基于汽輪發(fā)電機組油系統(tǒng)管道安裝策略分析

溫云多

中國能源建設(shè)集團云南火電建設(shè)有限公司

摘要：本文主要就汽輪發(fā)電機組油系統(tǒng)進行分析，并在此基礎(chǔ)上就如何加強汽輪發(fā)電機組油系統(tǒng)管道安裝管理，談一下自己的觀點和認識，以供參考。

關(guān)鍵詞：汽輪發(fā)電機組；油系統(tǒng)；管道安裝；研究

油系統(tǒng)作為汽輪發(fā)電機組的中樞系統(tǒng)，其施工安裝清潔程度，在很大程度上關(guān)系著機組的安全運行；油循環(huán)對機組整套啟動產(chǎn)生一定的影響，油循環(huán)工期與油系統(tǒng)管道的施工安裝密切相關(guān)。因此，加強對汽輪發(fā)電機組油系統(tǒng)管道施工安裝管控，對于確保整個油系統(tǒng)運行安全可靠性，具有非常重大的現(xiàn)實意義。

1、 油系統(tǒng)分析

以M20背壓式汽輪機為例，其轉(zhuǎn)子采用的是復(fù)速級葉輪，噴嘴節(jié)圓的直徑在624毫米左右，調(diào)速系統(tǒng)采用的是光榮電子調(diào)速，非強制性潤滑，主軸轉(zhuǎn)速每分鐘大約1500至4500轉(zhuǎn)，具體可根據(jù)用戶的需求加裝變速箱。該機型特點是將低壓、低溫的蒸汽作為汽源，拖動旋轉(zhuǎn)機械做功，從而實現(xiàn)能源梯級利用，實現(xiàn)節(jié)能降耗之目的。具體結(jié)果如下圖所示。

（圖1：M20背壓式汽輪發(fā)電機組縱剖面示意圖）

對于汽輪發(fā)電機組而言，油系統(tǒng)主要包括四個分系統(tǒng)，即潤滑油、頂軸以及密封和抗燃油系統(tǒng)。其中，潤滑油系統(tǒng)給軸承供應(yīng)潤滑用油，確保軸承、軸頸間的有效潤滑，可以有效減小二者之間的摩擦力；油系統(tǒng)循環(huán)流動過程中，還可以將軸承、軸頸摩擦生熱帶走，確保軸瓦鎢金能夠在正常的溫度下工作。對于頂軸油系統(tǒng)而言，其主要是用于機組起停階段的抬軸，利用油壓微托軸系，這樣可以有效減少盤車電流。一旦油質(zhì)出現(xiàn)了問題，則軸承、軸頸之間就會出現(xiàn)嚴重的磨損現(xiàn)象，因油膜破損而導(dǎo)致機組振動，嚴重影響機組的安全運行。對于密封油系統(tǒng)而言，又可以分為空側(cè)密封油供油站以及氫側(cè)密封油供油站兩種類型。其中，密封油可在密封瓦、軸頸間隙內(nèi)產(chǎn)生油壓，利用與發(fā)電機內(nèi)微壓差來避免發(fā)電機內(nèi)氫氣外泄。此時若使用的油存在質(zhì)量問題，則可能會導(dǎo)致密封瓦拉傷、氫氣外泄，嚴重影響機組安全運行。

2、油系統(tǒng)管道施工安裝策略及管控

2.1 合理安排安裝工期

汽輪發(fā)電機組油系統(tǒng)管道施工安裝過程中，應(yīng)當對施工工期進行科學合理的安排，不宜太早，也不宜太晚。如果施工安裝工期安排得過早，則油系統(tǒng)管道施工安裝完成后，可能因外界條件影響而難以確保系統(tǒng)正常進油；或者管道內(nèi)部出現(xiàn)局部鈍化層銹蝕，嚴重影響管道運油質(zhì)量。如果施工工期安排的太晚，則會影響整套機組的正常啟動，甚至因搶工期而嚴重影響油系統(tǒng)管道施工安裝質(zhì)量。以200MW汽輪發(fā)電機組為例，應(yīng)當以工程節(jié)點計劃為基礎(chǔ)，推算出油系統(tǒng)管道安裝時間；通常情況下，油系統(tǒng)沖洗時間以45天為宜，油系統(tǒng)管道施工安裝時間也要保證45天的時間，臨時管道施工安裝、油系統(tǒng)恢復(fù)時間分別為5天，另外留出10天的富余。總之，在油系統(tǒng)管道施工安裝過程中，需要的工期要比沖管時間提前大約110天。

2.2 施工安裝材料的應(yīng)用及保管

第一種油管道材料供貨方式為廠家進行成套供貨。一般而言，DN25以上管道采用的時成形管道供貨方式，DN25以下管道采用的是直管供貨方式，拉倒現(xiàn)場以后再對其進行彎制。需要注意的是全部管道都已經(jīng)酸洗和鈍化，而且還加上了臨時封堵，施工現(xiàn)場進行材料領(lǐng)用及保管即可。施工安裝現(xiàn)場，需將開箱之后的油管集中存放在一個干燥的地方，然后用篷布將其嚴密的防護起來。在具體安裝過程中，按規(guī)格要求領(lǐng)用。第二種是直管材料，需在現(xiàn)場進行預(yù)制和安裝。在該類供貨方式下，現(xiàn)場需對油管道進行酸洗，要求技術(shù)、材料領(lǐng)用人員，必須對所領(lǐng)到的材料按計劃以及現(xiàn)場管道需求詳細核實，確認無誤后統(tǒng)一酸洗。如果現(xiàn)場條件允許，則可先預(yù)制部分管道，然后再對其進行清洗，從而減少清洗施工量，對管道內(nèi)部的清潔性保持，效果非常顯著。

2.3 管道清洗

酸液配制時，先向酸箱中注入一半箱體容積的清水，緩慢倒入30%的鹽酸，配合PH試紙，將其調(diào)配成濃度為8～10%的溶液；酸液配制完成后，加入適量若丁，緩蝕劑的濃度控制在0.2～0.3%之間，以免過蝕。堿液配制過程中，應(yīng)當先向堿箱中注入半箱體容積的清水，緩慢加入適量的亞硝酸鈉，并將其配制成濃度為2%的亞硝酸鈉溶液，然后用工業(yè)氨水對其進行調(diào)配，使其PH達到9.5～10之間。在管道酸洗過程中，將管道、管件捆扎牢固，然后緩慢地放入到酸箱中靜泡大約4至6個小時的時間，檢查酸洗效果，以管道內(nèi)部光亮無銹蝕為宜。同時，將管道從酸箱中吊起，迅速放至清水箱中進行沖洗；然后迅速放至堿箱中將其鈍化，時間以4～6小時為宜；將管件吊出，用清水對其進行沖洗，再用壓縮空氣將殘留的水分吹干，封閉好管口的兩端封閉，避免二次污染。

2.4 油系統(tǒng)管道安裝

DN150以下油系統(tǒng)管道安裝下料時，一般在采用砂輪鋸對其進行切割，避免采用氧氣或者乙炔火焰對其進行切割；油系統(tǒng)管道施工安裝時，必須采用氬弧焊打底工藝，并且充上保護性氣體對其內(nèi)部進行保護。如果是碳鋼管，則建議用氮氣；如果是不銹鋼管，則建議用氬氣。同時，還要確保管道內(nèi)部一直充滿著保護氣流，直到保護性氣體完全充至焊口冷卻為止。

2.5油沖洗

實踐中要確保油系統(tǒng)管道的安全暢通，則現(xiàn)場應(yīng)當配設(shè)臨時電源箱，照明一定要充足；汽輪機本體扣缸完成后，要對其進行保溫。焊口探傷完成后，應(yīng)當確保焊口無缺陷；同時，還要確保臨時沖洗循環(huán)用油充足，而且油質(zhì)化驗一定要合格，確保清潔度達標。油系統(tǒng)上的全部設(shè)備，均需進行嚴格的靜態(tài)檢查，確保其具有試運行條件。在熱工測點施工安裝完成后，溫度、壓力儀表，方可投入使用。事故放油時，一次門應(yīng)當全開，并且將二次門全部關(guān)閉，傳動設(shè)備安裝好以后，即可進行油沖洗。油管路系統(tǒng)沖洗之前，需徹底清理系統(tǒng)中的所有設(shè)備，特別是軸承座以及主油箱，更應(yīng)當進行徹底的清理。具體清理方法是：用大塊的海綿將油吸附好，用面團將雜質(zhì)粘干凈。油系統(tǒng)內(nèi)的油需先抽樣化驗，合格后再用濾油機將其打入油箱之中。在此過程中，為了能夠有效提高沖洗的速度、效率，在正式系統(tǒng)中可以適量加入一些流量較大的沖洗裝置，這樣可以增強油的沖刷能力；同時，在大流量沖洗設(shè)備中加裝適當?shù)募訜嵩O(shè)備，可以快速提高油溫；同時，還可通過安裝精密濾網(wǎng)的方式快速過濾掉其中的雜物。在進油和回油母管沖洗過程中。軸承座、冷油器應(yīng)當置于旁路狀態(tài)，因沖洗開始時的雜質(zhì)比較多，應(yīng)當對主油箱濾網(wǎng)進行多次清洗，以免較大雜質(zhì)將濾網(wǎng)堵塞，導(dǎo)致從油箱溢流口溢油。首次沖洗時，每一層平臺、管路系統(tǒng)，均應(yīng)當派多人值班，以免出現(xiàn)漏油事故。母管沖洗后2至3天，將冷油器、軸承座投入都油中，然后進行冷熱交替油循環(huán)；在油溫高循環(huán)時，粘度較小、沖刷力也比較強，油系統(tǒng)中的型砂、雜質(zhì)以及銹斑等，更容易被沖洗干凈。當高溫油循環(huán)12小時以后，油系統(tǒng)冷卻至常溫狀態(tài)循環(huán)。通過冷熱交替，使銹皮以及雜物脫落。基于對現(xiàn)場實際情況的考慮，將升溫工作安排在白天，夜間進行降溫，以免發(fā)生意外事故。在軸承進油支管閥門后安裝臨時性的濾網(wǎng)筒，收集雜質(zhì)。為了能夠有效增加油流速，增強沖刷力，并且將軸承進油分兩組，將前后軸承進油作為一組，將中間軸承進油作為一組。上述兩組分別進油，大約1個小時的時間切換一次系統(tǒng)，并且對濾網(wǎng)進行清理。油沖洗時，需要將強吸附性磁棒放入軸承座以及主油箱大濾網(wǎng)中，吸附其中的小碎鐵屑，然后對其進行定期清理。在此過程中，在各焊縫位置輔以輕微錘擊措施，以此使雜物的快速脫落。主油箱凈油室、臟油室之間，需并聯(lián)濾油機，沖洗時濾油，將雜質(zhì)徹底濾除干凈。對于密封油系統(tǒng)而言，因其管路非常復(fù)雜，而且接口也比較多，進油前需充分考慮先實施風壓試驗，無滲漏后再油沖洗。密封油管徑非常的小，而且管線也比較短，