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电厂铁谱和光谱分析在设备故障诊断中的应用

作者:   发布日期:2019-8-28   点击数:180

      2014年7月,深圳某电厂4号机运行中出现振动值异常。4号燃机为法国EGT-ALSTHOM公司生产的PG6541-B型机组,轴承采用锡基白合金滑动轴承,润滑油为TOTALproslia32型。为了查明故障原因和监督设备运行状况,对润滑油">润滑油进行了一系列的铁谱和光谱跟踪分析,判断出燃机轴瓦出现异常磨损。由于及时采取措施,避免了烧瓦和轴颈损伤等故障发生。

      1 润滑油光谱分析
      发射光谱仪能最有效地检测悬浮于润滑油中的小于10μm的金属颗粒,所以通过发射光谱测出的金属元素的质量浓度变化范围,可反映零件的腐蚀和摩擦副表面正常磨损的变化趋势。如果有异常磨损现象,则测出的元素质量浓度会突然变化。
      2014年8月,深圳市月亮湾电厂4号燃机由于振动值偏高,对油箱底部滑油进行了光谱分析,具体数据如表1。

4号燃油机润滑油的金属颗粒分析

      表1数据表明:磨损金属元素Sn、Cu的质量浓度较高,与以前数据相比变化范围较大,可判断设备存在着异常磨损;污染金属元素的质量浓度比正常值稍高,并且在油中发现有微量机械杂质;添加剂金属元素的质量浓度基本正常。由于油品的常规理化性能除机械杂质外其余全部正常,因此只需进行滤油处理就可保证油品品质。

      2 润滑油铁谱分析
      通过铁谱分析可以掌握润滑部件的异常磨损状况,如擦伤、刮伤、磨粒磨损、粘着磨损以及疲劳磨损等,从而对机械设备的运转工况、关键零件的磨损状况进行分析、判断,有助于准确、及时地确定检修周期,达到预知性检修的目的。为了准确判断4号燃机异常磨损部件的位置和磨损状况,对润滑油进行了铁谱分析,分析结果如表2。

表2 油箱底部润滑油磨损颗粒和污染杂质特性

油箱底部润滑油磨损颗粒和污染杂质特性

黑龙江快乐十分       表2数据表明,经滤清器过滤后的润滑油油品中磨损颗粒和污染、变质杂质的尺寸较小,属正常范围。为了取得反映设备实际磨损的油样,检查了滤清器,发现滤芯上有较多的金属亮片等沉积物。为此,对沉积物进行了铁谱分析,结果如表3。

      表3 滤芯润滑油磨损和污染颗粒特性

滤芯润滑油磨损和污染颗粒特性

      由表3数据可知,滤清器上的金属亮片为锡基白合金磨粒,且颗粒尺寸较大,属非正常粘着擦伤颗粒和疲劳剥落颗粒。结合润滑油润滑部件的材料分析,可判断4号燃机滑动轴承的轴瓦已发生粘着擦伤和疲劳剥落,这可能是由于机组振动大造成的。
      由于当时全年发电任务尚未完成,电厂决定一方面让4号机继续运行,另一方面严密监视振动值和油品情况。至8月31日,4号机油滤上沉积物铁谱分析数据发生了变化,具体数据见表4。

      表4 滤芯润滑油磨损和污染颗粒特性

滤芯润滑油磨损和污染颗粒特性

      表4数据表明,滤芯上金属亮片污沉积物仍是锡基合金,磨粒尺寸较表3的小,但出现高温氧化磨粒,说明轴瓦发生氧化磨损,它一般是伴随着润滑不良以及启动、停机时建立动压油膜困难而产生的。如果不及时停机,可能造成轴瓦进一步高温氧化,严重时会使轴颈发生非正常磨损,危及轴颈安全,给电厂带来严重的设备事故。因此电厂决定立即停机检修,避免了进一步的经济损失和设备事故。
      实践证明,滑油的铁谱和光谱分析对设备故障诊断有着直接的指导作用,是电厂设备日常管理工作的一部分。建立一个以预防性维修为主的管理体系,不仅能预报设备可能发生的故障,提高设备的工作效率和安全性,减少停机时间,延长设备寿命,而且能大大地减少维修费用,提高电厂的经济效益和安全指标。

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