洪江水電廠反推力瓦更換工藝改進

盛大鵬

（湖南五凌電力工程有限公司，湖南 長沙410004）

1 概述

洪江水電廠裝機容量為6×45 MW，系目前國內(nèi)運行水頭最高的燈泡貫流式水輪發(fā)電機組，2013年2號機組A級檢修對推力瓦進行檢查時發(fā)現(xiàn)反推力瓦磨損情況較為嚴重，每塊推力瓦都有不同程度的磨損，其中除2號、3號出油邊、4號進出油邊側(cè)面無軸瓦磨損殘渣，其余每塊軸瓦側(cè)面都有磨損殘渣，甚至5號反推力瓦面巴氏合金整塊脫落，尺寸達60㎜×25㎜×3 ㎜，該情況嚴重影響機組啟動和停止時油膜的形成，很容易造成軸瓦燒毀，各瓦面的殘渣易刮傷鏡板嚴重威脅機組安全運行，必須對其進行處理。

2 結(jié)構(gòu)及檢修難點

2.1 反推力瓦結(jié)構(gòu)

反推力瓦結(jié)構(gòu)簡圖如圖1所示。

圖1 反推力瓦結(jié)構(gòu)

如圖1所示，反推力瓦共有10塊，均勻分布在大軸周圍，并用一種特殊螺栓連接在推力瓦限位環(huán)板上，限位環(huán)板焊接在托架上。

2.2 檢修難點

拆卸大軸保護罩、組合軸承及油槽后，發(fā)現(xiàn)的主要難點為反推力瓦限位環(huán)板與鏡板距離過小，僅70 ㎜左右，而反推力瓦厚度最薄端及最厚端分別為137㎜和140㎜，雖然高壓油泵運行之后，大軸向下游移動35㎜，但相比反推力瓦限位環(huán)板及鏡板距離仍然太小，不能在拆卸5號反推力瓦之后直接取出。若按原始檢修工藝就必須拆除燈泡頭發(fā)電機定、轉(zhuǎn)子之后才能取出反推力瓦，但拆除發(fā)電機定、轉(zhuǎn)子太耗費人力和物力，且拆除及安裝發(fā)電機定、轉(zhuǎn)子會增加2個月左右的工期。嚴重影響本臺機組檢修進度及后續(xù)檢修工作。

2.3 反推力瓦損壞原因

5號反推力瓦本身質(zhì)量原因，加上大軸的不間斷運行，且機組本身有較大的震動從而使軸瓦表面巴氏合金產(chǎn)生脫落。

3 處理思路

鑒于上述現(xiàn)狀及檢修難點，決定不拆除發(fā)電機定、轉(zhuǎn)子，而直接解體推力軸承和正、反推力油槽，然后在做好保護措施的情況下通過氣割將5號反推力瓦段外圓推力瓦限位環(huán)板割除，然后拆除5號反推力瓦。在測量、加工、校核完新瓦后，直接裝復新瓦，并用電焊焊接好反推力瓦限位環(huán)板，在加工新瓦的同時可以對其它9塊反推力瓦上殘渣進行清理，并將衛(wèi)生打掃干凈。將反推力瓦托架焊接完畢后，就可進行所有反推力瓦平面調(diào)整。

4 施工工藝過程

4.1 推力軸承、油槽拆除

（1）關閉發(fā)電機組合軸承供油閥，開啟組合軸承排油閥將組合軸承內(nèi)部的透平油排空；

（2）拆除組合軸承供、排油管及上部和側(cè)面的樓梯及平臺，并將各拆除的爬梯、踏板等進行編號；

（3）拆除組合軸承正、反推力瓦的測溫電阻及接地線，并將測溫電阻接線接頭包好及做好標記；

（4）按順序在主軸保護罩上做好標記，然后按由下游側(cè)至上游側(cè)的拆除順序分別拆除主軸保護罩，并將分散的保護罩放于管型座兩側(cè)的固定導葉內(nèi)孔中；

（5）在組合軸承下游側(cè)密封上作好標記后，測量油氣密封（迷宮密封）與主軸的間隙并詳細記錄，然后松開梳齒密封與推力軸承的連接螺栓，將其分瓣后放于固定導葉內(nèi)部；

（6）在推力軸承及油槽頂部的內(nèi)管型座肋板上焊接8個吊耳，每個耳至少能承受不少于8 t的重量，然后用4個3 t手拉葫蘆將推力軸承吊起，拉緊手拉葫蘆使其受力后松開推力軸承與油槽的連接螺栓，并將其往下游側(cè)移動到不防礙油槽拆除及處理為止，將推力軸承放于主軸上，下部用枕木將推力軸承底部墊牢，用白布將正推力瓦保護好，做好防碰、防倒措施；

（7）在油槽頂部的吊耳上掛4個手拉葫蘆，拉緊手拉葫蘆使其受力后松開油槽與反推力軸承的連接螺栓，螺栓完全松開后用手拉葫蘆將其轉(zhuǎn)移至鏡板的下游以在施工過程中不會對鏡板造成碰撞為止，用白布將鏡板及反推力瓦包好并做好防止碰撞的措施，將油槽分瓣，下部用枕木墊牢固定在軌道上，上部正放于主軸上，做好防止傾倒的措施。

注：主軸已向下游移動35 mm，根據(jù)工作需要現(xiàn)場調(diào)整向下游位移量，反推力瓦面的磨損情況已檢查，在風洞內(nèi)做好防止大軸自行移動的措施。

4.2 5號反推瓦拆卸

（1）燈泡體下豎井入口處搭設工作平臺，并進行封閉；

（2）用石棉布做好鏡板及1～10號反推瓦的保護措施，鏡板表面、反推瓦用橡膠板及石棉布進行全面封閉；用防火布將反推瓦段主軸包裹嚴實，防止氣割及電焊飛濺物進入發(fā)電機導軸瓦中，并在工作中設專人監(jiān)護；

（3）用專用木楔將5號反推力瓦與鏡板間楔緊，防止反推瓦軸向松動；

（4）在燈泡體內(nèi)做好防火措施，并準備足夠的滅火器；

（5）用4個手拉葫蘆將油槽下半部向下游側(cè)移動，至5號反推力瓦拆卸空間足夠即可；

（6）在5號反推力瓦兩側(cè)安裝2個M24吊環(huán)，并在吊環(huán)上分別掛2個2 t單鏈手拉葫蘆，起升葫蘆使其受力后，拆除5號反推力瓦外圓與限位環(huán)板的固定螺栓；

（7）用氣割將5號反推瓦段外圓推力瓦限位環(huán)板割除；

（8）在5號反推力瓦正下方架設一個16 t千斤頂，起升使千斤頂受力后，拆卸瓦面與鏡板間的楔子板，用專用工具將5號反推瓦向下游側(cè)緩慢移動直至托盤與反推瓦座完全脫開，同步下降手拉葫蘆及千斤頂，將5號反推瓦降至內(nèi)管型座上，吊出燈泡體。

4.3 新5號反推瓦安裝

（1）用千分尺測量舊反推瓦厚度，測點不少于8個點，然后測量新反推力瓦厚度，根據(jù)舊瓦厚度確定新瓦加工量，要求新反推力瓦應比舊反推瓦厚度小0.01～0.02㎜，如果新瓦厚度超標，則用磨床進行研磨處理，隨時用千分尺測量，確保加工精度滿足設計要求；

（2）將新瓦做好保護后吊入燈泡體，安裝托盤，托盤與瓦固定螺栓應涂樂汰243螺紋鎖固膠，將新瓦吊至安裝工位，兩側(cè)分別安裝1個M24吊環(huán)，并掛在拆卸時的手拉葫蘆吊鉤上，下部用千斤頂支撐好，將瓦清掃干凈后同步起升葫蘆及千斤頂，當托盤與瓦座基孔對正后，利用專用工具將反推瓦向上游移動，直至托盤安裝到位后，用專用楔子在鏡板與瓦面間將瓦楔緊，防止新瓦墜落；

（3）拆卸5號反推瓦下部千斤頂，將其外圓環(huán)板對正后用氬弧焊進行點焊和焊接，焊接后的環(huán)板高度等尺寸應符合圖紙要求。

4.4 反推力瓦磨損殘渣清理

（1）用刮刀將反推力瓦進出油邊側(cè)面磨損殘渣進行清理干凈；

（2）清除刮削后的殘渣后，使用∠15 mm角鋼內(nèi)外包裹羊毛氈對進出油邊進行研磨處理；

（3）研磨后用壓縮空氣進行吹掃，在使用壓縮氣體前需將空壓機儲氣罐內(nèi)水分排干，然后用500 mm鋼板尺纏上白布蘸上酒精對反推力瓦清洗干凈，測量每塊瓦巴氏合金的厚度進行分析比較。

4.5 鏡板表面處理

（1）對鏡板表面用500 mm鋼板尺纏上綢布蘸上酒精清洗干凈，并涂抹透平油進行保護；

（2）用框式水平儀測量主軸水平度，具體測量部位考慮在大軸保護罩內(nèi)的主軸上，以便于以后檢修過程中進行比較分析。

4.6 主軸復位

（1）在風洞內(nèi)管型座與轉(zhuǎn)子磁軛之間±X方向架設2臺32 t螺旋千斤頂，千斤頂需做好防墜落措施；

（2）在靠近組合軸承、水導軸承處的主軸上架設1塊百分表以便檢測主軸的上抬量，聯(lián)系運行人員將高壓油泵投入，（現(xiàn)場做好接油的措施，考慮高壓油從反推力支座處流出，回收的透平油引致軸承油箱）；運行人員需一直在現(xiàn)場操作至此項工作完成；

（3）在反推力瓦與鏡板處架設1塊百分表，兩人同時操作32 t千斤頂將主軸往上游方向移動；

（4）監(jiān)視百分表指針不動后，停止操作千斤頂，停高壓油泵，用塞尺檢查確認鏡板與反推力瓦完全靠緊。

4.7 油槽安裝

（1）檢查反推力軸承法蘭，并將法蘭及軸承內(nèi)部清洗干凈，在反推力軸承法蘭上安裝Ф8.5 mm優(yōu)質(zhì)耐油橡膠密封條，用二硫化鉬潤滑脂將其固定在密封槽內(nèi)，并在密封條的內(nèi)外側(cè)涂優(yōu)質(zhì)平面密封膠，密封條接口應切成約45°斜口，方向與法蘭連接方向相對應，接口位置放在法蘭最頂部；

（2）吊起油槽并將內(nèi)部清掃干凈，用手拉葫蘆將油槽往上游移動直至安裝位置，按標記對好位置后安裝螺栓，用螺栓將法蘭完全拉緊，最后用專用扳手將油槽與反推力軸承的連接螺栓擰緊，扭力符合設計說明書要求。

4.8 推力軸承安裝

（1）將油槽下游側(cè)法蘭清掃干凈，選Ф8.5 mm耐油橡膠密封條并將密封條按要求安裝固定在法蘭密封槽內(nèi)；

（2）清洗干凈推力軸承，將其水平吊起并往上游移動至安裝位置后對好標記，用螺栓將其與油槽法蘭把合，然后用專用螺栓緊固工具將螺栓全部擰緊，扭力應符合設計要求。

4.9 下游側(cè)油氣密封安裝

（1）根據(jù)油氣密封“r”型橡膠密封與主軸的間隙及橡膠密封磨損情況，更換新的橡膠密封進行安裝，測量密封與迷宮面的尺寸確保其使密封間隙符合設計要求，并用495瞬干膠將密封固定在主軸上；

（2）根據(jù)測量所得的迷宮密封與主軸的間隙值，確定是否對迷宮密封組合法蘭面進行修磨處理，如間隙過大則修磨組合法蘭減小梳齒密封與主軸間隙，達到良好的密封效果，同時將迷宮密封排油孔的直徑由原來的Ф4.0 mm擴成Ф7.0 mm，分瓣組合后，按標記進行安裝，檢查密封與主軸間隙，符合要求后擰緊所有連接螺栓，最后測量并記錄密封與主軸的間隙。

4.1 0測溫探頭及油管安裝

（1）按拆除時的編號進行回裝測溫探頭及油管接頭，在接頭端部加δ2.0 mm紫銅墊，螺紋上緾適量生料帶，擰緊測溫電阻接頭；

（2）按拆除油管的標記進行組合軸承供、排油管及高壓頂軸油管的清洗和安裝，油管法蘭面重新更換新的石棉紙墊。

4.1 1正反推力瓦間隙檢查及調(diào)整

（1）將正推力軸承左、右方向兩處抗重螺栓上的止動裝置拆卸，并在該抗重螺栓的端部裝百分表進行監(jiān)視；

（2）將左、右方向兩處抗重螺栓用扳手擰緊，直至百分表指針不動時，檢查記錄百分表讀數(shù)；應符合設計要求:0.5±0.015 mm，（如果超出設計值過多就需要全部重新調(diào)整受力）；

（3）恢復左、右兩側(cè)推力瓦的間隙符合設計要求：0.5±0.015 mm。

4.1 2大軸保護罩安裝

按保護罩拆除時的標記進行大軸保護罩的安裝，安裝順序與拆卸順序相反，穿好定位銷后擰緊所有連接螺栓。

4.1 3管路、爬梯、平臺回裝

（1）按拆除時做好的標記回裝放置在固定導葉內(nèi)部的梳齒密封，根據(jù)拆卸前做好的間隙記錄調(diào)整梳齒密封與主軸的間隙；

（2）按照在主軸保護罩上做好的標記，按由上游側(cè)至下游側(cè)的安裝順序分別安裝放于管型座兩側(cè)的固定導葉內(nèi)孔中的主軸保護罩；

（3）按拆除時做的編號安裝組合軸承供、排油管及上部和側(cè)面的樓梯及平臺；

（4）按拆除時做的標記安裝組合軸承正、反推力瓦的測溫電阻及接地線。

4.1 4燈泡體清場

割除內(nèi)管座上焊接的吊耳，打磨光滑并進行刷漆防腐，將燈泡體內(nèi)的所有施工工具及材料全部清除，并對燈泡體內(nèi)的衛(wèi)生進行全面清掃干凈。

5 結(jié)束語

針對洪江水電廠2號機組5號反推力瓦磨損嚴重，須進行更換問題，采用氣割5號反推力瓦段限位環(huán)板，直接吊出5號反推力瓦，并回裝新瓦，焊接限位環(huán)板，改進推力瓦更換的傳統(tǒng)檢修工藝流程，大大節(jié)省了檢修工期，節(jié)約了檢修投入，減輕了勞動強度，避免了高危作業(yè)風險，更換反推力瓦后2號機組運行正常。

參考文獻：

[1] GB/T8564-2003水輪發(fā)電機組安裝技術規(guī)范[S].

[2] 洪江水電廠企業(yè)標準：檢修工藝規(guī)程[Z]，2006.