近段時間， 我司一台壓縮機組的汽輪機， 出現了排汽側徑向軸承振動異常的情況。 具體表現為該汽機自今年1月起， 後徑向軸承振動時常短時間、無規律、大幅度波動（見圖1）， 最高振幅可以達到90um以上， 已遠高於62um的聯鎖停車值。
圖1：故障機組振動趨勢圖
故障主要現象
首先通過對故障發生時刻的頻譜圖（見圖2）入手， 由圖中可以看到故障時振動的主要成分為工頻， 波形（見圖3）也為穩定的正弦波， 每次波動持續時間大概20秒左右；故障前後的軸心軌跡圖（見圖4、5）可以看到振動波動時會引起軸心軌跡的較大改變， 並且無反進動情況；在對其相位（圖6）觀察可以發現故障時振動與相位變化同步， 且前後徑向軸承相位相反， 互成180°。
圖2：前後軸承頻譜圖
圖3：故障時刻波形圖
圖4：故障前軸心軌跡圖
圖5：故障後軸心軌跡圖
圖6:振動趨勢與相點陣圖
故障分析
首先， 該故障汽機的振動屬於間歇性振動且頻譜中除工頻外無明顯其他成分；從故障前後軸心軌跡可以看到振動時前徑向軸承軌跡發生較大改變， 相位也有相應的變化， 所以此現象比較符合動靜摩擦的故障特徵。 又因為該故障汽機在出現振動波動的時間很短， 通常幾十秒內振值就能恢復正常， 且在碰擦出現時沒有伴隨出現反進動現象， 因此推斷這種摩擦是臨時性的瞬間碰擦。
其次， 由振動相點陣圖可以看出轉子兩端相位相反， 在出現摩擦振動時符合二階振型特徵， 因此可判斷摩擦出現在轉子兩端， 又因為前徑向軸心軌跡變化更加明顯， 所以摩擦出現在前徑向軸承附近可能更大。 另外現場觀察可以發現， 前後軸封都出現不均勻漏汽現象， 且前後軸封漏汽方向相反， 證明軸封出現偏磨， 轉子運轉出現偏斜。
綜上所述， 認為該汽機故障主要因轉子偏斜運行造成內部動靜部分間隙不均勻， 在汽流激振力與不對中產生的不平衡力作用下， 轉子會與偏斜方向汽封產生碰擦， 進而造成轉子失穩， 兩側振值同時擴散上漲， 當碰擦產生的擾動力消失後轉子即恢復正常運行狀態。
處理方式
為了緩解生產緊張的情況， 決定暫不對汽機進行檢修，維持機組運行，並提出以下幾點建議及處理措施：
1 鑒於該汽機故障屬於臨時性碰擦且振動維持在高位時間較短，機組可維持運行，但要摘除聯鎖防止觸發停機信號。運行中振動升高時應及時進行減負荷調整，避免高振值停留時間過長。
2 調節潤滑油溫度，通過降低油溫，增加油膜阻尼，儘量減少汽流引起的轉子自激振動。
3有機會停車可以重新調整前後軸承座對中，消除轉子偏斜現象。
4 當轉子偏斜處汽封磨損量足夠時，軸承約束力可以保證轉子不再與汽封碰擦，此時突發性振動頻次將逐漸減少或消失。
結論驗證：
通過以下振動趨勢圖可以看到，從一月份開始至今，振動波動的頻次呈逐步下降態勢。尤其到5月份後軸振波動的幅度不但大幅下降，波動現象亦幾近消失。機組運行平穩，實際證明了對該汽機故障的判斷及處理措施是正確的。
1月15日-3月14日振動趨勢圖
3月15日-4月14日振動趨勢圖
4月15日-5月14日振動趨勢圖
通過此次故障分析可以得知，在處理機組異常振動情況時要根據實際情況具體分析。尤其針對上述的無規律振動，更要仔細甄別其故障原因及危害，準確判斷故障發展趨勢，在保障機組安全和生產需要之間權衡利弊，並在此基礎上制定出最合理的處理措施。
決定暫不對汽機進行檢修，維持機組運行，並提出以下幾點建議及處理措施：1 鑒於該汽機故障屬於臨時性碰擦且振動維持在高位時間較短，機組可維持運行，但要摘除聯鎖防止觸發停機信號。運行中振動升高時應及時進行減負荷調整，避免高振值停留時間過長。
2 調節潤滑油溫度，通過降低油溫，增加油膜阻尼，儘量減少汽流引起的轉子自激振動。
3有機會停車可以重新調整前後軸承座對中，消除轉子偏斜現象。
4 當轉子偏斜處汽封磨損量足夠時，軸承約束力可以保證轉子不再與汽封碰擦，此時突發性振動頻次將逐漸減少或消失。
結論驗證：
通過以下振動趨勢圖可以看到，從一月份開始至今，振動波動的頻次呈逐步下降態勢。尤其到5月份後軸振波動的幅度不但大幅下降，波動現象亦幾近消失。機組運行平穩，實際證明了對該汽機故障的判斷及處理措施是正確的。
1月15日-3月14日振動趨勢圖
3月15日-4月14日振動趨勢圖
4月15日-5月14日振動趨勢圖
通過此次故障分析可以得知，在處理機組異常振動情況時要根據實際情況具體分析。尤其針對上述的無規律振動，更要仔細甄別其故障原因及危害，準確判斷故障發展趨勢，在保障機組安全和生產需要之間權衡利弊，並在此基礎上制定出最合理的處理措施。