张春华
华能沁北发电有限责任公司 济源 454650
摘要:为了保证火电厂汽轮机的结合面的密封性,需要采用合金螺栓加以紧固以密封。同时,在拆装与检修的过程中采用正确的工艺措施是确保火电厂汽轮机机组正常云状的基础。论述了拆卸与安装过程中需要注意的工艺措施,包括冷紧与热紧工艺进行了较为详细的论述,以期给从事电厂汽轮机组维修与保养工作的人员起到一定的参考作用。
关键词:汽轮机；高压螺栓；拆装；检修
由于火电厂汽轮机汽缸的结合面螺栓的工作条件较高,都是长期在高温高压之下的拆装与检修工作,而且汽轮机高压螺栓的直径通常都比较大,直径一般都在100mm以上,同时气缸螺栓的材料一般都采用特殊的合金材料,制作工艺相当复杂,存在着互换性差的问题。因此,对汽轮机的高压螺栓进行拆装与检修作业的是一项比较复杂的工作。近几年以来,我国的火电厂曾多次出现过由于汽轮机的高温螺栓断裂而导致严重事故,给火电厂的正常运行以及国民经济的发展带来了较为严重的影响。从这个角度来看,对火电厂汽轮机高压螺栓的拆装与检修工艺进行研究,强化汽轮机的后勤保障工作,确保汽轮机的正常运行具有重要的意义。
1.汽缸螺栓拆卸前的准备工作
汽轮机大修都要拆开水平结合面的螺栓，吊开上汽缸大盖，拆卸前的准备工作如下：（1）汽缸法兰部分的保温层及上缸保温层应全部拆除并清理干净。（2）两外排汽缸的基架护板（化装板）应全部吊开。（3）拆装工具应完好、齐全。电加热棒及加热控制器应检验合格，并准备好配电板，接好压缩空气管。（4）准备好顶丝拔出汽缸结合面定位销，并作好记号。（5）不需加热拆卸的螺栓在其螺母顶部的注油孔中浇满煤油或松动剂，让其浸透螺纹。（6）所有M52以上的螺母及垫圈，在拆装前应用钢字号按序作好标志，并在装配位置的法兰上注明，汽缸两侧的螺栓和螺母的编号应在字母前加“左”和“右”，防止装复时装错。（7）汽缸内壁温度低于80℃时，方可拆卸法兰螺栓。
2.气缸高压螺栓的拆卸
在对汽轮机的气缸高压螺栓进行拆卸的过程中,要按照一定的程序来进行。通常情况下,由于气缸自重的原因将导致结合面将产生一定的弧度,使得结合面在装配时容易产生一定的间隙,通常在0.2mm～0.8mm之间。同时,由于法兰接触问题以及在螺栓拧紧或拧松的过程中会对法兰产生一定的压延效应,也会导致缝隙的形成。因此,在拆卸高压螺栓的过程中,要严格的按照高压螺栓的拆卸顺序来拧松螺栓,这样能有效的防止汽缸上、下两个法兰之间由于变形而导致的间隙,尽量将拆卸过程中产生的间隙集中到最后拆卸的那个螺栓当中去。所以,在拆卸螺栓时,通常应该从中间间隙最大的那个螺栓开始,然后从气缸盖两侧对称的进行拆卸,这样将保证气缸的接触平面得到逐步的恢复。通常,直径大于52mm的螺栓需要采用电加热的方式进行。
具体的,在进行螺栓拆卸的过程中应该注意下面这些工艺细节。
（1）在采用电加热方式进行拆卸时,要根据高压螺栓的具体规格来选用对应的加热棒,严禁为了方便而混用加热棒。(2)在进行加热时,在加热器抽出或者是插入到加热孔时需要断电操作。(3)当热松螺栓作业时应该按照热紧螺栓的安装顺序进行,这样能保证拆卸不会影响螺栓的工作性能。(4)在加热时严禁加热过度,否则将影响到螺栓合金内部的组织性能,破坏螺栓的工作性能(5)在进行热松螺栓的作业,一般应该采用边加热边用手来试螺栓的松动情况,当用手能松动时就采用手来进行拆卸。(6)在汽缸的下法兰平面处采用的双头螺栓通常需要在移开汽缸盖之后才能取出。
因此,当螺栓的拆卸存在困难时可以预先在螺栓的螺纹处浇上适量的煤油或者是润滑剂,再用铜棒轻轻振动螺栓的顶部、用链条扳手等对螺栓进行一定的处理之后在进行拆卸作业。但是,在拆卸过程中严禁采用大锤或者是管子钳等大型工具进行拆卸,避免损伤到螺栓的力学性能。(7)当螺栓拆下来之后要及时的对螺栓的螺纹处、螺帽以及垫片等进行清洗,清洗过程中要按照气缸上做好的标记和编号进行,防止在安装过程中安装顺序的错乱。因为高压螺栓由于加工难度大,一般采用配作的方式进行加工,导致螺栓的互换性较差,通过对号入座的安装方式能保证正确的安装顺序。(8)对于那些由于锈蚀作用而导致拆卸难度较大时,需要实用紫铜棒或者是小锤等工具进行轻微的振动,这样能轻微的振动螺目而使得其松动。(9)如果遇到在拧松螺栓的过程中突然不能将之拧动的问题,或者是需要较大的力气时,不可以采用强行拧松的方式。应该采取上面的相关措施,或者是用火烤的方式进行拆卸。
3.气缸螺栓的修复
(1)当将所有的高压螺栓拆卸完全之后,应该先对螺栓进行金相探伤作业,然后进行金相组织与螺栓硬度的检查工作,发现不合格的螺栓时要采取措施及时的进行处理或者是直接更换。(2)当螺栓出现质量问题需要进行更换,而需要另外加工螺栓时,首先应该将螺栓进行金相组织检验,获得合金材料的具体数据以及内部合金硬度等详细的材料数据。(3)假若高压螺栓存在着严重锈蚀问题,应该先用用钢丝刷清理较大范围的锈迹,然后再用煤油进行清洗,按照下面列出的主要问题逐一进行检验,发现问题应进行更换:其一,当螺栓出现较为严重的锈蚀,甚至是出现裂纹时;其二,存在着较为严重的机械损伤;其三,当螺栓螺纹部分出现一圈以上的倒齿、滑扣等为题时。当存在其他轻微的缺陷时应该按照相关的质量标准进行修理,例如当发现有毛刺、局部的倒刺或者是轻微的机械损伤存在时,可以通过使用三角锉或者是油石来进行修理,提高螺栓的光洁度,达到使用要求。(4)在清理完成之后,将螺栓与对应的螺母拧紧,对配合情况进行检查,一般以螺栓的螺纹部分能完全拧入为好。当配合较紧时,应该采用标准的丝锥进行顺丝作业,或者是用180号以上的白钢玉砂进行配套研磨,严禁强行拧入。
4.气缸螺栓的安装
4.1气缸螺栓的冷紧
（1）在将气缸的法兰结合面扣上之前,要根据做好的编号来正确的排列好螺栓的顺序,通常每一个螺栓在拧紧之后要退出2个扣,这样可以确保螺栓的第一个螺纹比法兰面低1mm左右。(2)在合上气缸之后,应该按照之前标记好的顺序来将所有的垫片放好,并对垫片与法兰面的接触情况进行检验。(3)按照对号入座的方式将螺栓装入螺栓孔之后,先用手拧到底,然后使用塞尺来检查螺母与法兰面、垫片的接触情况,确保接触良好。
4.2气缸螺栓的热紧
(1)在安装时,要根据螺栓的具体热紧弧长来对螺母与法兰结合面处进行明显的标注,将标记的垂线延长至法兰面之上,再在反向旋紧方向标出具体的热紧弧长。(2)根据冷紧顺序,反向采用加热器对螺栓加热,然后用扳手将螺母拧到标记的位置处。(3)不能对螺栓进行过度加热,一般可以通过边加热边拧紧的方式进行控制。(4)在热紧作业完成之后,及时的旋紧螺母上的加热旋塞。
参考文献
[1]唐琳艳,唐永锋,唐茂贵.火电厂汽轮机高压螺栓的拆装检修工艺[J].江西电力职业技术学院学报,2013,20(1).
[2]郑定麒,雷仕君.电加热器在高压汽轮机螺栓拆装中的应用[J].汽轮机检修,2012,1