汽轮机额定功率为5400马力，转速为7,490转，8级透平，这个蒸汽透平驱动着一个六级丙烷压缩机。由于操作失误，这个制冷机组承受了一段时间超速运行，这导致了严重的机械损坏，迫使对两台机器进行了重大检修。在重建后，机组正常启动，但在汽轮机排气轴承显示了高于预期的振动水平。在接下来的一周内，振动幅度逐渐增大，图1所示的轴心轨迹，是在排气端轴承上采集的，启动后第9天的轴振动数据。图1 蒸汽透平轴承座松动的轴心轨迹，在1/3转频锁定振动分量
图1左侧未过滤轨迹的垂直振幅超过9.0 Mil-PP，由于轴承径向间隙只有6.0 Mil，观测到的振动是严重的。相比之下，图中间所示的1X转速轨迹似乎相当小，但水平向轴运动在7245 RPM时为1.7 Mil-PP。因此，转速振动是可观的，但与次同步分量相比就相形见绌了。图右侧的轨迹以X/3或2,415 CPM进行滤波，显然，3个固定的键相点指示一个锁定组件在1/3转速的分量，此外，这个X/3振动的进动为逆时针，是按轴旋转方向的正进动。图2 透平轴承座松动的轴振动频谱，锁定在1/3转速分量该轴振动数据在频域如图2所示，再一次，主要激励出现在1/3转速，2415 CPM。另外，1X和X/3的交互作用形成分量2X/3，4X/3，5X/3和7X/3。同样类型的行为被传递到轴承座，壳体振动绘图如图3所示。图3 透平轴承座松动的壳体振动频谱，锁定在1/3转速分量
为了验证此次同步频率是否跟踪转速，做了1000RPM的速度变化。在7,890 RPM时，X/3分量增加到2,630 CPM，它仍然锁定在1/3的旋转速度；当机组转速降低到6870 RPM时，次同步频率下降到2290 CPM，仍然是运行速度的1/3。进一步速度下降到6840转/分钟足以完全消除次同步振动成分。然而，一旦X/3分量衰减，转频振动增加到水平向5.6Mil-PP，垂直向5.2 Mil-PP；随着转速的增加，转频能量又转化为X/3次同步分量，重新出现在和之前的图1到3一样的情况。根据这些信息得出结论，汽轮机排气端轴承座机械松动在是最有可能的原因。机组又运转了两周，才有可能停机维修。检修发现，排气端轴承不正确地安装到轴承座内，轴承实际上是由防旋转销支撑。作为一个过渡措施，在轴承与壳体之间安装了不锈钢垫片，填充间隙空腔。这个临时修复证明是相当有效的，在两年的过程运行期间，透平的轴振动振幅小于2.0 Mil-PP。普迪美技术通信 - SEPT21-2020
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