部品の疲労損傷：振動の影響を理解する

異なるタイプの蒸気タービン発電機ユニットでは、動的および静的コンポーネントの形状は複雑かつ可変であり、その変形（振幅）は動的応力の単純な関数では記述できない。

従って、振動振幅のみに基づいてこれらの部品の疲労を判断するのは正しくない。

にもかかわらず、多数の部隊の作戦経験を統計的に分析することで、いくつかの洞察が得られる。

1.過大振動の意味

蒸気タービン発電機の軸受振幅に関しては、以下の3つの意味がある：

1.50μm以上120μm未満。

定格回転数でユニットが過度に振動するのは、現場でよくあることです。

2.120μm以上300μm未満。

定格回転数が3000RPMのユニットでは、使用回転数での長時間の運転は過度の振動につながる可能性があります。

ユニットによっては、ローターの限界速度を超えたときに、頻繁に始動と停止を繰り返すことがある。

3.300μm以上。

振動が発電機軸受の低周波油膜振動とサブハーモニック共振によって引き起こされる場合、短期的には大きな害をもたらさないかもしれない。

しかし、基本周波数の振動であれば、定格回転数では、軸の著しい曲がりや軸受けの損傷など、重大かつ有害な事故につながる可能性がある。

タービンの高圧ローターの臨界速度で振動が発生すると、シャフトの曲げ事故にもつながる。

さらに、低速発電機ロータの臨界回転数で振動が発生すると、発電機に目立った損傷がなくても、アンバランスロータが臨界回転数の高圧ロータの振動を増大させ、軸摩擦を発生・悪化させ、最終的に軸曲げ事故を誘発する可能性がある。

この3つである。 振動の種類 は一般的に、それぞれ過大振動、強い振動、大きな振動と呼ばれている。

振動による部品の疲労に関しては、ユニットの長期運転中に大きな振動が発生することはないため、過度の振動と強い振動のみが関係する。

振動が基本周波数であれば、たとえそれが短時間であっても、部品の疲労が起こる前に大きな振動事故につながる可能性がある。

2.振幅値と部品疲労の関係

長期間にわたる広範なユニット運転経験から収集された統計によると、振動によるコンポーネントの疲労は振幅値に直接関係している。以下の規則が確立されている：

1.ユニットのいかなる構成部品についても、形状や構造にかかわらず、3000r/minの速度で運転する場合、振動周波数が基本周波数以下であり、ベアリングまたは構成部品の3方向の最大振幅が120マイクロメートル以下であれば、これらの構成部品は長期運転中に疲労損傷を受けることはない。

2.軸受台座のような剛性の高い部品では、一方向の最大振幅が150μmを超えると、軸受台座の固定ねじや二次グラウトなど、長期運転中に他の部品との接合部で疲労損傷が発生する。

3.パイプと軸受座が直接接続されていない発電機ミラーのエンドカバーのような剛性の低い部品では、一方向の振動が250マイクロメートルを超えると、これらの部品とパイプと軸受座の接続部のような長期運転後の剛性の高い部品との接続部で疲労損傷が発生する。