“頂軸油系統(tǒng)”提前投用方案探討

張繼東

【摘? 要】頂軸油提前投用是針對(duì)CPR1000機(jī)型半速汽輪機(jī)安裝的創(chuàng)新手段，有效解決了汽輪機(jī)扣蓋前半、全缸軸竄和軸系找中等技術(shù)難點(diǎn)。本文主要探討CPR1000機(jī)型半速汽輪機(jī)頂軸油提前投用在技術(shù)上的必要性，詳細(xì)介紹了頂軸油提前投用技術(shù)方案和施工難點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】頂軸油;提前投用;必要性;技術(shù)方案

1.背景概述

1.1 原油沖洗方案

在以往某核電廠一期工程中，汽輪機(jī)潤(rùn)滑、頂軸和盤車系統(tǒng)均在EESR后移交調(diào)試部門開始油沖洗;此時(shí)汽輪發(fā)電機(jī)的整個(gè)安裝過(guò)程已基本完成。CPR1000機(jī)型供貨商提供的安裝指導(dǎo)程序中明確要求必須在頂軸油投用的情況下才能進(jìn)行轉(zhuǎn)子盤轉(zhuǎn)，因此為配合軸系找中心、軸竄測(cè)量等工作，頂軸油回路需在汽輪機(jī)扣缸前可用。按照正常的施工邏輯，頂軸油與潤(rùn)滑油回路安裝結(jié)束后要經(jīng)過(guò)3個(gè)月左右的油沖洗方可投用，但根據(jù)某核電廠3號(hào)汽輪機(jī)安裝的實(shí)際情況，扣缸前的其他工作幾乎與油系統(tǒng)安裝同時(shí)完成，若等到油系統(tǒng)沖洗完畢后再實(shí)施扣缸，將導(dǎo)致安裝主關(guān)鍵路徑上直接損失近3個(gè)月的工期，對(duì)后續(xù)里程碑的影響較大。

1.2? 頂軸油提前投用的技術(shù)必要性討論

由于CPR1000機(jī)型采用阿拉貝拉型半速汽輪機(jī)，其轉(zhuǎn)動(dòng)部件重量較大，汽輪機(jī)低壓轉(zhuǎn)子重達(dá)180余噸，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子重達(dá)233噸，致使徑向支持軸承重力荷載較大。為保護(hù)軸承和軸頸，防止常規(guī)盤轉(zhuǎn)子方法造成軸瓦烏金面被碾磨受損，汽輪機(jī)制造廠和設(shè)計(jì)方ALSTOM公司明確規(guī)定轉(zhuǎn)子的盤轉(zhuǎn)必須要在投入頂軸油的狀態(tài)下進(jìn)行。而安裝過(guò)程中，汽輪機(jī)通流精測(cè)與調(diào)整、軸向間隙測(cè)量與調(diào)整、軸承安裝、軸系對(duì)中以及對(duì)輪鉸孔與聯(lián)接等工作又必須在轉(zhuǎn)子充分盤轉(zhuǎn)后或盤轉(zhuǎn)中進(jìn)行。

那么，頂軸油的提前投入也就成為這些安裝工作的先決條件和制約條件。相關(guān)邏輯見圖1

2.實(shí)施過(guò)程描述

2.1 系統(tǒng)上油

使用臨時(shí)油箱作為系統(tǒng)進(jìn)油點(diǎn)，其布置在潤(rùn)滑油室上方16.2m層平臺(tái)。油沖洗用油為合格新油，上油由濾油機(jī)上油到臨時(shí)油箱或者通過(guò)正式油傳輸系統(tǒng)上油。當(dāng)主油箱達(dá)到一定液位后，停止往臨時(shí)油箱加新油，此后的頂軸油用油通過(guò)精密濾油機(jī)往臨時(shí)油箱補(bǔ)充頂軸用油。

2.2 頂軸油系統(tǒng)沖洗

頂軸油泵為柱塞泵，對(duì)油質(zhì)要求很高，任何小的顆粒雜質(zhì)進(jìn)入油泵，都有可能損壞頂軸油泵。因?yàn)轫斴S油泵沒(méi)有入口濾網(wǎng)，為了保護(hù)頂軸油泵，防止雜質(zhì)進(jìn)入油泵，要求在泵啟動(dòng)前，要對(duì)臨時(shí)油箱及油泵臨時(shí)入口管進(jìn)行沖洗。

臨時(shí)油管沖洗方案：利用精密濾油機(jī)首次上油到臨時(shí)油箱對(duì)臨時(shí)油管進(jìn)行沖洗，斷開頂軸油泵入口處的法蘭接頭，臨時(shí)油箱注油后，利用出口閥門交替接入濾油機(jī)入口，出口接到斷開的閥門的臨時(shí)油管端進(jìn)行沖洗，經(jīng)過(guò)濾油機(jī)將臨時(shí)油箱內(nèi)的油打入臨時(shí)管路再回到臨時(shí)油箱循環(huán)，油質(zhì)化驗(yàn)合格后，關(guān)閉出口閥門，恢復(fù)油泵入口法蘭，方能啟泵運(yùn)行進(jìn)行系統(tǒng)沖洗。

頂軸油管首次沖洗：斷開頂軸油分配器，用臨時(shí)管路接到軸承箱回油管內(nèi)，末端用軟膠管套進(jìn)軸承箱回油管，起泵前，先取臨時(shí)油箱化驗(yàn)，合格后啟動(dòng)1臺(tái)頂軸油泵。為加大沖洗流量，可單次沖洗只進(jìn)行1個(gè)或者2個(gè)軸承管路沖洗，其他軸承在頂軸油分配器前用堵板封堵，合格后再交替進(jìn)行沖洗其他軸承管路。經(jīng)過(guò)循環(huán)，即起泵累計(jì)4小時(shí)后，取油樣檢驗(yàn)，取樣點(diǎn)在頂軸油回油軟管處。

二次沖洗：復(fù)裝頂軸油分配器，分配器閥門全開，將接軸瓦內(nèi)頂軸油管接頭拆下，用軟膠管套接到油管接頭后固定到軸承箱內(nèi);油路經(jīng)過(guò)軟管后流回軸承箱再通過(guò)回油套管回到主油箱;沖洗需扣上軸承箱蓋。經(jīng)過(guò)沖洗累計(jì)4小時(shí)后，取油樣檢查。取樣點(diǎn)在軸承箱內(nèi)。

投用頂軸油系統(tǒng)，復(fù)裝軸承座內(nèi)頂軸油管接頭，徹底清潔各軸承箱內(nèi)壁，軸瓦的頂軸油通道經(jīng)檢查確認(rèn)清潔無(wú)雜物，封閉軸承箱蓋，正式投用頂軸油臨時(shí)系統(tǒng)。

2.3 安裝注意事項(xiàng)

油系統(tǒng)管道施工過(guò)程中必須保證清潔度。對(duì)于半速汽輪機(jī)頂軸油提前投用，安裝期間主油箱、臨時(shí)油箱和油管道等清潔度控制更加重要。它直接關(guān)系到頂軸油沖洗效果。安裝期間清潔度控制措施有：

管段及接管圈安裝：對(duì)即將安裝的套裝油管管段，先用除油、除水的壓縮空氣對(duì)管內(nèi)進(jìn)行吹掃，再用丙酮和綢布將套裝油管中所有進(jìn)油管（包括潤(rùn)滑油進(jìn)油管、頂軸油進(jìn)油管）的內(nèi)外壁、回油管的內(nèi)壁、管口、支架等清潔干凈;焊接必須采用氬弧焊。

坡口加工時(shí)，管內(nèi)應(yīng)塞防火布，防止飛濺物掉落管中。坡口加工完畢，將管內(nèi)堵塞物取出。

管段對(duì)口焊接前，管內(nèi)必須先用壓縮空氣吹掃，再丙酮清潔干凈。清潔后用白布擦拭，白布應(yīng)干凈。

單管段焊接必須采用全氬焊接或氬弧焊封底，電焊蓋面;焊材與母材的性能須相同或相近。

上油前臨時(shí)油箱及主油箱清理：臨時(shí)油箱及主油箱先清理雜物，再用白布清理內(nèi)表面，直到表面干凈，若有脫漆應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)漆工作，最后用面粉清理油污，主油箱回油濾網(wǎng)封閉前安裝單層沖洗濾網(wǎng)。

2.4 頂軸油投用安全措施

上油后，潤(rùn)滑油室建立安全管理區(qū)域。區(qū)域內(nèi)的動(dòng)火作業(yè)應(yīng)在上油前完成，特別是油箱上方，若不能及時(shí)完成的，應(yīng)停止作業(yè);或必須作業(yè)時(shí)應(yīng)開工作票，控制區(qū)周圍無(wú)易燃物。

濾油機(jī)及主油箱、臨時(shí)油箱附近應(yīng)準(zhǔn)備足夠的消防用沙及滅火器。同時(shí)準(zhǔn)備盛裝器具，在漏油、溢油情況下防止污染地面。

系統(tǒng)油沖洗及頂軸油提前投用過(guò)程中所需的電源、電纜、控制柜和頂軸油泵電氣保護(hù)均為臨時(shí)性。因流量較小，兩臺(tái)頂軸油泵可能需同時(shí)啟動(dòng)，根據(jù)需要在主油箱上方和16.2米層汽機(jī)軸承箱附近各設(shè)立一套油泵啟?？刂崎_關(guān)。

做好安全應(yīng)急措施，主油箱緊急排油口管路SEH應(yīng)可用。

3.總結(jié)

頂軸油回路的單獨(dú)沖洗僅耗時(shí)兩周左右，較原計(jì)劃提前兩個(gè)半月投用，為汽輪機(jī)扣缸及之后一系列工作的開展?fàn)幦〉綄氋F的時(shí)間窗口。雖然潤(rùn)滑油回路沖洗在扣缸后與軸承箱安裝交叉進(jìn)行時(shí)需采取臨時(shí)封堵措施，但綜合考慮安裝和調(diào)試的整體工期安排，油系統(tǒng)投用方案的優(yōu)化是確保盤車可用里程碑提前實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。