جابجایی محوری توربین: تعریف، علل ناهنجاریها و راهکارهای پیشگیری
Time: 2025-12-12
-
تعریف اصلی جابجایی محوری
جابجایی محوری توربین به حرکت نسبی روتور در راستای محور خود نسبت به استاتور اشاره دارد. با در نظر گرفتن فاصله طراحیشده بین کلاهک تراست و سطوح کاری و غیرکاری یاتاقان تراست به عنوان نقطه صفر، مقدار مثبت نشاندهنده جابهجایی روتور به سمت ژنراتور و مقدar منفی نشاندهنده جابهجایی روتور به سمت سمت فشار بالای توربین است. این پارامتر عمدتاً وضعیت بار یاتاقان تراست و پایداری تعادل محوری روتور را منعکس میکند و یکی از پارامترهای کلیدی نظارتی برای اطمینان از عدم برخورد یا سایش قطعات در مسیر جریان واحد است.
-
علل تغییرات غیرعادی جابجایی محوری
(1) افزایش جابجایی رو به جلو (جابهجایی روتور به سمت ژنراتور)
خرابی بیرینگ تراست: سایش یا سوختگی صفحات تراست، شکاف تراست زیاد، فشار روغن روانکاری ناکافی یا دمای بالای روغن که منجر به شکستن فیلم روغن و در نتیجه از دست دادن تکیهگاه محوری میشود.
اختلالات سیستم بخار: کاهش ناگهانی دمای بخار اصلی/دوباره گرم شده (تأخیر در انقباض ترمای روتور نسبت به استاتور)، وجود آب در بخار که باعث ضربه آبی (واتر همر) شده و نیروی محوری پیشروی لحظهای ایجاد میکند.
اختلالات بار و تخلیه بخار: افزایش ناگهانی بار واحد (افزایش سریع دبی بخار، که نیروی محوری به طور متناسب با دبی افزایش مییابد)، عدم عملکرد مولد بخار فشار قوی بدون کاهش به موقع بار، افزایش غیرعادی دبی ورودی بخار به سیلندر فشار قوی.
خرابی قطعات مسیر جریان: شکست یا ریزش پرههای سیلندر فشار ضعیف، تغییر شکل دیافراگم یا سایش آببند سیلندر فشار قوی، نشتی مرحلهای و تغییر در سطح جریان که منجر به نامتعادلی در توزیع نیروی محوری میشود. (2) افزایش جابجایی منفی (تغییر موقعیت روتور به سمت سمت فشار بالا)
1. افزایش ناگهانی دمای بخار: افزایش ناگهانی دمای بخار اصلی/دوباره گرم شده باعث میشود روتور نسبت به استاتور سریعتر انبساط حرارتی پیدا کند و تراست محوری منفی ایجاد شود.
2. خرابی بار و تخلیه: کاهش ناگهانی بار واحد (کاهش تیز شیب دبی بخار، کاهش سریع تراست محوری) یا گیرکردن/بسته شدن شیر تخلیه فشار پایین میتواند منجر به افزایش تراست محوری معکوس در سمت فشار پایین شود.
3. نیروی معکوس غیرعادی روی یاتاقان تراست: سایش سطح غیرفعال پدهای تراست یا شکاف زیاد تراست معکوس باعث میشود موقعیت محوری روتور به سمت سمت فشار بالا تغییر کند.
4. ورودی نامتوازن بخار به سیلندر فشار بالا: گیرکردن یا انحراف در باز شدن شیر اصلی بخار فشار بالا یا گاورنر منجر به توزیع نابرابر بخار در سمت فشار بالا میشود و سهم تراست معکوس را افزایش میدهد.
- اقدامات برخورد با ناهنجاری جابجایی محوری (قابل اجرا در محل)
1. پایش و ارزیابی اولیه
- بلافاصله نمایشگرهای جابجایی محوری را بررسی کنید (مقایسه نمایشگرهای اصلی/پشتیبان) و همزمان دمای یاتاقان تراست (معمول ≤85℃، هشدار ≤90℃)، فشار/دمای روغن روانکار، اختلاف انبساط حرارتی، پارامترهای بخار و همچنین ارتعاش واحد و صداهای غیرعادی را پایش کنید تا خطا در دستگاهها رد شود.
- روند تغییرات جابجایی (تغییر ناگهانی/افزایش تدریجی) را تعیین کنید و با توجه به شرایط عملیاتی (تنظیم بار، نوسان پارامترها، عملیات تجهیزات)، علت اصلی خطا را شناسایی کنید.
2. عملیات پاسخگویی طبقهبندیشده
(1) زیر مقدار هشدار (افزایش تدریجی)
- تنظیم پارامترها: دمای اصلی/دوبارهگرمایش بخار و فشار آن را پایدار کنید، شیرهای تخلیه بخار مربوطه را باز کنید (برای جلوگیری از حمل آب)، سیستم روانکاری را تنظیم کنید تا فشار روغن ≥0.15MPa و دمای روغن بین 40–55℃ حفظ شود.
- بهینهسازی شرایط عملیاتی: بار را به تدریج تنظیم کنید (از افزایش یا کاهش ناگهانی خودداری نمایید). هنگامی که مبدل فشار قوی از دسترس خارج است، بار را طبق رویهها 20 تا 30 درصد کاهش دهید تا تراست محوری متعادل شود.
- پیگیری وضعیت: دادههای جابهجایی و دمای یاتاقان را هر 5 دقیقه یکبار ثبت کنید. اگر روند بهبود نیابد، بار را به تدریج تا محدوده ایمن کاهش دهید.
(2) تجاوز از مقدار هشدار (زیر مقدار توقف)
- جابهجایی رو به جلو از حد مجاز فراتر رفته است: بلافاصله بار را به زیر 50 درصد بار نامی کاهش دهید و مبدل فشار قوی را متوقف کنید. اگر دمای یاتاقان فشار همچنان افزایش یابد، پمپ روغن روانکننده پشتیبان را راهاندازی کنید. در صورت عدم تأثیر، توقف واحد به همراه کاهش بار را فعال کنید.
- جابهجایی معکوس از حد مجاز فراتر رفته است: دمای بخار را پایدار کنید (از افزایش بیشتر آن جلوگیری نمایید)، وضعیت شیر تخلیه فشار پایین را بررسی کنید. اگر خطا بلافاصله قابل رفع نباشد، بار را تا 30 درصد بار نامی کاهش دهید و بخش تخلیه معیوب را جدا کنید.
(3) تجاوز از مقدار توقف / شرایط اضطراری
- هنگامی که جابجایی محوری به مقدار تنظیمی توقف (معمولاً به جلو 1.2 تا 1.5 میلیمتر، به عقب 0.8- تا 1.0- میلیمتر، مطابق رویههای واحد اجرا شود) برسد، یا در موارد ضربه آبی یا دمای بیش از 95 درجه سانتیگراد برای یاتاقان پیشرفت، بلافاصله خاموشکردن اضطراری دستی انجام شود. ورودی بخار اصلی/دوباره گرم شده قطع شده و تمام سطوح شیرهای تخلیه بخار کاملاً باز شوند.
- پس از توقف، عملکرد سیستم روانکاری را برای مدت بیش از 30 دقیقه حفظ کنید تا یاتاقان پیشرفت خنک شود. در ادامه، یاتاقانهای پیشرفت، شکاف پیشرفت، قطعات جریان و وضعیت شیرهای بخار را جدا کرده و بازرسی نمایید. فقط پس از رفع و تأیید عدم وجود نقص، مجدداً راهاندازی انجام شود.