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机组于1985年12月14日新机启动调试及1986年7月18日烧瓦修复后启动时,测得振动中有小量低频分量。1986年7月烧瓦修复中刮了轴瓦;在87年6月6日至8月3日大修后,6号轴承的对中情况略有变化,4、5、6、7号轴瓦顶隙大于侧隙[小组研究分析报告2]。从87年10月之后,发现5号瓦振动20μm增大至48μm。
该机组原配有11块记录仪表。在向专家组提供的8块仪表的实时记录中,有3块(主蒸汽流量、真空及除氧器压力)处于不正常运行状态,不能提供事故当时的实况记录。其余5块运转正常。此外,事故记忆器,在电缆着火电源被切断后,30秒内记忆信号消失,未能取得应有的讯息。该机组虽具有主要轴承振动的手动切换表计,但在实验中无专人监视。机组现场及集控室均备有数字式转速表,其显示周期为2秒,显示转速滞后于实际转速[小组研究分析报告3]。
事故过程概况
这次提升转速的危急保安器动作试验是在机组于2月12日5:52与电网解列后、用超速试验滑阀、在接近额定主蒸汽参数及一级旁路开启的情况下进行的。
在试验过程中,有如下情况:
做1号飞锤提升转速试验时,6号机司机将5号机盘上转速表指示3228r/min,误看为3328r/min,并手按集控室的停机按钮使机组跳闸,但并未与机头的试验人员联系,致使他们误认为1号飞锤已经动作。
在场人员提供,在做2号飞锤提升转速试验过程中,当机组转速提升到3302r/min时,听到有类似于汽门动作的声音,试验人员误认为2号飞锤已经动作,将超速试验手柄放开,后确认2号飞锤并未动作。当转速降至3020r/min时,试验主持人绕机组一周,检查各轴承的振动和温度情况,但未发现异常,请示在场的总工后,继续进行2号飞锤的动作试验。
根据在场人员(包括试验人员和其它当时在现场的人员)的回忆整理,先听到升速叫声,看到副励磁机喷出灰尘,然后听到一声闷响,发电机端部着火,此时一名民工腰部被残片击中。在车头的人员听到一声闷响后随即看到1号瓦盖翻起,高压后汽封喷出蒸汽,试验人员跌倒。从听到升速叫声到发电机端部着火时间约6-8秒,在此期间据在场人员称未感到剧烈振动,个别人反映发电机端部着火后又有一声响。
电厂有关领导指挥广大职工和消防人员奋力扑火。火焰于16:28分全部扑灭,没有导致其它的事故发生,除一人被残片擦伤外,没有其他人员伤亡。
这次危急保安器提升转速试验时,运行班长被抽出开会,减少了试验人数;集控室中在试验1号飞锤时误打闸后,始终未通知试验负责人;事故后不能提供机组升速中监视轴承的振动值等,试验组织工作是有缺点的。
有关人员对观察到的机组最高转速及打闸时的转速所提供的目击数值多次变化,增加了调查的困难。
三.分析的基本结论
分析认为,这次事故是由油膜失稳开始的,突发性、综合性强烈振动造成的轴系严重破坏。该机组的轴系稳定性裕度偏低和机组转速飞升超速到3500r/min—3600r/min是酿成这次事故的主要起因。它是一次综合原因引起的技术事故。
(一)这次事故是从油膜失稳开始的。
1.轴承油膜失稳的依据如下[小组研究分析报告2]:
(1)根据电机转子两端断口及其附近的环形裂纹分析认为,破坏应力为交变应力[小组研究分析报告1],这与油膜失稳时所受的应力性质一致;
(2)根据对电机转子残骸的测量和拼接,其弯曲变形类似于一阶振形;
(3)2号轴瓦体反转,表明轴系有油膜失稳迹象;
(4)该机在2500—3361r/min附近曾测得其振动中有小量频率为1140r/min几650r/min的低频分量;
(5)与5号机同类型机组据不完全统计有15%左右台数发生过油膜失稳。
2.突发性、综合性强烈振动造成了轴系的严重破坏
由于转速高、升速率高,轴系稳定性裕度偏低,形成突发性油膜震荡,转速飞升过程中油膜震荡加剧,机组产生极其强烈的振动,使某些紧固件(如联轴器、轴瓦把合螺钉)松脱,引起轴系失衡或部分油楔失效或干摩擦自激;某些静动部件摩擦、碰撞(如滑环被砸等)和某些转动件松动,造成部分重要另部件损坏,产生大的不平衡力,同时,中—低压转子接长轴一阶和发电机二阶临界转速又落在或接近这次飞升转速的范围内。油膜震荡的突发性及诸因素的综合作用,加剧了轴系严重损坏。
3.根据弯曲振动中7瓦处断口处的应力比6瓦断口处高得多、断轴前7瓦外伸端曾遭受上瓦枕的剧烈撞击以及6、7瓦处断口形貌的差异等,认为整个轴系的严重破坏是从7瓦处电机轴的断裂开始的。
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