刘强1 张辉2
大唐七台河发电有限责任公司 单位邮编：154600
摘要：针对大唐七台河发电有限责任公司一期进口350MW机组汽轮机高压导汽管法兰泄漏原因分析进行了分析，并提出了消除高压导汽管泄漏的措施。
关键词：进口350MW机组；导汽管法兰；分析与处理
Abstract: According to the analysis of the leakage reason of the high-pressure catheter flange of the first phase imported 350MW unit of Taitaihe Power Generation Co., Ltd. of Tang Dynasty, and the measures to eliminate the leakage of high-pressure catheter are put forward.
Keywords: import 350MW unit; steam pipe flange; analysis and treatment.
0 前言
大唐七台河发电有限责任公司一期工程2×350MW机组采用的是美国GE公司生产的型号为D5的亚临界、一次中间再热、单轴、双缸、双排汽、冲动凝汽式汽轮机，设计新蒸汽压力16.7MPa，温度为538℃，再热温度为538℃，机组设计出力为352.75MW。汽轮机在顺阀运行时高调门开启顺序为1→2→3→4。新蒸汽从两台高压主汽门门后分别由4个导汽管引入汽轮机，上下半缸各两根，其中1号主汽门与1号、2号高调门为一个进汽单元；2号主汽门与3号、4号高调门为一个进汽单元，高调门均布置在高压缸上，便于开展机组A级检修，在高压汽缸上部高调门入口前导汽管水平段设置了法兰。
2018年机组A级检修前，在主蒸汽参数达到14Mpa以上工况时，两侧导汽管法兰均出现不同程度漏汽现象，给机组带来较大的安全隐患。结合机组A级检修对其泄漏原因进行了深入分析并采取了有效的治理措施。
1 高压导汽管法兰泄漏原因分析
1.1导汽管技术规范
机组高压导汽管及法兰材质为P22，设计新蒸汽压力16.7MPa，温度为538℃，再热温度为538℃，管径尺寸为φ273×40mm，单组导汽管法兰螺栓数量12个，螺栓型号为M2”*15，螺栓材质金属元素接近国标20Cr1Mo1VtiB成分，法兰密封形式形式为榫槽型，由一榫槽面和一槽面配合组成，，凹面深度为9mm，凸面高度为7mm，垫片置于槽内。这种密封面垫片安装时对中性好，垫片在槽中不会被挤出，垫片受力均匀，具体结构见下图。
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1.2引起导汽管法兰泄漏的原因
1.2.1检修工艺不良引发的漏泄
经查阅机组检修记录，螺栓紧固工艺符合检修规程要求，对法兰接触面的杂物、氧化皮进行了彻底清理，密封面光洁度可以保证，冷紧采用的是对角线法，热紧角度为45°，在检修规程要求的基础上又增加了6°，确保法兰螺栓紧固力矩到位，法兰热紧后检修人员又对法兰结合面间隙采取了八等分间隙复测，间隙偏差小于0.02mm，符合标准，检修工艺不良引发的泄漏可排除。厂家提供的热紧螺母转动量如下：
螺母转动量由下式确定：
REV= （2H+L）N/2000
式中： REV=所求螺母转动圈数
H=要求的螺栓伸长量上限(mils)
L=要求的螺栓伸长量下限(mils)
N=每英时螺纹牙数
标注：名称：主汽入口（高压导汽管）螺栓
GE螺栓部件号： U605P316L1500 数量：24
螺栓规格(英寸)： 2.000～8 伸长量（密耳）：7～10
将各项数据带入转动量公式，计算热紧角度为：39°，附加6°后最终热紧角度为45°。
1.2.2法兰螺栓强度降低引发的漏泄
经过对导汽管螺栓硬度进行了检测，未发现缺陷，本次检修对导汽管螺栓进行了材质复查，硬度检测,法兰螺栓并未出现强度降低情况，符合DL/T439-2018《火力发电厂高温紧固件技术导则》检验标准，由于螺栓强度降低引发法兰泄漏的原因可以排除。
1.2.3垫片质量、尺寸存在问题引发的漏泄
导汽管上次检修时使用的是外部包裹石墨的金属异形垫片，尺寸为：φ306*267*6.5mm，本次解体后发现该垫片只剩内部白钢异形垫，厚度为5.0mm，两侧的石墨材料大部分被吹没，金属异形垫片斜尺没有全部倾斜，经分析为上次机组A级检修后，汽轮机膨胀受阻问题得到了彻底根治，修前前箱处机械位移指示器最大数值为21mm，大修后最高可达25mm，机组膨胀变化会造成高压导汽管法兰轻微错口，垫片密封作用消失，导致法兰发生泄漏。
2 高压导汽管法兰泄漏的处理方法
机组检修后膨胀发生了较大变化，充分考虑到金属缠绕垫具有良好的可压缩性，能够吸收膨胀应力，根据GE公司提供的原始设计图纸，结合哈汽350MW超临界设计导汽管的垫片尺寸，本次将导汽管法兰密封垫片更换尺寸为Φ306*267*4.8 mm、材质为+0Cr17Ni12Mo2的金属缠绕垫。该垫片设计蒸汽参数为537℃*25.3Mpa，当该垫片压缩1.2mm时能承176 Mpa压力，法兰螺栓全部热紧完后垫片尺寸为3.3mm，螺栓紧力为408 Mpa。
更型后的垫片按照规程要求安装后，机组运行至今已有3年，高压导汽管法兰从未发生泄漏情况。
3 高压导汽管法兰泄漏的处理方法
通过专业组研讨分析，由于未考虑机组检修后膨胀变化及垫片选型错误引起的高导管法兰泄漏问题。针对此问题通过垫片更型得以有效消除，经过运行实践证明，效果良好。
从调研分析其他300MW及以上机组高导管也出现过类似问题，通过该机组的问题分析解决也为其他同类型问题的处理提供了一个便利途径。
参考文献：
[1]李丽萍，张成智，陈乔伟，石孝民.超临界600MW汽轮机高压导汽管法兰漏汽原因分析及处理[J].电站系统工程，2012.
[2]胡洁梓，杨点中，楼玉民，郑宏晔.600MW亚临界机组高压导汽管法兰开裂失效分析[J].焊接技术，2014.