汽轮机超速试验措施安全技术组织措施培训课件

汽轮机超速试验措施安全技术组织措施培训课件CONTENTS目录01汽轮机超速试验概述02试验组织机构与职责03试验设备与工具04试验前准备工作CONTENTS目录05试验操作流程06试验数据分析与评估07试验安全与风险控制08试验案例分析与经验分享01汽轮机超速试验概述试验的目的与意义

验证超速保护系统可靠性通过试验检测机械超速、电超速（OPC/DEH）及ETS系统的动作准确性，确保转速超过额定值110%±1%时能可靠切断进汽，防止机组超速损坏。

保障机组安全稳定运行新安装、大修后或运行2000小时的机组必须进行试验，避免因保护失效导致叶片断裂、轴系损坏等恶性事故，如某电厂曾因危急保安器拒动造成转速飞升4700r/min的毁机事故。

提升设备维护与应急能力试验过程可检验技术人员对DEH/ETS系统的操作熟练度，完善超速时破坏真空、关闭主汽门等应急处置流程，同时通过数据分析优化保护参数设置。

符合行业规范与安全标准严格遵循《防止汽轮机超速事故二十五项重点要求》，确保超速保护100%投入，油质合格、转速监测双重化，杜绝保护故障或带负荷解列等违规操作。试验的基本原理

超速保护机制提升转速触发保护，当汽轮机转速超过设定阈值时，超速保护装置自动动作，切断蒸汽供应，确保机组安全停机。

离心力与转速关系离心力随转速平方增加，超速会导致部件承受过大离心力，可能造成叶片断裂、轴系损坏等严重后果，需通过保护系统限制转速。

保护系统动作逻辑当转速达到额定转速103%（约3100r/min）时，电超速保护系统（OPC）关闭调节阀门；达到110%±1%额定转速时，机械超速保护装置动作切断进汽。试验的适用范围

新装或大修后机组新安装或大修后的汽轮机，需进行超速试验以验证超速保护系统在设备初始或恢复运行状态下的可靠性。

定期试验机组机组运行累计达到2000小时后，或停机一个月及以上再次启动时，应进行超速试验以确保保护系统持续有效。

危急保安器调整或解体后当危急保安器经过解体、调整或更换相关部件后，必须进行超速试验以确认其动作性能符合要求。

甩负荷试验之前在进行甩负荷试验前，需通过超速试验验证保护系统的可靠性，为甩负荷工况下的安全提供保障。超速的危害与事故案例警示叶片断裂与设备损坏

超速会导致汽轮机叶片承受过大离心力，引发叶片断裂，严重时可导致整个机组损坏。离心力与转速平方成正比，转速超过设计值112%即构成严重超速风险。轴承失效与轴系断裂

超速运行会加剧轴承磨损，导致轴承过热烧毁；极端情况下引发轴系断裂，如1999年辽宁某电厂200MW机组因转速失控发生轴系断裂事故。保护系统失效案例

1984年江西某电厂50MW汽轮机，因危急保安器拒动、调节汽门漏汽，甩负荷后转速达4700r/min，造成毁机事故；1993年甘肃某25MW机组因主汽门卡涩，超速至4200r/min导致轴系断为8段。操作不当与带负荷解列事故

1990年河北某50MW机组带24MW负荷解列，调节汽门和主汽门未关闭，转速飞升超4000r/min，轴系断为11段；1999年广东某自备电厂因调节汽门漏汽、主汽门卡涩，超速至7800r/min造成1人死亡。02试验组织机构与职责组织机构设置

试验总指挥负责试验全过程的组织、协调与决策，由企业相关负责人担任，如李增旺、高泽勇等。试验指挥协助总指挥进行具体的组织、协调工作，确保试验按计划有序推进，成员包括马永辉、赵吉顺、史新平等。生产技术部由焦海平负责试验全过程的协调工作，保障试验过程中各部门之间的沟通与协作。当值值长负责指挥机组启动及试验操作，对试验过程中的机组运行状态进行总体把控。发电部负责指导、监护运行人员进行机组启动和试验操作，准备操作票，调节机炉工况，以及抄表、记录等工作。检修部负责监督、协调试验准备工作，检查试验措施的落实情况，并对试验结果进行验收。工程公司负责在试验过程中进行就地检查，及时发现并反馈设备运行中的异常情况。工作成员由泰和工队人员、汽机检修人员及当值运行人员组成，具体执行试验操作及相关辅助工作。总指挥及各部门职责

试验总指挥职责由总工程师或指定高级管理人员担任，全面负责试验的组织、协调与决策，对试验安全与质量负总责。试验指挥职责协助总指挥进行现场指挥，具体协调各参与部门工作，确保试验按计划有序进行。生产技术部职责负责试验全过程的技术协调、技术交底及试验措施的审核，提供技术支持。当值值长职责负责指挥机组启动、试验操作，确保试验期间机组运行参数稳定。发电部职责指导、监护运行人员进行机组启动、试验操作；负责操作票准备、机炉工况调节、数据记录等工作。检修部职责负责试验前准备工作、措施检查、设备监督、协调及验收，确保设备处于良好状态。工程公司职责负责试验过程中设备就地检查，及时反馈设备运行状况。试验人员资质与要求基本资质要求试验人员需具备汽轮机运行或检修相关专业资质，经过超速试验专项培训并考核合格，熟悉汽轮机原理及保护系统。岗位技能要求操作人员应熟练掌握DEH/ETS系统操作，能准确判断转速、振动等参数异常；监护人员需具备5年以上同类型机组工作经验，能独立处置突发情况。职责分工明确试验总指挥由总工或运行副总工担任，负责统筹协调；操作组由主值及以上人员组成，负责具体操作；监护组专人负责就地打闸手柄，转速超3330r/min时立即执行紧急停机。安全意识要求试验人员需熟悉应急预案，明确紧急停机步骤，能辨识超速试验中的高风险点（如转速失控、保护拒动），严格执行“一人操作、一人监护”制度。03试验设备与工具主要试验设备介绍

01超速保护装置包括OPC（103%额定转速动作）、DEH电超速（110%额定转速动作）及机械超速装置（如飞锤式危急保安器），用于在不同超速工况下切断进汽，实现停机保护。

02转速测量仪器转速测量仪用于精确测量汽轮机转速，确保试验数据准确；DEH系统实时显示转速，是试验过程中的主要监控依据；就地转速表需经校验合格，作为备用监测手段。

03振动监测设备振动传感器监测试验过程中汽轮机的振动情况，评估超速状态下的稳定性；振动监测仪实时显示振动数据，当振动异常时需立即停机检查，防止设备损坏。

04辅助测量工具专用测量尺用于精确测量汽轮机各部件尺寸，确保试验前设备符合要求；温度传感器监测试验过程中轴承金属温度、排汽温度等参数，保障机组安全。测量与监控工具转速测量仪器采用高精度转速测量仪，如磁阻式速度传感器，精确测量汽轮机转速，确保试验数据准确。DEH、DCS及就地转速表需校验合格，显示一致，推荐以DEH显示为评价值。振动监测设备振动传感器实时监测试验过程中汽轮机的振动情况，评估超速状态下的稳定性。当轴振超过254μm时，应立即停机。温度测量装置测温传感器用于监测汽轮机轴承金属温度、低压缸排汽温度等参数。试验时主汽温度应高于汽缸金属温度50-100℃，低压缸排汽温度需控制在65℃以下。数据记录与分析系统试验前投入记录仪及打印机，连续记录转速、振动、温度等参数。采用实时同步记录方式，保障数据完整性，为试验数据分析提供依据。辅助工具和材料

转速测量工具高精度转速测量仪用于实时监测汽轮机转速，确保试验数据准确，DEH、DAS及就地转速表需校验合格且显示一致。

振动监测设备振动传感器监测试验过程中汽轮机的振动情况，评估超速状态下的稳定性，轴振超过254μm时需立即停机。

专用测量仪器专用测量尺用于精确测量汽轮机各部件尺寸，确保试验准确性；温度传感器实时监测轴承金属温度等关键参数。

数据记录工具准备记录表预设数据记录点，投入记录仪及打印机连续记录转速、振动、低压缸排汽温度等参数，保障数据完整性。设备校验与维护

定期校验制度试验设备需定期进行全面校验，确保精度符合试验要求，保障试验数据准确性。

日常维护保养计划制定设备维护计划，定期检查设备状态，及时排除潜在故障，确保设备处于良好运行状态。

校验标准与周期依据相关技术规范，明确各类试验设备的校验标准和校验周期，如转速测量仪应每年校验一次。

维护记录与档案管理详细记录设备校验、维护情况，建立设备档案，为设备状态评估和后续维护提供依据。04试验前准备工作试验应具备的条件

前置保护试验要求必须在高、中压主汽门/调门关闭试验、控制室及就地手动脱扣试验、危急保安器注油试验、汽门严密性试验等相关保护联锁试验合格后进行。

人员与组织条件试验需由总工程师主持，在汽机专业技术人员指导下进行；配备足够试验人员，明确总指挥、试验指挥、操作及监护人员职责。

设备与仪表条件主汽门、调速汽门关闭严密，机组远控及就地停机功能正常；转速表、振动传感器等测量仪表经校验合格，前箱处装设专人监视的转速表。

运行参数条件主汽压力≤6MPa、温度350-400℃，高低旁路开启，中压缸进汽压力0.1-0.2MPa；机组带20%额定负荷暖机≥4小时，大轴温度超过脆性转变温度。

禁止试验情形存在停机不正常、汽门关闭不严、额定转速下轴承振动异常或温度超限、注油试验不成功等情况时，严禁进行超速试验。机组状态检查

主汽门与调门严密性检查确认高、中压主汽门及调速汽门关闭严密性试验合格，无蒸汽泄漏现象，防止试验过程中因汽门不严导致转速失控。

保护系统功能验证检查DEH、ETS系统运行正常，各指示灯显示正确；确认就地及远方停机按钮、手动脱扣试验动作可靠，危急保安器注油试验合格。

运行参数监测机组带25-30%额定负荷运行3-4小时，确保转子温度超过脆性转变温度（≥121℃）；轴承振动≤0.05mm，油温维持在40-45℃，低压缸排汽温度＜65℃。

转速测量系统校准DEH、DCS及就地转速表经校验准确一致，前箱处装设独立转速表，确保试验过程中转速监测数据可靠。

辅助系统状态确认确认直流油泵、交流润滑油泵运行正常，油压≥0.098MPa；抽汽逆止门、高排逆止门动作灵活，关闭严密，无卡涩现象。安全措施准备

人员安全防护装备试验人员必须穿戴齐全防护服、安全帽、防护眼镜，确保人身安全。

安全预案制定与演练制定详细的安全预案，明确紧急停机流程、人员疏散路线等，并组织试验人员进行模拟演练，确保熟练掌握应急操作。

数据记录与监测准备准备专用试验记录表，预设转速、振动、温度等关键数据记录点；投入相关记录仪及打印机，确保试验过程中各项参数能够实时同步连续记录。

紧急停机装置检查确认试验前手动执行一次打闸操作，验证高中压主汽门、调速汽门、抽汽逆止门及高排逆止门等能够正常关闭并使转速下降，确保紧急停机装置可靠有效。数据记录准备

记录表格设计预设转速、振动、温度等关键数据记录点，明确记录频次（如每秒1次），确保试验数据完整可追溯。

记录工具配备准备高精度记录仪及打印机，确保连续打印转速、振动、低压缸排汽温度等参数，推荐使用DEH系统数据作为评价值。

数据记录职责分工指定专人负责数据记录，明确各参数记录责任人，确保试验过程中数据记录及时、准确、无遗漏。05试验操作流程OPC超速试验方法试验准备与确认检查主机DEH“OPC方式“画面，确认“103％”功能处于投入位置，确保系统具备试验条件。目标转速设定与升速控制通过DEH系统设置目标转速为3100r/min（额定转速的103%），升速率严格控制在50r/min，按“进行”键启动升速程序。动作验证与参数记录当转速升至3090r/min时，检查高中压调门（GV、IV）应快速关闭，抽汽逆止门同步关闭；试验完毕后将转速恢复至3000r/min正常运行，并记录动作响应时间及相关参数。电超速试验方法01TSI110％电超速试验操作步骤检查主机DEH“OPC方式“画面，确认“110％”在切除位置；指定专人将超速试验手柄打至“试验”位，未得到命令前不得放开；设目标转速3310r/min，速率50r/min，按“GO”键；当转速升至3300r/min时，TSI110％电超速保护应动作，高中压主汽门、调速汽门关闭，记录动作转速值及最大转速；试验完毕将手柄恢复正常位置，重新挂闸维持3000r/min。02DEH110％电超速试验操作步骤联系热工解除“TSI110％超速”保护；指定专人将超速试验手柄打至“试验”位并加强联系，机头转速超3330r/min时立即打闸停机；设目标转速3310r/min，速率50r/min，按“GO”键；转速升至3300r/min时，DEH110％电超速保护动作，检查主汽门、调门关闭，记录动作参数；试验后恢复保护，挂闸维持3000r/min运行。03电超速试验安全控制要点试验时主汽压力控制在4-6.5MPa，蒸汽有足够过热度，主汽温450-500℃；指定专人监视转速，就地转速表与DEH显示偏差应≤10r/min；超速保护动作后，确认抽汽逆止门、高排逆止门联动关闭，防止蒸汽倒流；试验过程中若出现调节汽门卡涩、振动异常（轴振＞254μm），立即打闸停机。机械超速试验方法试验前保护解除与确认

联系热工专业解除TSI110％电超速保护、DEH110％电超速保护，确保机械超速保护为唯一有效保护手段。目标转速设置与升速控制

通过DEH系统设定目标转速为3330r/min，升速率严格控制在50r/min，按"进行"键开始升速。动作转速范围与记录要求

危急遮断器动作转速应在3270～3330r/min范围内，需连续测试两次，两次动作转速差不超过额定转速的0.6%（约18r/min），并准确记录动作转速值及最大飞升转速。就地专人监护与紧急处置

前箱处装设校验合格的转速表，指派专人持续监视，当转速升至3330r/min而危急遮断器未动作时，立即手动打闸停机，防止严重超速事故。试验后恢复与数据整理

试验动作后，确认高中压主汽门、调速汽门关闭，转速下降，重新挂闸恢复3000r/min运行，整理试验数据并与历史数据对比分析。试验过程中的参数监视转速实时监测与记录试验过程中需严密监视汽轮机转速，确保就地手动跳闸手柄有专人负责，前箱处装设经过校验准确的转速表，当转速升至3330r/min而危急遮断器未动作时立即打闸停机。振动与轴向位移监控实时监测试验过程中机组振动情况，轴振超过254μm时立即停机；同时关注轴向位移变化，防止因超速导致动静部件碰磨。温度参数监测严密监视轴承金属温度、低压缸排汽温度等参数，确保主汽温度高于汽缸金属温度50-100℃，排汽温度控制在65℃以下，防止水冲击及设备过热。蒸汽参数稳定性控制试验期间主汽压力应控制在不超过5MPa，主汽温度保持350-400℃，高低旁路协同开启，维持中压缸进汽压力0.1-0.2MPa，确保蒸汽参数稳定。保护装置状态监视持续检查DEH、ETS系统运行状态，确认各保护装置信号正常，当转速达到跳闸阈值而保护拒动时，立即手动打闸并破坏真空停机。06试验数据分析与评估数据采集方法

高精度传感器选型采用高精度转速传感器（测量误差≤±0.1%）、振动传感器（频率响应0-10kHz）及测温传感器（精度±0.5℃），确保超速状态下数据采集准确性。

多参数同步记录方案通过数据采集系统实现转速、振动、轴承温度、轴向位移等参数实时同步记录，采样频率不低于100Hz，保障数据完整性与时间关联性。

关键测点布置规范转速信号取自汽轮机主轴非驱动端，振动传感器安装于#1-#4轴承座垂直/水平方向，温度测点覆盖高、中压缸及轴承金属表面，符合DL/T438-2016标准。

数据存储与备份机制试验数据采用本地服务器+云端双备份模式，原始数据保存至少3年，支持导出CSV格式文件用于后续分析，满足《电力安全生产规程》数据追溯要求。数据处理和分析

数据收集整理收集试验过程中由高精度传感器实时同步记录的转速、振动、温度等各项参数，进行数据清洗，剔除异常值，确保数据准确可靠。

趋势分析对比分析数据变化趋势，将本次试验数据与历史试验数据进行对比，评估汽轮机超速保护系统性能变化及机组整体运行状态。

动作参数验证验证超速保护装置动作转速是否符合额定转速110%±1%的要求，机械超速保护装置两次动作转速差是否在规定范围内（如不超过18r/min）。结果评估与判断标准

数据对比标准依据历史试验数据，设定合理的超速阈值。如机械超速保护动作转速应为额定转速的110%±1%，两次动作转速差通常不超过18r/min（以上海汽轮机厂N50-8.82型机组为例）。

安全性能评估评估汽轮机在超速情况下的安全性能，包括保护装置动作的及时性（如OPC阀门关闭时间差不超过2秒）、转速控制的有效性（甩负荷后转速应控制在危急保安器动作值以下），确保符合《单元机组集控运行》等标准要求。

动作可靠性判断检查各保护装置（OPC、电超速、机械超速）是否均能准确动作。例如，103%电超速试验时，转速达到3100r/min（额定转速3000r/min），OPC应快速关闭高中压调门及抽汽逆止门。

设备状态符合性试验后检查汽轮机各部件无损坏、变形，振动（轴振不超过254μm）、温度等参数在正常范围内，确认超速状态下的设备稳定性，满足机组安全运行条件。07试验安全与风险控制安全操作规程人员防护装备要求试验人员必须穿戴齐全防护服、安全帽、防护眼镜等个人防护用品，确保人身安全。试验操作流程规范严格按照汽轮机超速试验的标准操作流程执行，严禁擅自更改步骤或省略关键环节，避免误操作引发安全事故。通讯与协调机制试验过程中，各岗位人员需保持通讯畅通，明确指挥信号和联络方式，确保信息传递及时准确。试验区域管理设置试验警戒区域，禁止无关人员进入。试验期间，就地手动跳闸手柄必须有专人负责，随时准备应急操作。风险评估与预防措施潜在风险点识别机械故障：如调节系统卡涩、主汽门/调门关闭不严、轴承损坏等；操作失误：如误操作、参数设置错误、超速保护未正确投入；保护系统失效：如传感器故障、OPC/DEH/ETS系统失灵、危急保安器拒动。风险预防关键措施设备方面：透平油/抗燃油油质合格，定期校验转速表、振动传感器等监测仪表，确保调节系统无卡涩，主汽门/调门严密性试验合格。操作方面：试验前进行技术交底和培训，严格执行操作票制度，升速率控制在50r/min以内。保护系统可靠性保障各种超速保护（OPC、DEH、机械超速）均应正常投入，严禁在保护失效情况下启动或试验。机组大修后必须进行调节系统静态试验或仿真试验，确保工作正常。紧急情况下的应对措施立即破坏真空紧急停机当汽轮机转速超过保护动作阈值或出现失控迹象时，应立即手动打闸破坏真空，强制停机以快速降低转速，防止超速事故扩大。关闭主汽门与抽汽逆止门紧急情况下需迅速关闭主汽门、调速汽门及各级抽汽逆止门，切断蒸汽来源，阻止转速继续升高，确保机组安全停运。就地手动跳闸操作试验过程中，就地手动跳闸手柄必须有专人负责，当转速超过3330r/min且保护未动作时，应立即手动打闸停机，无需请示。参数异常紧急处置若试验中出现调节汽门卡涩、轴振超过254μm或轴承温度异常升高，应立即停止试验并执行停机程序，待故障排除后方可重新进行。应急预案的制定与执行

应急预案制定原则预案制定需明确试验中潜在风险点，如机械故障、操作失误等，针对性制定详细应急措施，确保覆盖试验全流程及各类突发情况。

应急预案核心内容包含超速时立即破坏真空紧急停机、迅速关闭主汽门、调速汽门及抽汽逆止门等关键操作步骤，明确各岗位人员职责与行动流程。

应急演练要求定期组织模拟演练，确保试验人员熟悉预案流程，提高应急响应速度和协同配合能力，检验预案的科学性与可操作性。

应急处置注意事项试验过程中，就地手动跳闸手柄须有专人负责，当转速超过3330r/min保护未动作时，应立即手动打闸停机，严禁延误处置。08试验案例分析与经验分享典型事故案例分析

保护故障与强行启动案例1984年7月，江西某电厂50MW汽轮机，因危急保安器拒动缺陷未消除、调节汽门严重漏汽，仍采用主汽门旁路门强行起动，甩负荷时转速严重超速至4700r/min，造成毁机事故。

带负荷解列与汽门卡涩案例1990年1月，河北某电厂50MW机组，锅炉灭火后恢复过程中汽包满水，在带24MW负荷解列时，调节汽门和自动主汽门未能关闭，转速急速飞升达4000r/min以上，轴系断为11段。

油质不合格与伺服阀卡涩案