Аварии и неполадки подшипников

3.3. Аварии и неполадки подшипников

Прекращение подачи масла как к сегментам упорного, так и к вкладышам опорных подшипни­ков неизбежно вызывает очень серьезную аварию с выплавлением баббитовой заливки и задеванием вращающихся деталей о неподвижные. В свою оче­редь это приводит, как правило, к разрушению про­точной части и другим тяжелым последствиям.

Подача масла может прекращаться при всевоз­можных нарушениях в работе масляной системы: при неправильной эксплуатации масляного бака, в котором не производятся должная очистка и де­аэрация масла, неправильной эксплуатации масля­ных насосов, что может вызвать срыв их работы, при плохом качестве масла и т.д.

Пример 3.6. На одной из турбин с двумя отборами произошло повреждение шести подшипников, на двух шейках вала образовались надиры, повредились масля­ные уплотнения подшипников. Авария произошла вслед­ствие срыва подачи масла к подшипникам из–за засорения сеток, установленных в масляном баке. Причиной их засорения явилась плохая промывка масляной системы после капитального ремонта, в результате чего качество масла в системе непрерывно ухудшалось. Это требовало ежедневной очистки сеток масляного бака от шлама, что и выполнялось персоналом ТЭС. Однако в течение 2 дней, предшествующих аварии, сетки не чистились. Они засорились, и это привело к снижению давления масла в системе регулирования настолько, что защита турбины (реле давления) закрыла стопорный клапан. Де­журный персонал, вместо того чтобы отключить турбо­агрегат и позаботиться о восстановлении давления в сис­теме смазки и регулирования, опять открыл стопорный клапан, который, естественно, вновь закрылся. Персонал включил пусковой масляный насос, и тогда вследствие низкого давления на его всасывающей стороне произо­шел срыв работы насоса.

Авария упорного подшипника особенно опасна, она практически всегда сопровождается разрушени­ем лопаток, так как происходит значительный сдвиг ротора с выборкой осевых зазоров.

Повышение осевого усилия на колодках упорно­го подшипника происходит в следующих случаях:

1) при водяном ударе, когда закупорка водой ра­бочих каналов приводит к резкому увеличению пе­репада давлений на ступень;

2) при закатке выходных кромок рабочих лопа­ток из–за попадания постороннего предмета или за­деваний;

Рекомендуемые материалы

3) при внезапном нарушении баланса расходов пара через цилиндры в турбинах с большими акку­мулирующими емкостями пара (например, промежуточным пароперегревателем);

4) при отложениях в проточной части;

5) при износе гребешков уплотнений в условиях эксплуатации или установке их с увеличенными за­зорами при монтаже или капитальном ремонте.

Причиной возрастания осевого усилия в послед­них двух случаях является возрастание степени реак­тивности в ступенях подобно тому, как это происхо­дит при изменении отношения скоростей.

При отложениях в проточной части изменяется соотношение площадей сопловой решетки  F₁, и ра­бочей решетки  F₂ для прохода пара. При увеличении отношения F₁/F₂ степень реактивность растет. Поэтому при заносе рабочих лопаток в большей степени, чем сопловых, реактивность растет, увели­чивается давление перед рабочей решеткой и, сле­довательно, осевое усилие.

Аналогичным образом увеличивается реактив­ность и при увеличении зазоров в диафрагменном уплотнении.

Надежную нормальную работу подшипника обеспечивает постоянный контроль температуры баббитовой заливки рабочих сегментов, позволяю­щий вовремя заметить все отклонения от нормы. Для измерения температуры баббитовой заливки каждый сегмент снабжается термопарой, горячий спай которой прочно прикрепляют (рис. 3.4) к внутренней поверхности баббитовой заливки. Каж­дый из проводников термопары помещают в асбе­стовую оплетку и затем в хлорвиниловую трубку. Все термопары подключают к самопишущему при­бору, непрерывно регистрирующему температуру сегментов во времени. Показания приборов позво­ляют контролировать не только изменение темпера­туры сегментов с течением времени, но и равномерность их нагрузки.

Постепенное увеличение температуры всех сег­ментов свидетельствует о росте осевого усилия, дей­ствующего на подшипник, а изменение температуры отдельных сегментов – об их неправильной уста­новке или появившихся перекосах в связи с ослабле­нием связей между отдельными узлами подшипника.

Повреждения баббитовой заливки опорных под­шипников могут происходить либо из–за наруше­ния технологии заливки, либо в результате неправильного монтажа. При неудачном и засоренном примесями составе баббитовой заливки, перегреве баббитового расплава, недостаточно чистой поверх­ности вкладыша происходит выкрашивание кусков заливки или ее отслаивание от тела вкладыша.

Пример 3.7. На двух вкладышах одной из мощных турбин были обнаружены следующие повреждения: на подшипнике № 3 – отслаивание и выпадение участка баббитовой заливки площадью 54 см, а на подшипнике № 5 – трещина в баббитовой заливке верхней части вкладыша. Причиной повреждения явилась недостаточ­но чистая поверхность, на которую осуществлялась на­плавка баббита.

При неправильном монтаже и ремонте, а также при эксплуатации, когда создаются условия для уг­лового смещения оси шейки вала относительно вкладыша, происходит неравномерный износ бабби­товой заливки, и возникают надиры на шейках вала.