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汽机调油系统关键部件的磨损机理与防护策略

作者

孙正哲

安徽淮南平圩发电有限责任公司 安徽淮南 232000

1 汽机调油系统关键部件的磨损机理

1.1 磨损的基本类型与表现

在汽轮机调节油系统里,关键部件的磨损存在多种基本类型,且每种类型都有其显著的特征。以磨粒磨损为例,当硬颗粒进入摩擦副表面后,在相对运动的过程中,这些硬颗粒就像微小的刀具,对材料表面进行切削或者刮擦,最终使得部件表面出现清晰可见的划痕与凹坑。而粘着磨损,是在摩擦过程中,接触表面的部分区域由于压力和温度的共同影响,发生了粘着现象。之后,在相对运动的作用下,粘着点被剪切破坏,从而造成材料转移和表面损伤。其外在表现往往是表面变得粗糙,并且有金属颗粒附着其上。疲劳磨损则是在交变载荷持续作用下,部件表面会萌生裂纹,随着时间推移,裂纹逐渐扩展,最终致使材料剥落。这种磨损类型通常表现为部件表面出现麻点状或者小坑状的损伤。

1.2 影响磨损的因素分析

油液品质在关键部件磨损过程中扮演着举足轻重的角色。油液的黏度、清洁度以及抗氧化性能等诸多特性,均与部件磨损状况紧密相连。若油液黏度处于较低水平,便难以在部件表面构建起具有有效保护作用的润滑膜。这会致使部件之间的直接接触显著增多,进而让磨损程度大幅加剧。而当油液清洁度欠佳,其中充斥着大量杂质时,磨粒磨损的发生就会被极大地加速。不仅如此,倘若油液的抗氧化性能不够理想,在高温环境下极易发生氧化变质的现象,从而生成酸性物质与沉淀物。这些产物会进一步对部件造成腐蚀和磨损。除油液品质外,运行工况同样是不可小觑的影响因素。汽机调油系统在运行过程中,其工作温度、压力以及转速等参数一旦发生改变,便会对部件磨损产生极为显著的影响。举例来说,高温环境会使油液的黏度明显降低,进而导致其润滑性能大幅变差;高压会使部件表面承受的接触应力显著增加,这会让黏着磨损出现的可能性大幅提升;而转速的波动可能会引发部件之间的冲击和振动,从而加速磨损的发展进程。

1.3 磨损对系统性能的影响

关键部件的磨损对汽机调油系统的性能有着直接且显著的影响。其一,磨损会致使部件的泄漏状况加剧。伴随部件表面出现磨损,部件之间的配合间隙逐渐增大,油液便更易于从这些间隙中泄漏。这种泄漏会使得系统的工作压力降低、流量减少,进而对系统的调节精度和响应速度产生不良影响。其二,磨损也会对系统的稳定性造成干扰。因磨损而产生的部件振动以及噪声增加,会打破系统原本的平衡状态,导致系统运行变得不稳定。倘若磨损情况长期持续,甚至可能造成部件损坏,引发系统故障,最终致使设备停机进行检修,给生产活动带来极为巨大的损失。

2 汽机调油系统关键部件磨损的防护策略

2.1 材料选择优化

汽轮机调节油系统关键部件的材料性能,对其耐磨耗能力具有决定性的影响。在挑选材料时,应当优先考量具备高硬度、出色韧性以及抗腐蚀性的合金材料。以油泵齿轮为例,该部件承受着高负荷,且会经历频繁的摩擦,此时可选用铬钼合金钢。此材料不仅硬度较高,能有力地抵抗磨损,而且韧性良好,可避免在运行期间因受到冲击而断裂。与此同时,其抗腐蚀性能能够抵御调节油系统里可能存在的腐蚀性介质的侵害,进而延长部件的使用时长。

2.2 润滑系统改进

优质的润滑对于降低汽机调油系统关键部件的磨损起着至关重要的作用。其一,需精心挑选适配的润滑油,其诸如粘度、抗氧化能力以及抗磨性能等各项指标,都要契合调油系统的实际工作状况。针对高温且高负荷的工作场景而言,应当选用具备高粘度指数以及出色抗高温性能的润滑油。其二,要对润滑系统的设计进行优化,保证润滑油能够充分抵达各个关键部件的摩擦表面。可以加大润滑油的循环流量,提升其压力,以此增强润滑效果。与此同时,在润滑系统里安装过滤装置,及时清除润滑油中的杂质以及磨损产生的颗粒,避免它们对部件造成二次磨损。

2.3 运行参数监控

对调油系统的运行参数开展实时监控,能够敏锐察觉部件磨损的端倪,并迅速采取针对性举措加以调整。借助安装温度传感器、压力传感器以及振动传感器等装置,对系统的温度、压力和振动状况实施实时监测。一旦某个参数出现异常起伏,极有可能预示着部件存在磨损或其他故障隐患。具体而言,油温过高可能是因为部件在摩擦过程中产生的热量难以迅速散发,亦或是润滑油的冷却系统出现了故障;压力异常或许是油泵或阀门发生磨损,进而致使系统压力不稳定;振动异常则可能是部件出现不平衡或松动的情况所致。一旦监测到异常情况,必须即刻停止系统运行并展开检查,精准找出故障根源并及时予以修复。

2.4 定期维护保养

定期开展维护保养工作,是确保汽机调油系统关键部件得以正常运转、减轻部件磨损程度的关键所在。需精心制定科学合理的维护保养规划,依据特定的时间周期对系统展开全方位的检查。针对关键部件实施清洁作业,将其表面附着的油污、杂质等彻底清除,以防这些污垢积聚后对部件性能造成不良影响。仔细检查部件的连接部位是否稳固,一旦发现松动情况,应立即加以紧固。与此同时,针对容易出现磨损的部件,要开展定期的测量与评估工作。当部件的磨损状况临近临界值时,需及时予以更换,从而避免因部件过度磨损而引发系统故障。举例来说,可以每季度针对油泵、阀门等关键部件进行一次全面的检查与维护,每年对调节油进行一次更换,以此保障系统始终处于良好的运行状态。

2.5 表面处理技术应用

运用表面处理工艺能够大幅增强关键部件的耐磨能力。以氮化处理工艺为例,可在部件表面构建出一层硬度颇高、耐磨性能良好的氮化层。此氮化层能够有力地抵御摩擦与磨损,减轻部件在和其他物体接触过程中的磨损状况。此外,还可运用涂层工艺,于部件表面涂覆一层具备特殊性能的涂层,像陶瓷涂层。陶瓷涂层拥有高硬度、低摩擦系数以及出色的化学稳定性等特性,能够切实降低部件的磨损程度。借助表面处理工艺,无需改变部件的整体材质,便可提升其表面的耐磨性能,进而延长部件的使用时长。

3 结语

综上所述,汽机调油系统关键部件出现磨损,这是一个极为复杂且影响广泛的难题。该问题并非仅仅影响发电设备能否高效且稳定地运转,更与企业的经济效益以及安全生产紧密相连。深入剖析了磨损的基本类型及其具体表现、影响磨损的各类因素,还有磨损对系统性能所产生的影响,从而清晰地认识到磨损问题的严峻性与复杂性。为解决这一难题,提出了一系列防护策略。例如,优化材料选择,改进润滑系统,加强对运行参数的监控,定期开展维护保养工作,以及应用表面处理技术等。这些策略为解决汽机调油系统关键部件磨损问题提供了切实有效的办法。未来工作中,企业需增强对汽机调油系统关键部件磨损问题的重视,持续完善防护策略,提升防护措施有效性与可靠性,确保发电设备安全稳定高效运行,创造更大经济效益,保障安全生产。

参考文献:

[1] 曹冬敏,崔凯峰,钱水兵 . 电厂汽机摩擦振动故障分析与诊断 [J]. 中国科技信息,2025,(12):53-55.

[2] 顾庆磊 . 火电厂汽机检修设备问题及解决对策分析 [J]. 现代工业经济和信息化,2025,15(04): 215-216+222 .