汽轮机汽缸检修常见问题与处理措施

发表时间:2020/12/11   来源:《中国电业》2020年22期   作者:李孟凌
[导读] 随着社会的进步和国民经济的发展,工业领域的现代化水平越来
        李孟凌
        中国电建集团四川工程有限公司(检修运维分公司),四川 成都 610051
        摘要:随着社会的进步和国民经济的发展,工业领域的现代化水平越来越高,更多先进设备被应用于工业生产。汽轮机的推广与应用促进了我国发电工业、冶金工业、化学工业以及船舶制造业等行业的发展。然而,在其日常运行过程中,经常会由于诸多因素的影响导致故障问题的出现。本文主要分析了汽轮机汽缸检修的常见问题及其处理措施。
        关键词:汽轮机;汽缸检修;常见问题;处理措施
        汽轮机也可称之为蒸气透平发动机,属于一类旋转式蒸气动力装置,其作业原理为高温高压蒸气经过固定喷嘴后形成加速气流,推动装有叶片的转子旋转,继而对外做功。汽缸属于汽轮机中的主要组成部分,在日常运行过程中必须要进行细致的检修,防止生产事故的发生。如何充分明确汽缸检修过程中的常见问题,并采取具有针对性的措施加以处理,使汽轮机长期保持良好的运行状态,值得我们深思。
        1 汽轮机汽缸拆卸处理
        1.1 化妆板
        在对汽轮机汽缸进行检修处理之前,先要拆除化妆板,机组维修过程其温度可以达到360°上下。拆卸过程需要充分遵循以下原则:由外而内、由上而下、由前至后,并针对每块化妆板部件进行标记处理。因为化妆板体积相对较大,所以拆卸过程要采用起吊设备,确保化妆板的垂直程度。起吊时,严禁起吊设备下方出现任何人员,并保证操作人员持有专业资格证书,为获得准确而全面的检测结果提供保障。
        1.2 保温材料
        如果高压缸外侧缸壁温度提升至150℃,要立即对盘车作停车处理,并将保温材料拆除。如果外缸壁温度不超过120℃,可以拆除法兰位置的保温材料,并去除导汽管上的法兰螺栓。汽缸保温材料的拆除过程一般要遵循以下步骤:自上而下、从左到右进行同时拆除,保证其过程的对称性,并将拆下的保温材料置入专用袋,做好相应标记。在完成拆除操作之后,要将现场清理干净。
        1.3 导汽管
        倘若高压缸外侧缸壁温度处于80℃以下,便可针对导汽管作拆卸处理,不然冷空气会经由导汽管法兰流向汽缸,造成汽缸局部出现快速冷却情况,最终引发裂纹。在将保温材料拆除完毕之后,需要将导汽管法兰螺栓位置清理干净。应用千分尺针对导汽管法兰的螺栓长度加以测量,并与上次维修过程所记录安装数据进行对比,将结果向上级汇报。
        螺栓的拆卸过程为:先将一些较为狭窄、拆卸难度较大的螺栓拆除。随后将一些方便拆卸的螺栓拆除。最后要将拆卸完毕的螺栓放置于指定位置,并对每个螺栓作编号处理,避免装配错误的情况出现,保证检修工作质量。
        2 汽轮机汽缸检查、清理及测量
        2.1 汽缸清理与一般检查
        ①将汽缸当中隔板套、转子以及汽封等零部件吊出,在确定汽缸内部完全冷却之后,便可针对汽缸内壁与相应结合面进行清洁处理。结合面清理要采用合适型号的砂纸。在作清理操作的过程中,砂纸运动方向应该与主轴间保持平衡,防止出现横向移动。清理汽缸内壁的过程中,其重点在于隔板套槽道、汽封洼窝槽道等。此外,清理时要应用专用砂纸和手提砂轮机,从而确保金属表面的光洁程度;②针对汽缸结合面与内外壁作检测处理。在汽缸结合面清理操作之后,针对有可能出现裂纹的位置作磁粉检测。如果要检测汽缸外壁,必须要先去除其保温层。可以利用超声波作检测处理,倘若发现裂纹,要具体确定其深度。笔者经过实践分析发现,裂纹经常出现的位置包括蒸汽室焊件和汽缸内外拐角等位置。


        2.2 汽缸严密性检查
        ①在针对高压和中压内缸作维修处理的过程中,必须要保证汽缸处于空缸状态,其检测重点为结合面间隙;②在使空缸闭合时,需要针对结合面与近表面位置进行标准清洗处理,通过无损检测方法有效检测出杂物、毛刺以及锈斑等;③在汽缸闭合时必须要安装定位销,并针对有可能影响到汽缸气密性的部位进行检测。对轴向位置进行检查,查看是否有错位情况出现,特别是上下缸肩与槽道位置,确定汽缸外缸和内缸间限位轴肩稳定与否;④倘若发现汽缸结合面间隙大于标准要求,先要具体分析机组运行情况,明确结合面不良问题出现的原因,制定维修方案,报请上级部门,经批准后进行处置。在进行修刮处理以后,可以通过专用的精细磨石对缺陷部位作打磨处理。
        2.3 水平结合面测量
        ①针对即将检修的位置利用细砂纸进行打磨处理,保证其洁净程度,有效清理汽缸水平方向结合面中的刻痕、毛刺等缺陷问题;②在维修位置利用水连通管作测量处理。测量过程需要针对各汽缸合理选择纵向水平与横向水平方式。倘若采取水平测量方法,必须要确保水平仪的水平状态,并检测水平仪平稳与否;③在操作水平仪的过程中,每次测量后都应将其调整成180°,以此避免由于水平仪质量问题造成的测量失误,对每个位置都要最少测量两次;④针对测量结果与上次维修所记录数值作比较分析,如果发现误差,要针对检测过程作进一步分析,避免失误。
        3 汽轮机汽缸检修常见问题处理
        3.1 汽缸裂纹
        经过对大量汽轮机检修工作实践的分析发现,汽缸裂纹通常出现在高压缸当中,而且一般处于高压缸的进汽一侧,尤其是调峰机组。如果机组负荷出现变化,汽缸壁温度便会持续增加,而温度频繁变化会使汽缸壁受到交变应力作用,长此以往导致疲劳裂纹的出现。在对导汽管进行加工处理的过程中,因为裂纹的存在,会导致使用时应力集中的情况出现,在工作状态下出现交变应力。在检修过程中,如果发现汽缸有裂纹出现,首先要针对裂纹进行检测,随后依据所获检测结果具体制定处置措施,一般采取打磨法、开槽补焊法以及钻孔止裂法进行处理。
        3.2 螺栓断裂
        针对螺栓断裂问题,先要将松锈剂注入断裂位置,浸润四小时以上。随后在螺栓侧面用锤子轻轻敲击,直至螺栓松动,在断裂处焊接螺母。倘若断裂螺栓锈死,依然无法拧动,可以沿着汽缸一平位置将螺杆锯断,并在残留部位沿着长度直线钻出一个通孔,保证其直径低于螺纹小径。对残留螺栓进行加热处理,温度为150℃上下,使其发生膨胀反应,由于外部法兰的限制,螺栓会因为碰撞作用而受到热应力。如果其应力大于螺栓屈服强度,会表现为永久性变形。
        3.3 螺栓咬死
        在使螺母松动以后,螺母与胶垫间会出现脱空情况,倘若螺母卡涩或过紧,可以利用锤子在螺母周边轻击,同时还要避免螺母转动过程当中呈现出咬扣情况。如果发现有咬扣情况,必须立刻停止拆卸,直到螺栓温度与室温接近时,向螺栓内部注入煤油。适当用力使螺母松动,并利用锤子击打顶部,使其发生振动,便可在螺纹内部没有毛刺的情况下将螺母旋出。如果仍无法拆卸螺母,便表明螺纹已经咬死,这时要由实践经验丰富的焊工对螺帽进行切割处理,而螺杆则可继续使用。
        结束语
        总而言之,汽轮机汽缸检修工作具有非常重要的现实意义,是保证汽轮机整体维持良好运行状态的基础,值得企业投入更多人力、物力和财力加强其检修效果,合理延长汽轮机的使用寿命。作为一名设备检修人员,必须在日常工作中积极探索,对国外的一些先进检修技术和经验加以借鉴,继而与自身所处工作实际相结合,创建出一套更加完善的检修体系,在实现自我价值的同时,为企业创造更大的经济效益。
        参考文献
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        [2]江锋,杨彦生.一种汽轮机汽缸变形量测量技术[J].中国新技术新产品,2019(01):46-47.
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        [4]雷阳.汽轮机气缸检修及处理措施[J].通用机械,2016(12):71-73.
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