設(shè)備中分面微變形處理方法研究

秦治國(guó)

摘 要：本文通過(guò)對(duì)設(shè)備中分面微變形的原因進(jìn)行分析，并根據(jù)變形的程度和間隙的大小，綜合地運(yùn)用直接刮研、刷涂、噴涂、補(bǔ)焊以及余量補(bǔ)償?shù)雀鞣N技術(shù)方法，集思廣益，達(dá)到以最小的成本和最短的時(shí)間，達(dá)到效益的最大化。本文的目的是探討在設(shè)備檢修現(xiàn)場(chǎng)許可的條件下，應(yīng)急處理設(shè)備運(yùn)行故障隱患，提高設(shè)備持續(xù)、穩(wěn)定、高效、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：微變形 中分面 安全經(jīng)濟(jì) 方法

中圖分類號(hào)：TK267 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）12（c）-0106-02

汽缸是汽輪機(jī)通流部分的包容體，汽輪機(jī)汽缸由高、低壓缸兩部分組成，它們之間用垂直中分面法蘭螺栓連接，上下半汽缸，由水平中分面螺栓連接。自2013年11月5#汽輪發(fā)電機(jī)組因機(jī)組振動(dòng)加劇，振幅達(dá)到規(guī)定的極限值，缸體中分面因一定程度的泄露，被迫停機(jī)檢修。至2014年12月，4#發(fā)電機(jī)缸體中分面也存在密封不嚴(yán)泄露，給機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)隱患。主要由于設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行和根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要頻繁調(diào)整負(fù)荷、頻繁啟停機(jī)等原因，造成設(shè)備各部結(jié)合中分面，存在不同程度的泄露。汽缸漏汽一方面影響機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，另一方面嚴(yán)重影響機(jī)組運(yùn)行的安全性。為保障公司的正常生產(chǎn)需要，著眼于生產(chǎn)實(shí)際考慮，根據(jù)設(shè)備實(shí)際需要制定合理檢修方案，以保障設(shè)備長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行為目的，本著降低污染、減少浪費(fèi)、早發(fā)電、早創(chuàng)效的理念，提高檢修效率，經(jīng)過(guò)認(rèn)真、細(xì)致的研究討論和實(shí)際實(shí)施效果驗(yàn)證分析，實(shí)施優(yōu)化檢修。

1 設(shè)備中分面微變形產(chǎn)生原因分析

從設(shè)備檢修過(guò)程入手，根據(jù)具體情況具體分析，設(shè)備密封結(jié)合面微變形產(chǎn)生的原因主要有以下幾點(diǎn)。

（1）設(shè)備缸體偏移造成的中分面變形泄露；缸體偏移變形造成的中分面變形泄露主要發(fā)生在設(shè)備能源部5#汽輪發(fā)電機(jī)組上，主要5#汽輪發(fā)電機(jī)組采用的單側(cè)進(jìn)汽，機(jī)組單側(cè)過(guò)冷、過(guò)熱，受熱不均造成的設(shè)備應(yīng)力集中，屬于設(shè)計(jì)缺陷原因和工藝運(yùn)行要求不適應(yīng)造成，同時(shí)設(shè)備負(fù)荷和工藝要求造成設(shè)備啟停機(jī)頻繁，導(dǎo)致中分面變形泄露。

（2）汽缸密封脂質(zhì)量不佳，有鐵屑和堅(jiān)硬雜質(zhì)砂粒使得缸體中分面損傷導(dǎo)致變形。

（3）汽缸中分面法蘭螺栓緊固方法不一和螺栓緊力不足，導(dǎo)致缸體本身在高溫條件下因蠕變產(chǎn)生塑性變形。

（4）在設(shè)備制造過(guò)程中，殘留的鑄造應(yīng)力與回火處理不夠充分，以及加工應(yīng)力等一系列問(wèn)題，與溫度應(yīng)力互相作用，導(dǎo)致機(jī)組在投運(yùn)后不久，因缸體結(jié)合面變形而產(chǎn)生泄露。

（5）安裝、檢維修不當(dāng)造成汽缸中分面損傷微變形。在安裝、檢維修過(guò)程中隔板套、隔板、汽封環(huán)等膨脹間隙太小，滑銷與銷槽配合間隙不正確、銷及其銷槽潤(rùn)滑不良或其中有污垢、滑銷系統(tǒng)滑銷位置不正確等，使汽缸及其法蘭在運(yùn)行過(guò)程中由于熱膨脹受阻或不暢，最終導(dǎo)致汽缸變形。

（6）運(yùn)行原因造成汽缸法蘭變形。汽輪機(jī)運(yùn)行過(guò)程中如果受到急劇冷卻（停機(jī)降溫過(guò)快，汽缸內(nèi)壁受冷）或水沖擊及冷汽進(jìn)缸、快速加熱（啟動(dòng)過(guò)程中汽缸內(nèi)壁加熱）、汽輪機(jī)滿水等各種惡劣工況，使熱應(yīng)力值大于材料的屈服強(qiáng)度，致使汽缸變形出現(xiàn)間隙。

2 設(shè)備中分面微變形處理方法研究

2.1 總體思路

設(shè)備密封結(jié)合面微變形處理的目的在于消除設(shè)備的運(yùn)行隱患。汽缸結(jié)合面的嚴(yán)密性直接影響機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，檢修研刮汽缸的結(jié)合面，使其達(dá)到嚴(yán)密，是汽缸檢修的重要工作，在處理結(jié)合面漏汽的過(guò)程中，要仔細(xì)分析形成的原因，根據(jù)變形的程度和間隙的大小，可以綜合的運(yùn)用各種方法，集思廣益，達(dá)到以最小的成本和最短的時(shí)間，達(dá)到效益的最大化。

2.2 設(shè)備中分面微變形處理方法

2.2.1 采用直接刮研方法處理汽缸密封結(jié)合面微變形

直接刮研方法有兩種。

（1）采用將汽缸接合面所有螺栓都從汽缸法蘭上擰下，清理汽缸接合面，將所有毛刺清理，涂抹紅丹，然后扣上上汽缸，在汽缸法蘭不擰緊螺栓的情況下，使上下缸往復(fù)推研幾次。再將上缸取下，根據(jù)汽缸接合面顏色檢查，刮研接合面。這種修理方法適用于剛性結(jié)構(gòu)而尺寸較小的汽缸，一般多用于高壓缸。二是扣上上缸后，使用塞尺測(cè)量法蘭接合面間隙，記于汽缸嚴(yán)密性的空白表格中，根據(jù)塞尺測(cè)量結(jié)果，確定刮去金屬的厚度及位置。

（2）在汽缸法蘭部分?jǐn)Q緊螺栓情況下進(jìn)行刮研如果是中、低壓缸，由于汽缸法蘭易產(chǎn)生彈性變形，剛性結(jié)構(gòu)小，面積大，故應(yīng)在擰緊部分法蘭螺栓下進(jìn)行測(cè)量。刮研方法如上。如果汽缸接合面變形較多，需要采用大平尺將上汽缸平面首先處理好，然后以上汽缸為基準(zhǔn)來(lái)刮磨下汽缸。

2.2.2 采用刷涂技術(shù)處理汽缸密封結(jié)合面微變形

刷涂技術(shù)比較適用于為了減少采用刮研接合面的工作量，工作溫度低的低壓汽缸。刷涂技術(shù)應(yīng)用在0.30mm以下厚度的工作量，粘結(jié)性比較牢固。它是利用涂具作為陰極，汽缸作為陽(yáng)極，在接合面上反復(fù)刷涂電解溶液，將電解溶液中的金屬附著于接合面上。刷涂操作工藝及準(zhǔn)備工作均較為單純，太厚即容易脫落，故而鍍層一定不能太厚。

2.2.3 采用噴涂消除汽缸密封結(jié)合面微變形

火焰噴涂是借助于氧乙炔火焰把金屬粉末加熱至熔化或達(dá)到高塑性狀態(tài)后，在經(jīng)過(guò)處理過(guò)的缸體表面，噴射形成一層具有所需性能的涂層方法。它的最大特點(diǎn)是操作方便、涂層粘結(jié)牢固、設(shè)備簡(jiǎn)單、噴涂后汽缸溫度僅為70℃～80℃，可獲得耐熱、耐磨、抗腐蝕的涂層，并且不會(huì)產(chǎn)生變形。

2.2.4 采用電焊補(bǔ)焊的方法處理汽缸密封結(jié)合面微變形

采用電焊焊補(bǔ)的情況一般是適用于通過(guò)扣缸檢查，發(fā)現(xiàn)僅局部區(qū)域需要修補(bǔ)情況。局部變形一般發(fā)生在高壓軸封處的法蘭平面，可以通過(guò)補(bǔ)焊一至兩條8～10mm寬的密封帶，然后進(jìn)行刮平測(cè)量修復(fù)，操作簡(jiǎn)單方便。一般高壓缸大都采用焊接性能差的合金鑄造鋼ZG20CrMo，此處補(bǔ)焊目的只為消除變形，故而需采用冷焊。待自然冷卻至室溫后，在著手進(jìn)行打磨修刮。

2.2.5 采用余量補(bǔ)償法處理汽缸密封結(jié)合面微變形

將汽缸接合面所有螺栓都從汽缸法蘭上擰下，清理汽缸接合面，將所有毛刺清理，然后扣上上汽缸，使用塞尺測(cè)量法蘭接合面間隙，記于汽缸嚴(yán)密性的空白表格中。然后將上缸吊起，在接合面涂上一層紅丹粉，將上缸放在下缸上。根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)和紅丹粉的附著情況，采用300目以上的銅絲網(wǎng)對(duì)間隙余量進(jìn)行補(bǔ)償處理。

3 實(shí)施效果

通過(guò)對(duì)中分面微變形處理方法的研究，大大縮短了檢修時(shí)間，提高了工作效率。同時(shí)在一定程度上解決了設(shè)備密封中分面微變形產(chǎn)生的設(shè)備泄露問(wèn)題，提高了設(shè)備的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性，實(shí)施效果良好。

4 效益分析

汽輪發(fā)電機(jī)組采用的是高爐富余煤氣，經(jīng)燃?xì)忮仩t生成的蒸汽，減少了高爐煤氣的放散，改善了空氣質(zhì)量，保護(hù)了環(huán)境。同時(shí)通過(guò)對(duì)高爐煤氣、蒸汽能量轉(zhuǎn)化的綜合利用，建立起能源循環(huán)利用的生產(chǎn)體系，實(shí)現(xiàn)了資源高效利用和能源高效轉(zhuǎn)化，提高能源的循環(huán)利用，降低成本，節(jié)約資源；提高自發(fā)電量，減少外購(gòu)電的使用，盡最大限度的自給自足，全面推進(jìn)節(jié)能降耗及資源綜合利用等方面的技術(shù)進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)效益與環(huán)境雙贏的新局面，為建設(shè)綠色宣鋼，環(huán)保宣鋼做出了貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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