汽轮机高中压水平及垂直中分面漏汽浅析

汽轮机高中压水平及垂直中分面漏汽浅析

郑鸿程

华能伊敏电厂 内蒙古呼伦贝尔市 021134

文摘：本文根据汽轮机组在机组整套启动试运过程中汽缸高压部分水平中分面及高中压垂直结合面发生漏汽现象，从汽缸的结构、制造、安装等方面分析了产生漏汽的原因及采取的消漏措施，对汽缸的设计及设备安装过程的质量控制具有一定的参考价值。

关键词：汽缸；漏汽；

前言

某厂600MW亚临界汽轮机组为哈尔滨汽轮机厂生产。在投产后4年机组大修中发现、中低压缸内缸出现较大变形，空缸结合面间隙最大处达到1.8mm,占整个密封长度的65%以上，并有明显的过流痕迹。

汽缸漏汽的原因分析及处理措施：

低压内缸水平结合面漏汽

A、其主要原因是新机组设备加工设计强度低、经过一段运行后，汽缸产生变形，另外结合面螺栓和螺帽高温高压下运行过程中发生应力松弛，导致螺栓压紧力降低，造成结合面漏汽。

B、处理措施为汽缸扣盖热紧螺栓后将汽缸结合面间隙值进行测定，记录。在结合面上下间隙处进行补焊，,焊接方式为将水平结合面施焊处清扫、打磨至可见金属光泽后，采用奥507φ3.2焊条，焊接电流I＝90～110 A，两名焊工对称连续焊接，控制焊件温升80～100℃，焊接过程中垂击去除应力。

2、汽缸高压水平中分面漏汽

A、原因分析

a. 紧固力矩不够　　包括冷紧力矩与热紧弧长2个方面。

b. 螺栓紧固顺序不合理，冷紧及热紧可能不是由两侧对称从中间向两侧紧固以便释放应力。

c.厂家提供加热棒功率偏小及螺栓加热温度偏低。

d.汽缸变形产生漏汽，揭缸后用刀口尺检查汽缸下半水平结合面发现高中压连接处间隙为0.15mm。

B、处理措施

a.加大螺栓的紧固力矩。见表1

螺栓冷、热紧数据比较表：

螺栓位置	螺栓规格	冷紧力矩（调整前）	冷紧力矩（调整后）	螺母转动 弧长（mm调整前）	螺母转动 弧长（mm调整后）	加热温度（调整前）	加热温度(调整后)
汽缸前部1	M120×4×460	1500	1800	98.8	123.5	202	230
汽缸前部2	M120×4×420	1500	1800	90.1	113	207.9	240
汽缸前部3	M76×4×350	1200	1500	40.6	50.8	185.2	220
汽缸前部4	M76×4×310	1200	1500	35.4	51.3	189.4	220
汽缸前部5	M76×4×270	1200	1500	31.1	45.1	202.4	230

b. 在紧固时应先紧汽缸变形最大（即结合面间隙最大）处的螺栓，两侧对称依次向外进行紧固。 待热紧螺栓后温度降至环境温度，从汽缸中部到后缸的冷紧螺栓按顺序重新冷紧。

c. 对上半缸采用人工打磨方式进行处理。首先外观检查应无裂纹、夹渣、重皮、气孔，然后用大平板初步检查结合面平整度，对存在较大的凹凸变形区域采用砂轮打磨、抛光，最后用油石精磨直至合格，达到0.03 mm塞尺不入的标准。将处理合格的上半缸和下半缸进行合缸检查时，靠近高中压结合面高压部分80 mm的范围呈现间隙最大达0.09 mm，用堆焊方式对下半水平面堆焊处理，堆焊宽度控制在15～20 mm。堆焊工艺采用不锈钢φ2.5焊丝全氩弧焊接，焊接电流I＝80～90 A，控制焊件温升80～100℃，焊接过程中垂击去除应力。注意堆焊方向与法兰密封面一致。堆焊完成后用平板粗找平，除去最高点后用已验收合格的上半缸作基础面，对下半缸进行合缸状态下的打磨、抛光及精磨处理至水平中分面螺栓紧固1／3时，用0.03 mm塞尺检查内外法兰间隙不能塞入。

处理过程中的注意事项

A、 详细测量汽缸内分面的间隙，要求在紧1／3螺栓和不紧螺栓时分别测内外侧间隙及插入深度，并认真作好记录。

B、 打磨上缸前必须在上半汽缸翻缸后作好底部支垫，支垫必须均匀、适度，以防引起缸体变形，同时要认真找平，用长直尺和大平板作基准进行粗精打磨。

C、上缸处理必须认真、仔细，上缸打磨后以其作为基准来处理下半缸。验收要求保证0.03 mm塞尺不入，然后进行细抛光直至验收合格。

D、在打磨下半汽缸前必须采取可靠措施将汽缸内各疏水、抽汽、排汽等孔洞封闭好，防止铁屑、砂粒落入。

E、汽缸中分面涂料的选用。因汽缸泄漏原因后改用良乡电力研究所生产的MF－3型密封涂料，该涂料适用于出现较大漏汽处理后的机组，使用效果良好。

结束语从汽缸漏汽现象分析厂家在制造上应严格控制汽缸的最终应力工艺，在螺栓的设计及冷紧力矩、热紧值的计算方面也应引起重视。若安装过程中不采取可靠措施控制冷紧力矩及确保热紧值的可靠都将引起中分面的泄漏。对与汽缸相联的各类管道，必须严格按厂家技术要求施工，不应将管道及阀门的重力附加在汽缸上，中分面间隙的验收必须严格按有关验收标准执行。只要从设计、制造、装配和安装各阶段严格控制工艺质量，就能消除汽轮机水平中分面的泄漏。建议单缸分段机组在施工现场组合验收合格后将高中压垂直结合面直接焊接，从而保证不漏汽。

[参考文献]

《600MW型汽轮轮机安装使用说明书》 哈尔滨汽轮发电机有限公司

《汽轮发电机现场安装测试记录》 黑龙江省火电第三工程公司