樊彦民
中国电建集团核电工程有限公司
摘要:由于火力发电机组不同部位地脚螺栓的重量和尺寸较大,螺栓的安装精度较高,施工现场没有吊点,难以加强预埋定位等。根据现场实际情况,按照施工单位和其他工程单位的要求,采用锚杆固定架和外框的施工工艺,确保工程质量达到安装验收标准。
关键词:火电厂;汽轮发电机组;地脚螺栓;安装;质量控制
某2×660兆瓦机组工程汽机本体基础预埋件的安设,其作用是起到安装中的定位和运转中对纵横两个方向热膨胀的限制、即滑销系统,运行中使机组各中心、间隙等不变,从而保证机组能正常运转。
1安装工艺及原理
液压联轴螺栓的两端带有内外螺纹,中间是带有锥度的螺杆,螺杆上配有一个内径带相应锥度的膨胀衬套,与另外两个螺母组成了一套联轴螺栓,衬套外圆为圆柱型,并且根据与螺孔的间隙配合要求设定了其尺寸,满足在确定的液压拉力下,衬套膨胀到预期状态,以达到与螺栓孔形成预期的过盈配合量。
液压螺栓连同螺栓锥套穿进螺栓孔后,采用液压顶紧装置使锥套牢固地套在螺栓上,产生一个轴向力使得锥套在弹性范围内径向在胀大,消除与螺栓孔之间的径向间隙,实现过盈配合。当轴向力卸去后,锥套恢复为原加工尺寸,方便拆卸。在紧固或者松开螺栓过程中,也使用液压螺栓拉伸装置控制螺栓,然后手动拧紧或松开螺栓,使螺栓保持一定的预紧力。由于操作过程全部采用液压装置,便于控制,也节省了人力。
2 注意问题
2.1 保持零部件清洁
装配前,必须检查零件的清洁度,使用有机溶剂清洁螺栓及所有部件,去除防护零件出厂时带的保护涂层。用稀释的矿物油润滑所有部件,包括衬套内表面,然后揩干。仔细检查法兰的螺栓孔(以及其间隔件)确保没有尖锐的边缘和毛刺。装配前必须清洁所有的孔和法兰面,并揩干。
拆卸前,确保螺纹部位无锈蚀和油迹,并进行清洁和润滑。拆除时,注意保护螺栓和衬套的锥面防止任何损坏。任何刮伤或表面损伤都可能会影响注油法拆卸。螺栓拆卸后,必须对螺栓和衬套的锥形面进行清洁、防腐蚀处理并小心存放。必须保证螺栓孔及液压螺栓各接触面的清洁,特别是不能有硬质异物的存在,以免施压后引起接触面局部变形,从而影响液压螺栓的使用效果。锥形面区域的任何损伤都可对注油法拆卸造成影响。
2.2 锥套的配车和称重
锥套加工必须精确,控制公差和粗糙度,例如:螺栓孔直径-(0.05~0.08)mm、圆度0.02mm、直线度0.02mm、表面粗糙度Ra1.6;车削前,应检查车床、芯轴及量具等,是否满足加工精度要求;芯轴和锥套锥面配合必须清洁无异物,并施加一定轴向力使配合面贴紧,以免锥面配合不充分,车削过程中打滑,导致锥面拉毛;由于锥套是按螺栓孔照配,尺寸可能不一样,最终重量也会不一样,所以必须对整套螺栓称重并形成记录。
2.3 注意螺栓的安装方向
螺栓及锥套安装端都有厂商代号、批号、材料代号及序号等出厂标识。安装端为螺栓锥段小端、锥套的厚壁端。同时,胀紧动作必须在安装端操作,不能把方向搞混,以免损坏胀紧环;拆卸环拆卸动作必须在非安装端操作。但是预紧动作两端都可以操作。
2.4 工具的使用
安装前检查各工具,确保能够正常工作。例如,装拆过程中,务必保证拉杆锥螺纹与螺栓锥螺纹正确旋合,否则将导致拉杆锥螺纹损坏,注意拉杆与螺栓锥螺纹连接无需用扳手加力拧紧。同时必须保证其余各工具之间的位置正确。
2.5 胀紧环的使用和胀紧
胀紧环有基本型和可调型。可调型在使用前应调节好定位长度,确保螺栓在螺栓孔中居中安装;胀紧环定位面与联轴器端面贴合,安装过程中若因震动引起的偏离,应消除后继续加压。胀紧时,不安装螺母。如果安装端螺母也安装了,则必须保证螺母与联轴器端面至少保留10mm的间隙,以确保螺母不会影响螺栓的轴向移动。
2.5.1 螺栓的预紧
预紧前必须检查螺栓孔端面是否平整,保证螺栓孔端面平整。如果端面不平整,预紧后会引起螺母端面局部变形,从而影响拆卸。同时,每套螺栓预紧螺母时,螺母的旋转量应基本一致的,如发现螺母旋转量异常,应检查处理后再操作。
2.5.2 注油法拆卸
注油杆安装时,仅需用扳手稍微加力,可避免密封面漏油及注油杆难拆卸等问题。但必须强调的是注油法拆卸时,两端的螺母严禁完全移除。拆卸时,螺栓和锥套分开的瞬间,会释放很大的液压能,产生冲击,若没有两端螺母阻挡,螺栓或锥套会飞出螺栓孔,引发安全事故;拆卸时,有巨大噪音,人员需离开液压螺栓2m以上,同时螺栓轴向禁止驻留。
3质量控制措施
3.1质量控制体系
3.1.1遵守管理制度
施工应严格按照质量控制管理制度施行,做到施工管理“三不准施工”,质量管理“三检制”,过程管理“三阶段动态控制”,按计划提请监理单位专检,未经监理检验拒绝进行下一步工作;严控人员素质。现场施工管理人员是工程建设的核心,其素质的高低对工程最终的质量有直接影响。如何提高施工人员劳动素质,可从开展针对性的培训、体检、安全教育、技能考试开始,并持证到岗。安全技术交底在前,施工在后,立即报告现场负责人出现的问题,指派专人监护危害作业;严控测量。编制测量制度,测量器具台账管理,不得引进不合格、未检定测量器具。测量前技术交底测量制度、仪器操作要领,做到有测必核,且测量与复核必须为不同人员使用同一仪器测量。C类器具用于测量调整,记录数据务必A、B类器具。
3.1.2严格事中控制
严格执行现场监督管理制度,严格控制施工方案控制点,按质量监督计划进行监督,消除不合格项、不合格项、缺陷等问题。质检员必须熟悉施工工艺、工艺、方法、规范、标准,发现问题及时报告解决;所有预埋件如螺栓、套管等必须按图纸施工,并采取成品保护措施,避免施工中的无意碰触,减少混凝土浇筑和振动的影响。地脚螺栓的螺纹可涂上油脂等防锈措施,并套上套筒;由于地基中密实的钢筋和埋设部位,布置不当容易引起空间位置的矛盾,可按以下优先顺序处理:锚板=锚栓=套管>埋设管>加固>锚杆支护;如有必要,可将加强件连接到螺栓座上。
预埋螺栓、套管安装注意事项:为避免混用,预埋螺栓、套管应挂标牌存放;预埋螺栓及预埋螺栓套管检查合格,符合安装精度要求;安装前可采用热碱浸泡或汽油清洗的方法去除螺栓套上的油脂,以利于螺栓套与混凝土的结合;螺栓顶部刻有中心点,控制平面中心距;同时校正地脚螺栓的中心、垂直度和标高,以满足安装精度;控制中心线采用0.5mm钢丝,可在支撑架上焊接小角钢吊挂、检查、校正、调整,拉线长度≤10m;脚手架应独立设置,不得与脚手架、模板连接,否则位移振动会影响施工质量;振捣混凝土应浇筑平稳,固定架和螺栓不得受到强烈振捣。当螺栓浸入1/3和2/3中时,重新测试螺栓;各参建单位共同核实签字后,方可开展下一步工作;在安装基础螺栓时,根据汽轮机制造商提供的图纸(轴系校正图),将前轴承座和发电机后部的基础螺栓提高到相应的标高。同时,考虑在基础浇筑过程中防止沉陷,所有基础螺栓的高度应提高5mm。
3.2质量通病及预防措施
基准点和基准线偏移。在施工过程中,经常对基准点和基准线进行测量,并在出厂前进行复核;单位中心参考线。螺栓定位前,测量对角线长度,检查各中心基准线的垂直情况;混凝土浇筑时螺栓和套管倾斜。地脚螺栓下端固定连接,采用加强筋增加整体刚度;地脚螺栓螺纹损坏。外露的线齿用双面胶带包裹,防止电焊和混凝土浇筑损坏线齿;质量控制点。汽轮发电机组基础螺栓和套管安装质量控制要点:H点(停工待检点)。
结论
对汽轮发电机基础螺栓的安装工艺和质量控制措施进行了分析和阐述。结合现场实际施工结果,采用分段钢和固定架安装基础螺栓的方法。施工技术先进,工期容易满足,质量有保障。它已成功地应用于该项目中。投产以来,机组运行平稳,工程质量优良,取得了显著的经济效益。火力发电厂汽轮发电机基础螺栓安装过程中,应充分重视安装前后的质量控制,严格按照施工工艺和质量标准进行施工管理。
参考文献:
[1]王贺,孟晓燕.浅谈火电汽机基座预埋螺栓套管安装固定措施[J].智能城市,2020,4.
[2]杨文宝.火电厂汽轮机基座施工工艺及注意事项简述[J].科技创新与应用,2019,21.