风电机组联轴器及机组烧毁事故分析(图)(下)

　　事故机组的发电机轴承采用的是高温润滑脂，根据油脂厂商提供的滴点温度在250℃左右，当达到滴点后基础油会从油脂中分离流失出来，而流失出来的基础油的燃点约为300℃，一般轴承抱死时，发电机轴前端的温度应在600℃以上，远超过其燃点温度。
　　就本次事故而言，当轴承保持架损坏后，发电机轴承内外圈之间以及轴承内圈与发电机轴之间的摩擦，剧烈发热，轴承和发电机轴前端发热严重，大量的油脂会受热发生蒸发，当蒸发的油脂从发电机轴前端喷出以后，温度超过润滑脂的燃点就会燃烧。从轴承滚动体及轴承内外圈的滚道发黑严重，轴承内圈与发电机轴之间有融化现象（其材质为钢，纯铁的熔点温度为1535℃，钢的熔点为1515℃左右，随着铁中碳或其他成分含量的增加，熔化的温度会降低，如：在高炉炼铁时因含碳量较高1200℃左右就熔化了），如图1 所示，所以，轴承内圈与发电机轴前端的温度很高，可导致大量的基础油迅速气化，大量可燃气体从发电机前轴承端盖处喷出后，在发电机轴前端或力矩限制器处点燃，促成着火燃烧。
　　3.2 事故分析与再现
　　此次事故，机组在处于满负荷发电状态时，发生发电机前轴承损毁、卡死。当轴承故障后，先是轴承保持架破损，轴承内外圈之间的摩擦发热严重，本是过盈配合，因急剧的热膨胀，造成轴承内圈与发电机轴之间的阻力减小，并产生相互滑动，剧烈摩擦产生大量的热量。部分金属材料已经融化。轴承和发电机轴前端的温度迅速上升。
　　由于发电机转子与轴承内圈剧烈摩擦，轴承和发电机轴高温使轴承内的油脂蒸发、气化，并产生大量的可燃气体。个别油脂分子在高温下，还可能出现分子链断裂，产生的可燃气体不需要明火在高温下就能点燃，有的油脂分子则在轴承中碳化变黑，如图9所示。 　　发电机前轴承后端盖、轴承端盖、轴承前端盖一起组成一个相对密闭的空间，产生的气体，只能从发电机前轴承与发电机轴之间的间隙喷出，因剧烈摩擦、联轴器打滑导致发电机轴前端及联轴器力矩限制器处的温度很高使可燃气体点燃，并在联轴器与联轴器罩壳之间燃烧，产生的热量又持续把发电机轴前端和轴承前端盖加热，前端盖和发电机轴前端的高温又进一步把轴承内的油脂气化。气化油脂又再次着火燃烧。同时，发电机轴较粗（φ120），易于传热，随着摩擦产生的热量不断向外传递，油脂燃烧使发电机轴承1温度和油脂气化得以长时间维持，因火势的减小，或热量的不断向外传递，触发“发电机轴承1温度偏高”复位，因火势、热量的增加，又再次触发“发电机轴承1温度偏高”报警等现象。另一方面，被火长时间烘烤的联轴器和联轴器罩壳中的有机物燃烧也能产生一定的热量。加之联轴器罩壳上半被烧损毁的情况等，从而使得火势呈现出时大时小的现象。