降低某核電650MW汽輪機盤車軸瓦溫升

【摘要】2015年3月8日，某核電1號機組非核沖轉(zhuǎn)準備工作完成，汽機掛閘后，轉(zhuǎn)速升至250rpm手動打閘進行摩擦聽音檢查，打閘后發(fā)現(xiàn)1號軸瓦溫度迅速上升并超過80度。立即破壞真空，在轉(zhuǎn)速下降過程中，1號軸瓦溫度先上升到145度后有個下降的過程，然后又再次上升到171.8度后重新下降。隨后現(xiàn)場翻瓦檢查，發(fā)現(xiàn)1#軸瓦轉(zhuǎn)子軸頸、瓦塊出現(xiàn)大面積拉毛現(xiàn)象，前軸承箱內(nèi)存在較多金屬絲屑。而根據(jù)燒瓦前的數(shù)據(jù)分析，1#軸瓦投盤車后溫升7度。

隨后現(xiàn)場根據(jù)汽輪機廠家意見處理6次，但每次處理完投盤車后，汽輪機盤車軸瓦溫升都超過5度；鑒于1#汽輪機沖轉(zhuǎn)是核電工程后期最重要的節(jié)點之一，直接影響1#機組的順利發(fā)電。為盡快解決盤車溫升異常問題，對軸瓦溫升異常分析和處理，解決以上難題。

【關(guān)鍵詞】軸瓦溫升；汽輪機

1、分析過程

1.根據(jù)核電同機型的沖轉(zhuǎn)經(jīng)驗，投盤車后各軸承溫度小于5度是沖轉(zhuǎn)成功的必要條件。業(yè)主和廠家要求汽輪機投盤車后，高壓缸軸瓦溫升控制在5度以內(nèi)；

首先現(xiàn)場根據(jù)廠家的要求進行6次1#軸瓦處理，但處理后投盤車1#軸瓦溫升仍然超過5度。第一次處理后，回油溫度33.0度，軸瓦溫度41.1度，溫差8.1度；第二次處理后，回油溫度34.0度，軸瓦溫度40.0度，溫差6.0度；第三次處理后，回油溫度33.6度，軸瓦溫度42.0度，溫差8.4度；第四次處理后，回油溫度33.4度，軸瓦溫度43.7度，溫差10.3度；第五次處理后，回油溫度33.6度，軸瓦溫度39.8度，溫差6.2度；第六次處理后，回油溫度33.0度，軸瓦溫度42.0度，溫差9.0度。

HN650-6.41型汽輪機共計8個支撐軸承，現(xiàn)場對6次投盤車后各軸瓦溫升數(shù)據(jù)進行了統(tǒng)計（如表1所示）；

從統(tǒng)計表中可以看出：6次投盤車各軸瓦溫升，其中1#軸瓦超差6次，超差率100%；其余均未超差；可見要實現(xiàn)降低盤車軸瓦溫升的目標，就需解決1#軸瓦溫升異常的問題。

經(jīng)過調(diào)查秦山核電4臺同類型的機組，每臺機組投盤車后的各軸瓦溫升基本都在5度以內(nèi)。秦山二期1#機組各軸承溫升最大值為2度，秦山二期2#機組各軸承溫升最大值為3度，秦山二擴1#機組各軸承溫升最大值為3度，秦山二擴2#機組各軸承溫升最大值為1.2度。

2、原因確定

經(jīng)過分析和查詢安裝、調(diào)試記錄：未發(fā)現(xiàn)安裝過程軸系對中超差（要求：對輪張口、錯位偏差：±0.0508mm）；汽輪機大軸頂起高度合格（要求：0.04-0.06mm）；汽輪機油系統(tǒng)沖洗合格（要求：油質(zhì)等級NAS7級及以上）；翻瓦檢查無雜物（要求：軸瓦、軸頸部位干凈無雜物）；軸頸處理質(zhì)量可控（要求：軸頸橢圓度≤0.02mm，不柱度≤0.02mm）；測量工具合格在校驗有效期內(nèi)；儀控測點無故障，通道邏輯正常。

對轉(zhuǎn)子軸頸拉毛后的處理方法及過程進行了調(diào)查，并驗證了軸頸處理后的情況，得出以下結(jié)論：a、由于轉(zhuǎn)子軸頸拉毛面積大，需對整個軸頸進行處理，現(xiàn)場采用50mm寬度的砂帶人工打磨軸頸，雖經(jīng)多次處理，仍造成軸頸在不同截面的徑向尺寸不一，軸頸不柱度0.04mm，超出標準要求；b、由于軸頸上拉痕深淺不一，造成軸頸人工處理后局部深局部淺，橢圓0.06mm，也超出標準要求；c、整個軸頸經(jīng)砂紙打磨后，軸頸尺寸變小，再配原備用瓦塊，軸頸軸瓦接觸不均；由此證明，采用砂紙人工打磨軸頸的處理方法不當是導(dǎo)致1#軸瓦溫升異常的主要因素。對1號軸瓦瓦塊進行曲率檢查，發(fā)下瓦塊曲率與設(shè)計不符，同時軸頸瓦塊進油楔間隙不足0.03mm，潤滑油很難進入，由此證明，軸頸軸瓦制造缺陷是導(dǎo)致1#軸瓦溫升異常的主要因素。最終得出影響1#軸瓦溫升異常的主要原因為軸頸處理方法不當和軸瓦制造缺陷。

3、處理措施

針對軸頸處理方法不當和軸瓦制造缺陷分析相應(yīng)的對策方案和具體的實施措施：

1.軸頸處理方法不當。應(yīng)將相關(guān)組件返派輪機廠家加工，消除軸頸拉痕，并要求滿足轉(zhuǎn)子軸頸出跳動≤0.02mm，軸頸橢圓度≤0.02mm，不柱度≤0.02mm的技術(shù)條件。具體措施包括：（1）、制定詳細的修復(fù)方案和計劃；（2）QC、設(shè)備監(jiān)造人員嚴格進行過程質(zhì)量檢查和控制；（3）另現(xiàn)場安排專人跟隨轉(zhuǎn)子返廠全過程監(jiān)督檢查轉(zhuǎn)子修復(fù)過程，確保修復(fù)質(zhì)量受控。

2.軸瓦制造缺陷。應(yīng)將機加工件返浙江義烏修復(fù)，進行瓦塊抱假軸檢查，要求滿足瓦塊與假軸間隙0.02mm塞尺檢查不入、軸承殼體中分面間隙0.03mm塞尺檢查不入，這兩個技術(shù)條件。具體措施包括：（1）、轉(zhuǎn)子軸頸修復(fù)后的數(shù)據(jù)兩人以上進行測量確認，確保數(shù)據(jù)準確；（2）、軸瓦修復(fù)后進行嚴格的曲率檢查，確認合格后方可出廠。

3、到現(xiàn)場后與軸頸進行試裝檢查，根據(jù)檢查間隙局部修刮進油楔。

4、處理檢查過程

1.軸頸返廠修復(fù)：安排專人現(xiàn)場全過程跟蹤監(jiān)督廠家修復(fù)軸頸，確保軸頸拉痕全部去除，且修復(fù)后的軸頸與轉(zhuǎn)子同心。經(jīng)廠內(nèi)實際監(jiān)督檢查，確認修復(fù)過程各項數(shù)據(jù)質(zhì)量受控。軸頸拉痕全部消除，軸頸處跳動≤0.02mm，軸頸橢圓度≤0.02mm，不柱度≤0.02mm 。

2.軸瓦機加工：轉(zhuǎn)子軸頸修復(fù)后，將數(shù)據(jù)反饋軸瓦加工廠，按照最新的軸頸尺寸配置軸瓦。制造完成后進行瓦塊曲率檢查，各項數(shù)據(jù)合格。通過瓦塊機加工，瓦塊抱假軸檢查瓦塊與假軸間隙0.02mm塞尺檢查不入；軸承殼體中分面間隙0.03mm塞尺檢查不入。通過現(xiàn)場修刮進油楔，進油楔間隙發(fā)大0.20mm。

最終結(jié)果：

方案實施后，2015年7月04日重新投盤車后，1#軸瓦溫升小于5度。1#軸瓦溫升異常問題得到順利解決，為后續(xù)11月份的核蒸汽沖轉(zhuǎn)節(jié)點的實現(xiàn)創(chuàng)造了必要的條件，1#機組關(guān)鍵線路問題未影響整個核電站發(fā)電的正常進程。