亓东民 赵娜

（石油化工管理干部学院，北京100012中国石化北京燕山分公司，北京102500）

摘要：石化装置所用的工业汽轮机作为核心机组的驱动机，是否安稳运行直接关系到整个装置的安、稳、优长周期运行。降低或者消除汽轮机故障，提高运行效率是保证装置安稳运行，降低装置能耗的一个重要手段。本文结合生产过程中具体实例，对石化汽轮机阀杆及调节汽阀螺栓断裂故障，导致汽轮机停机的问题，进行了故障机理分析，并结合生产实际给出了解决方案，从实际应用来看，改造效果明显，为石化装置汽轮机解决类似问题的起到了一定的借鉴意义。

关键词：汽轮机；阀杆；阀碟；断裂

引言

石化装置的汽轮机是以蒸汽为动力，将蒸汽的热能转化为机械能的旋转机械。作为装置核心设备的驱动机，由于其运行范围广、转速高、无备用机组等特殊地位，一旦出现故障停机，将严重影响整个装置的稳定运行，因此，其运行的可靠性就显得尤为重要。从实际使用及调查情况来看，由于各个汽轮机使用的工况、负荷等参数不同，以及制造质量的不稳定性加之用户安装、操作水平不同，汽轮机在运行过程中存在着许多问题，比如调速系统故障中的阀杆及阀碟螺栓断裂等问题，都可能造成汽轮机重大的安全事故，给生产造成重大损失。

因此，降低汽轮机故障率、提高运行效率，是当前石化装置长周期稳定运行、降低装置能耗的一个重要手段。

1 汽轮机调速系统介绍

调速系统是汽轮机最重要的部件之一，其作用就是使汽轮机输出功率与负荷保持平衡。汽轮机在启动、停机及负荷变化时都是通过调速系统中的油动机带动阀杆，阀杆再带动各个调节汽阀来调节各个气门的行程，通过改变进入汽轮机的蒸汽流量或蒸汽参数来实现的。当负荷增加时，调速系统就要开大汽门，增加进汽量（负荷减小时相反）。另外当负荷突然减小时，调速系统也要防止转速急速升高，保持汽轮机的正常运转。

阀杆及调节汽阀是调速系统的重要部件，是控制汽轮机运行工况的执行机构。在该机构中，调节汽阀采用了提板阀结构形式。即( 5个小阀碟通过各自的阀碟螺栓统一挂在一根水平阀梁上，伺服油动机通过杠杆机构，同时拉升两根阀杆，从而将整个阀梁提起，几个小阀碟通过阀碟螺栓与阀梁之间的衬套来决定开启顺序及行程。该结构的阀碟螺栓和阀梁衬套间配合为间隙配合，阀碟螺栓可在阀梁中自由活动，保证了阀门的关闭性能!同时，不同行程只需通过修改相应的衬套长度即可满足要求，保证了零件的通用性。

2 阀杆及汽阀螺栓断裂故障情况及原因分析

中国石化某公司200Mt/a高压加氢裂化装置循环氢压缩机的驱动机,汽轮机(CT-7060)，采用反动式工业汽轮机技术生产制造!该汽轮机为背压式、双侧进汽，两只速关阀分别布置在汽轮机的两侧，采用向上进汽和向下排汽的结构，汽轮机设有自我保护连锁系统，能在危险的时候发出报警及联锁停机。

该汽轮机基本参数如表1所示

表1 汽轮机主要设计参数

2.1 阀杆及调节汽阀螺栓断裂故障情况

2013年08月19日，该汽轮机运行出现异常，技术人员发现汽轮机转速无法准确调节，当逐步提升机组负荷时，控制器输出逐步增大，油动机行程根据二次油压信号逐渐增大，但是机组的负荷并没有提升反而有下降的趋势。

机组运行工况如图1所示。

图1 机组运行工况