加熱至熔化或達到塑性狀態後噴射於處理過的汽缸表面，形成一層具有所需性能的塗層方法。其特點就是設備簡單，操作方便塗層牢固，噴塗後汽缸溫度僅為70℃—80℃不會使汽缸產生變形，而且可獲得耐熱，耐磨，抗腐蝕的塗層。注意的是在塗渡和噴塗前都要對缸面進行打磨、除油、拉毛，在塗渡和噴塗後要對塗層進行研刮，保證結合面的嚴密。
5、結合面加墊的方法
如果結合面的局部間隙泄漏不是很大，可用80—100目的銅網經熱處理使其硬度降低，然後剪成適當的形狀，鋪在結合面的漏汽處，再配以汽缸密封劑。如果結合面的間隙較大，泄漏嚴重，可在上下結合面開寬50mm深5mm的槽，中間鑲嵌IGr18Ni9Ti的齒形墊，齒形墊的厚度一般比槽的深度大0.05—0.08mm左右，並可用同等形狀的不銹鋼墊片做以調整。
6、控制螺栓應力的方法
如果汽缸結合面的變形較小，而且很均勻，可在有間隙處更換新的螺栓，或是適當的加大螺栓的預緊力。按從中間向兩邊同時緊固，也就是從垂弧最大處或是受力變形最大的地方緊固螺栓。理論上來說，控制螺栓的預緊力可用公式d/L≤A來計算，但由於此計算的數據與測量的手段還在研究當中，沒有達到推廣，多在螺栓的允許的最大應力內根據經驗而定。
7、新時期採用的高分子材料方法
隨著技術的進一步發展，高分子復合材料逐漸在氣缸維護中取得了成功的應用。相對於傳統手段相比，高分子復合材料具有較為優異的耐溫性能，良好的耐壓性能，以及更為出色的密封性能，且具有良好的塑變性，受熱不會固化，密封膜不會被破壞，從而保證了機件密封面的密封；加之易於清除，使用過的密封面可以用無水乙醇或丙酮輕易的擦去，而不會附著於密封面；由於其優異的性能，逐漸受到越來越多氣缸企業的青睞。

『肆』 汽輪機沖轉時，轉子沖不動的原因有哪些

1、汽輪機動靜部分發生摩擦現象或抱死；2、排氣壓力高、主蒸汽參數低。3、主汽門未打開、或閥芯脫落。4、調速閥故障等。

『伍』 汽輪機的調速汽門卡澀後如何處理

由於調節汽門經常處理變化之中，因此一旦出現卡澀，造成的後果也是很嚴重的，下面將從汽輪機調節汽門卡澀的原因、危害和防範措施加以簡單的討論：

一、汽輪機調速汽門的卡澀的原因有哪些？

1、汽輪機負荷長期處於一定負荷，導致調門長期在一個開度，活動幅度較小。

2、EH油油質量不合格，顆粒度增加，導致雜物進入油動機。

3、閥桿與閥套之間間隙過小。

4、閥桿發生彎曲或者偏斜導致動作受阻。

5、熱工元件故障（包括LVDT位移感測器外套脫落，VCC卡故障和傳輸線路出現問題）。

6、油動機卡澀和伺服閥故障等等。

根據我廠發生調速汽門卡澀的情況來看大部分都是由於DDV閥（電液伺服閥）和EH油油質惡化引起。

二、汽輪機調速汽門卡澀的危害有哪些？

（1）該過程伴隨著一次較大的機械沖擊。甩負荷後由於機組負荷的突然改變，使流經汽輪機通流部分的蒸汽流量和狀態隨之改變，則作用於轉子上的軸向推力也發生了變化，軸向位移指示值發生突變，使推力軸承和聯軸器螺栓受到一次較大的機械沖擊。

（2）對汽輪發電機轉子構成一次較大的擾動。運行中機組突然甩負荷後，會使原來運行相對平穩的轉子受到一次不平衡的汽流沖擊，誘發機組振動突變，極有可能發生振動保護動作，引起汽輪機跳閘。

（3）極有可能造成機組超速，超速的結果往往會造成超速保護動作而停機，甚至還會造成汽輪發電機組因飛車而毀壞。這是調門卡澀最大的安全隱患。

（4）對機組形成了一次較大的熱沖擊。甩負荷後機組負荷發生了大幅度的變化，進入汽輪機的蒸汽量隨之減小，由於調速汽門的節流作用，通過汽輪機通流部分的蒸汽溫度將發生大幅度的降低，使汽缸、轉子表面急劇冷卻，致使其中產生很大的熱應力。

有數據表明，運行中機組突然甩去50%負荷時，在汽缸、轉子金屬部件中產生的熱應力最為嚴重。

（5）形成壓力容器超壓運行，輕者引起安全閥啟跳，重者造成壓力容器變形或爆破。

三、汽輪機調速汽門卡澀後的處理：

部分調門卡澀：

1、部分調速汽門卡澀，部分調速汽門卡澀是指1到3個調速汽門出現卡澀，但至少一個調速汽門能正常工作的情況。

2、當發現汽輪機調速汽門部分卡澀後，立即匯報值長，要求退出CCS，穩定機組負荷，若處於較高的負荷情況下，將卡澀的調速汽門退出負荷調節序列，切換至維修模式，確保並根據實際開度修正指令開度，防止調門突然變化產生負荷波動，對系統造成沖擊。

3、利用正常調節汽門降低機組負荷，如卡澀調節汽門大於1個，至少降低負荷至50%，同時聯系檢修對卡澀原因進行檢查，根據卡澀原因確定能否在線處理，制定處理方案，根據方案進行處理。

4、若負荷控制方式處於順序閥控制，則考慮切換為單閥控制，以提高負荷控制的穩定性，同時根據機組情況確定使用功率控制或者閥位控制模式。

『陸』 氣缸的常見故障及排除方法

1.產生內部漏氣和串氣，通常情況下是氣缸內部前腔和後腔之間產生漏泄，出現漏氣原因有活塞密封圈損壞、缸筒頭損壞、軸心密封圈有問題等。

2.外部泄漏，工作時候氣缸內部想外部泄漏氣體，出現原因有防塵圈密封圈有損壞、軸心表面有雜質、缸筒變形等故障問題。

3.運行不良，不流暢，出現原因有軸心和負載鏈接有問題、配件之間的不相匹配、缸筒變形等等故障。

4.緩沖不良，出現原因緩沖表面、密封圈、螺絲錐面等有損傷不光滑和變形。

5.活塞桿彎曲和斷裂，出現原因緩沖密封圈、螺絲錐面、孔錐面變形或者受損不光滑等。

6.氣缸不同步，故障原因有輸出管路不一樣長，氣缸摩擦系數不同，在安裝的時候沒有安裝調速節流閥等，

7.輸出力不足，出演故障原因供氣壓力不足、負載力大於氣缸的作用、氣缸漏氣等。

『柒』 系統失壓引發汽輪機發電機拉瓦的原因和處理方法

咨詢記錄 · 回答於2021-08-05

『捌』 機械設備故障的診斷

機械故障診斷 需要進一步確定故障的性質，程度，類別，部位，原因，發展趨勢等，為預報，控制，調整，維護提供依據。主要包括信號檢測，特徵提取，狀態識別，診斷決策。 診斷技術發展幾十年來，產生了巨大的經濟效益，成為各國研究的熱點。從診斷技術的各分支技術來看，美國佔有領先地位。美國的一些公司，如Bently，HP等，他們的監測產品基本上代表了當今診斷技術的最高水平，不僅具有完善的監測功能，而且具有較強的診斷功能，在宇宙、軍事、化工等方面具有廣泛的應用。美國西屋公司的三套人工智慧診斷軟體（汽輪機TurbinAID，發電機GenAID，水化學ChemAID）對其所產機組的安全運行發揮了巨大的作用。還有美國通用電器公司研究的用於內燃電力機車故障排除的專家系統DELTA；美國NASA研製的用於動力系統診斷的專家系統；Delio Procts公司研製的用於汽車發動機冷卻系統雜訊原因診斷的專家系統ENGING COOLING ADCISOR等。近年來，由於微機特別是便攜機的迅速發展，基於便攜機的在線、離線監測與診斷系統日益普及，如美國生產的M6000系列產品，得到了廣泛的應用。 英國於70年代初成立了機器保健與狀態監測協會，到了80年代初在發展和推廣設備診斷技術方面作了大量的工作，起到了積極的促進作用。英國曼徹斯特大學創立的沃森工業維修公司和斯旺西大學的摩擦磨損研究中心在診斷技術研究方面都有很高的聲譽。英國原子能研究機構在核發電方面，利用雜訊分析對爐體進行監測，以及對鍋爐、壓力容器、管道得無損檢測等，起到了英國故障數據中心的作用。目前英國在摩擦磨損、汽車、飛機發動機監測和診斷方面仍具有領先的地位。 歐洲一些國家的診斷技術發展各具特色。如瑞典SPM公司的軸承監測技術，AGEMA公司的紅外熱像技術；挪威的船舶診斷技術；丹麥的BK公司的振動、雜訊監測技術等都是各有千秋。日本在鋼鐵、化工等民用工業中診斷技術佔有優勢。東京大學、東京工業大學、京都大學、早稻田大學等高等學校著重基礎性理論研究；而機械技術研究所、船舶技術研究所等國立研究機構重點研究機械基礎件的診斷研究；三菱重工等民辦企業在旋轉機械故障診斷方面開展了系統的工作，所研製的「機械保健系統」在汽輪發電機組故障監測和診斷方面已經起到了有效的作用。 我國診斷技術的發展始於70年代末，而真正的起步應該從1983年南京首屆設備診斷技術專題座談會開始。雖起步較晚，但經過近幾年的努力，加上政府有關部門多次組織外國診斷技術專家來華講學，已基本跟上了國外在此方面的步伐，在某些理論研究方面已和國外不相上下。目前我國在一些特定設備的診斷研究方面很有特色，形成了一批自己的監測診斷產品。全國各行業都很重視在關鍵設備上裝備故障診斷系統，特別是智能化的故障診斷專家系統，在電力系統、石化系統、冶金系統、以及高科技產業中的核動力電站、航空部門和載人航天工程等。工作比較集中的是大型旋轉機械故障診斷系統，已經開發了20種以上的機組故障診斷系統和十餘種可用來做現場故障診斷的攜帶型現場數據採集器。透平發電機、壓縮機的診斷技術已列入國家重點攻關項目並受到高度重視；而西安交通大學的「大型選轉機械計算機狀態監測與故障診斷系統」，哈爾濱工業大學的「機組振動微機監測和故障診斷系統」。東北大學設備診斷工程中心經過多年研究，研製成功了「軋鋼機狀態監測診斷系統」，「風機工作狀態監測診斷系統」，均取得了可喜的成果。 可用於機械狀態監測與故障診斷的信號有振動診斷、油樣分析、溫度監測和無損檢測探傷為主，其他技術或方法為輔的局面。這其中又以振動診斷涉及的領域最廣、理論基礎最為雄厚、研究得最為充分。目前，在振動信號的分析處理方面，除了經典的統計分析、時頻域分析、時序模型分析、參數辨識外，近來又發展了頻率細化技術、倒頻譜分析、共振解調分析、三維全息譜分析、軸心軌跡分析以及基於非平穩信號假設的短時傅里葉變換、Winger分布和小波變換等。而當代人工智慧的研究成果為機械故障診斷注入了新的活力，故障診斷的專家系統不僅在理論上得到了相當的發展，且己有成功的應用實例，作為人工智慧的一個重要分支，人工神經網路的研究己成為機械故障診斷領域的一個最新研究熱點。 隨著計算機技術、嵌入式技術以及新興的虛擬儀器技術的發展，故障診斷裝置和儀器己經由最初的模擬式監測儀表發展到現在的基於計算機的實時在線監測一與故障診斷系統和基於微機的攜帶型監測分析系統。這類系統一般具有強大的信號分析與數據管理功能，能全面記錄反映機器運行狀態變化的各種信息，實現故障的精確診斷。隨著網路技術的發展，遠程分布式監測診斷系統成為目前的一個研究開發熱點。

『玖』 汽輪機發生水沖擊的現象原因及怎麼處理

首先是關於汽輪機發生水沖擊的現象有：

（1） 主再熱氣溫10分鍾內下降50度或50度以上。

（2） 主汽門法蘭處汽缸結合面，調節汽門門桿，軸封處冒白汽或濺出水珠。

（3） 蒸汽管道有水擊聲和強烈振動 3l`yy])t
（4） 負荷下降，汽輪機聲音變沉，機組振動增大

（5） 軸向位移增大，推力瓦溫度升高，差脹減小或出現負差脹。

汽輪機發生水沖擊的原因有以下幾種：

（1） 鍋爐滿水或負荷突增，產生蒸汽帶水。

（2） 鍋爐燃燒不穩定或調整不當。

（3） 加熱器滿水，抽汽逆止門不嚴。

（4） 軸封進水。

（5） 旁路減溫水誤動作。

（6） 主蒸汽，再熱蒸汽過熱度低時，調節汽門大幅度來回晃動。

汽輪機發生水沖擊應做如下處理：

（1） 啟動潤滑油泵，打閘停機。

（2） 停射水泵，破壞真空，給水走液動旁路，稍開主汽管向大氣排汽門。除通知鍋爐以外疏水門外，全開所有疏水門。

（3） 傾聽機內聲音，測量振動，記錄惰走時間，盤車後測量轉子彎曲數值，盤車電動機電流應在正常數值且穩定。
（4） 惰走時間明顯縮短或機內有異常聲音，推力瓦溫度升高，軸向位移，差脹超限時，不經檢查不允許機組重新啟動。

為防止發生水沖擊，在運行維護方面著重採取如下措施；

（1） 當主蒸汽溫度和壓力不穩定時，要特別注意監視，一旦汽溫急劇下降到規定值，通常為直線下降50度時，應按緊急停機處理。

（2） 注意監視汽缸的金屬溫度變化和加熱器，凝汽器水位，即使停機後也不能忽視。如果發覺有進水危險時，要立即查明原因，迅速切斷可能進水的水源。

（3） 熱態啟動前，主蒸汽和再熱蒸汽管要充分暖管，保證疏水暢通。

（4） 當高加保護裝置發生故障時，加熱器不能投入運行。運行中定期檢查加熱器水位調節裝置及高水位報警，應保證經常處於良好狀態。加熱器管束破裂時，應迅速關閉汽輪機抽汽管上的相應汽門及逆止門，停止發生故障的加熱器。 
（5） 在鍋爐熄火後蒸汽參數得不到可靠保證的情況下，不應向汽輪機供汽。如因特殊需要（如快速冷卻汽缸）應事先制定可靠的技術措施。

（6） 對除氧器水位加強監視，杜絕滿水事故發生。

（7） 滑參數停機時，汽溫，汽壓按照規定的變化率逐漸降低，保持必要的過熱度。

（8） 定期檢查再熱蒸汽和1，2級旁路的減溫水門的嚴密性，如發現泄漏應及時檢修處理。
（9） 只要汽輪機在運轉狀態，各種保護就必須投入，不得退出。

（10） 運行人員應該明確，在汽輪機低轉速下進水，對設備的威脅更大，此時尤其要監督汽輪機進水的可能性。