大型汽轮机具有高温、高压、高转速和结构精密复杂、动静间隙很小的特点，特别是启动、停机、负荷大幅度变化等变工况过程中，动静部分膨胀、收缩引起的胀差变化及动静间隙的变化、热应力引起的变形以及推力的变化、故障引起的强烈振动等都严重威胁着汽轮机设备的安全。若制造、检修质量不良，运行操作不当，对异常情况处理的决策不当或对紧急情况的处理不及时，都将造成设备严重损坏，修复困难，有的甚至导致设备报废，不仅影响企业自身经济效益，而且造成系统出力降低，影响对用户的正常供电。

　　进入80年代，随着大量200MW及以上机组相继投产，大型汽轮机组设备严重损坏事故时有发生，如严重超速、大轴弯曲、水冲击、烧轴瓦、掉叶片、机组振动、油系统着火、承压部件爆漏事故等，对安全生产造成严重影响。

　　为使汽轮机专业及从事电力生产综合领导的人员、专业人员和安监人员在防止汽轮机设备重大事故方面掌握需要注意的关键问题，在决策时应注意的禁区，也就是说在比较重大的问题上知道应该怎么办，不应该怎么办。现根据部颁规程和二十五项反措有关汽轮机方面的规定、要求和近年来汽轮机设备典型事故的教训，对以下各类事故分别加以叙述，供有关领导、专业人员、安监人员结合本单位设备实际情况借鉴、参考。

　　第一节　超速

　　一、超速事故的主要原因

　　汽轮机转速超过额定转速的112%，即为超速。严重超速可以导致汽轮发电机组严重损坏，甚至毁坏报废，是汽轮发电机组设备破坏性最大的事故。近10年来，国内曾发生过多次超速造成的设备严重毁坏事故，造成汽轮机超速的主要原因包括：

　　（1）机组调节保安系统有缺陷、故障。如调速汽门不能正常关闭或漏汽量大；调速系统迟缓率过大或部件卡涩；危急保安器不动作或动作转速过高等。

　　（2）国产200MW机组调节保安系统制造设计上留有隐患，在进行危急保安器提升转速试验时，调节系统易于进入开环失控区，导致机组超速。

　　（3）调节保安系统检修后调试项目不全，透平油质不良导致部套卡涩锈蚀，在机组甩负荷后调节系统不能维持飞升转速低于危急保安器动作转速，以及危急保安器锈蚀、卡涩拒动，造成机组超速。

　　（4）自动主汽门、调节汽门、抽汽逆止门等由于积结盐垢、产生高温氧化皮、门杆弯曲等原因造成卡涩，在危急保安器动作后，不能迅速关闭严密，使机组超速。

　　二、防止汽轮机超速的措施

　　主要有以下几方面：

　　（1）调节系统在机组额定参数下甩掉额定电负荷后，应能将机组转速维持在危急保安器动作转速以下。

　　（2）提高调节保安系统和主汽门、调节汽门、抽汽逆止门检修质量，确保不发生卡涩。

　　（3）保持良好的透平油和抗燃油油质，保证调节保安部套不因油中水分引起锈蚀或油中杂质造成卡涩、拒动。

　　（4）坚持危急保安器的各项定期试验，防止危急保安器拒动。

　　（5）坚持定期进行自动主汽门、调节汽门严密性试验，防止甩负荷后不能快速关闭严密。

　　（6）坚持执行运行中主汽门、调节汽门定期活动和抽汽逆止门定期试验的规定；保持良好的蒸汽品质，防止积结盐垢等因素造成汽门卡涩。

　　（7）各种超速保护均应投入运行，超速保护不能可靠动作时，禁止将机组投入运行或继续运行。

　　（8）除发电机甩负荷外的停机，汽轮机打闸后应先检查有功功率表到零，电能表停转或逆转后，再将发电机与系统解列，或采取逆功率保护动作解列，严禁带负荷解列。

　　（9）鉴于国产200MW机组调节保安系统存在的隐患，制造厂已明确规定将危急保安器的动作转速降低为额定转速的108%～110%。

　　（10）机组大修后必须按规程要求进行调节系统的静态特性试验或仿真试验。对新装机组或对新机组的调速系统进行技术改造后，应进行调速系统动态特性试验，以保证汽轮机甩负荷后，飞升转速不超过额定值。

　　第二节　轴系断裂

　　一、轴系断裂事故的主要原因

　　轴系断裂事故后果极为严重，将会造成机组毁坏报废。轴系断裂的原因很复杂，国内外已发生的轴系断裂，大都发生在严重超速事故中，其技术原因除超速离心力、剧烈振动引起的破坏外，又与轴系质量的大不平衡、轴系共振、油膜振荡、轴系扭振以及转动部件质量、轴系连接件质量不良有关。

　　二、防止轴系断裂事故的措施

　　防止轴系断裂事故应采取的主要措施：

　　（1）认真落实防止超速的各项措施，切实防止发生机组超速造成轴系断裂。

　　（2）减少轴系大不平衡因素，采取防止油膜振荡、扭振的措施。

　　（3）采取防止对轮螺栓断裂措施。

　　（4）定期对大轴、大轴内孔、发电机转子护环等部件进行探伤检验。

　　第三节　大轴弯曲

　　一、大轴弯曲事故的原因

　　汽轮机在不具备启动条件下强行启动，由于上下缸温差大、大轴存在临时弯曲、汽缸进水、进冷汽以及动静间隙小等因素，引起大轴与静止部分摩擦，将会造成大轴弯曲。此外，转子的原材料存在过大的内应力，在较高的工作温度下经过一段时间的运转以后，内应力逐渐得到释放从而使转子产生弯曲。近年来大轴弯曲事故相当频繁，尤其是200MW及以上中间再热式机组更为突出，粗略估计在20～30次以上。

　　二、主要防范措施

　　近几年发生的大轴弯曲事故表明，防止大轴弯曲的反事故技术措施仍未得到认真贯彻落实。因此，应结合设备情况，全面认真贯彻原水电部《关于防止200MW机组大轴弯曲的技术措施》，及国电公司二十五项反措中“防止大轴弯曲事故的措施”外，并强调以下几点：

　　（1）按照防止大轴弯曲技术措施的要求，组织主要值班人员和厂、车间有关分管运行的领导和专业人员切实掌握各机组技术资料及确切数据，如大轴晃度表测量、安装位置、大轴晃度原始值、机组轴系运行中和启动过程的正常振动值等等，使指挥者和操作者都做到心中有数。

　　（2）根据机组设备情况，落实各项防止汽缸进水的技术措施。

　　（3）机组启动前必须检查：①大轴晃度不超过原始值0.02mm；②高压及中压上下缸温差不超过50℃；③高压内缸上下缸温差不超过35℃；④主蒸汽、再热蒸汽温度至少高于汽缸金属50℃（滑参数启停时还应保持较高的过热度）；⑤不符合上述条件禁止启动机组。

　　（4）机组冲转前应进行充分盘车2～4h（一般连续盘车，热态启动取大值），若盘车短时间中断时，则应按中断时间的10倍再加4h连续盘车方可冲转。

　　（5）启动时在中速以前，轴承振动（特别是1、2W）超过0.03m或相对轴振动值超过0.260mm时应打闸停机，过临界时振动超过0.10mm应打闸停机，严禁硬闯临界转速开机或降速暖机。

　　（6）启动前供汽封的蒸汽温度应高于汽缸金属温度，并应在送汽前充分进行疏水。

　　（7）启动中若轴承振动、蒸汽参数变化超过规程规定或机内有异常摩擦声、轴封处冒火花，应按规程规定立即停机。

　　（8）停机后应及时投入盘车，若盘车电流增大、摆动或有异常时，应分析原因并采取措施予以消除。

　　大轴弯曲事故绝大多数发生在机组启动特别是热态启动中，因此对大中型机组的启动，主持启动的领导人员要持慎重态度，坚持按规程规定和技术措施要求启动机组。启动不顺利时，要认真分析查找原因，决不可侥幸闯关，多次强行启动。

　　第四节　叶片断裂

　　一、叶片断裂事故的原因及危害

　　汽轮机的动叶片是承受蒸汽推动力带动转子的部件，它不仅承受蒸汽推动力，还承受转子高速转动产生的离心力。同时叶片本身存在着固有的振动频率，转动中各喷嘴汽流推动的频率如与叶片自身振动频率合拍共振，将导致叶片疲劳断裂。因此，如果叶片设计、制造上不能满足正常动应力、离心力的需要以及叶片自身频率躲不开共振，在正常运行中将造成叶片裂断。叶片运行中如果动应力、离心力超标也将导致叶片裂断。此外，电网低频率运行、机组不适当的启动、水击等又是加剧叶片损坏的重要因素。

　　运行中发生叶片断裂，断落的叶片将夹在间隙很小的动静部分中碰磨，或断落的叶片在本级碰磨后，其残骸沿汽流进入后几级动静部分碰磨从而造成设备严重损坏。其破坏力很大，并具有突发性。

　　低压转子后几级叶片，特别是末级，次末级叶片、卫带、拉筋等如断落甩出后，将打坏凝汽器上部铜管或钛管，造成凝汽器突发性泄漏，影响汽水品质急剧恶化。

　　二、防止叶片断裂和扩大损坏的主要措施

　　（1）新机组验收时应检查确认叶片经探伤、测频合格。投产后大修中应对叶片进行损伤检查，对叶片或叶片组进行测频检验，发现问题及时解决，不使叶片带缺陷、隐患，将机组投入运行。

　　（2）采取措施防止加热器满水，并保持疏水系统畅通，保证汽缸不积水或从疏水系统、抽汽系统向汽缸返水。

　　（3）尽可能减少机组在偏离正常频率下的运行时间。

　　（4）机组运行中振动突然增加，听到甩叶片的撞击声、机组内部有摩擦声以及凝汽器管子突然泄漏等情况，是断叶片的故障象征，应按规程规定果断停机检查，不可拖延时间，否则高速转动下将造成设备严重损坏。

　　（5）发生个别叶片断落故障后，除对断裂叶片采取技术措施外，还应对未断落的叶片全面进行探伤、测频检验。

　　断裂或损坏叶片较多时，不能简单地采取对称割短叶片的措施将机组恢复运行。

　　（6）电网应保持正常频率运行，防止频率偏高或偏低以致引起某些叶片陷入共振。

　　（7）蒸汽参数和各段抽汽压力、真空等超过制造厂规定的极限值时，应限制机组出力。

　　第五节　汽轮机进水

　　一、汽轮机进水事故的原因

　　进入汽轮机的蒸汽必须保持足够的过热度，正常运行中蒸汽应保持在额定参数允许范围内。如果蒸汽带水进入汽轮机，将使推力急剧增大，将转子向后推移，导致推力瓦烧损和动静碰磨。同时运行中汽缸、转子、阀门等都处于高温状态，低温蒸汽或水突然进入某一部位，将造成部件急剧收缩，导致动静碰磨、大轴弯曲、接合面变形泄漏等等。近年来汽轮机进水事故时有发生。

　　造成汽轮机进水的主要原因如下：

　　（1）锅炉满水或蒸汽管道积水，使蒸汽带水进入汽轮机。

　　（2）回热设备热交换器管子爆漏或汽侧满水，若抽汽逆止门不严，水返人汽轮机。

　　（3）级旁路减温水及再热器减温水门不能严密关闭，在停机后启动给水泵时水进入汽轮机；主蒸汽系统阀门不严，机组高温状态下锅炉打水压时，水进入汽轮机。

　　（4）疏水管路连接不合理或疏水联箱容积小，几路同时疏水时，压力大的疏水就有可能从压力低的管路向机内返水。

　　（5）汽封溢汽管、门杆漏汽管接人除氧器的系统，当除氧器满水，逆止门不严时，返入汽轮机。

　　（6）凝汽器汽侧灌水找漏或停机后对凝汽器汽侧水位缺乏监视，凝汽器满水进入汽轮机。

　　（7）误操作或调节系统失灵，使蒸汽温度或汽包水位失去控制，都有可能使水或冷汽进入汽轮机。