淺談660MW汽輪發(fā)電機(jī)組油系統(tǒng)設(shè)備及管道安裝工藝

程明忠

摘要：油系統(tǒng)在汽輪發(fā)電機(jī)組安全、穩(wěn)定運(yùn)行中起到至關(guān)重要的作用。本文首先對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)組油系統(tǒng)作用進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹，然后結(jié)合自身閱歷及由西北電力建設(shè)第三工程有限公司承建的新疆恒聯(lián)五彩灣項(xiàng)目2×660MW汽輪發(fā)電機(jī)組安裝工程，淺談?dòng)拖到y(tǒng)設(shè)備及管道安裝工藝及沖洗過(guò)程中的措施。

Abstract： The oil system plays a vital role in the safe and stable operation of steam turbine generator sets. This paper firstly introduces the function of the steam turbine generator oil system， and then combined with its own experience and the installation of 2×660MW steam turbine generator set of Xinjiang Henglian Wucaiwan Project undertaken by Northwestern Third Electric Power Construction Co.， Ltd. it discusses the oil system equipment and pipeline installation process and the measures in the flushing process.

關(guān)鍵詞：汽輪發(fā)電機(jī)組;油系統(tǒng)設(shè)備安裝工藝;油系統(tǒng)沖洗措施;油系統(tǒng)清潔度標(biāo)準(zhǔn)

Key words： steam turbine generator set;oil system equipment installation process;oil system flushing measures;oil system cleanliness standard

中圖分類(lèi)號(hào)：TM311 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1006-4311（2019）27-0173-03

0 ?引言

近年來(lái)，由于大型先進(jìn)機(jī)具的引入、施工方案的優(yōu)化、安裝技術(shù)的成熟、出廠設(shè)備加工精度較高及業(yè)主對(duì)工期要求等諸多因素，造成火力發(fā)電廠安裝速度大幅提升，其中油系統(tǒng)的安裝并沖洗合格，已成為制約大部分機(jī)組系統(tǒng)調(diào)試、整套啟動(dòng)的一項(xiàng)重要因素，所以按期、高效完成汽輪發(fā)電機(jī)組油系統(tǒng)安裝及沖洗工作是值得我們探討的問(wèn)題。

1 ?汽輪發(fā)電機(jī)組油系統(tǒng)作用簡(jiǎn)述

1.1 潤(rùn)滑油系統(tǒng)

潤(rùn)滑油在機(jī)組各軸瓦烏金表面形成一層流體油膜，減少轉(zhuǎn)子軸頸與軸瓦烏金接觸點(diǎn)的摩擦損耗，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。潤(rùn)滑油在不斷的流動(dòng)中，帶走因機(jī)械摩擦、轉(zhuǎn)子金屬導(dǎo)熱等因素產(chǎn)生的大量熱量，起到散熱冷卻的作用，保證軸瓦烏金在正常的溫度下工作。此外，提供盤(pán)車(chē)齒輪潤(rùn)滑用油及保護(hù)裝置充足的壓力油等。

1.2 頂軸油系統(tǒng)

汽輪發(fā)電機(jī)組在長(zhǎng)時(shí)間、低轉(zhuǎn)速下投盤(pán)車(chē)時(shí)，軸承油膜并未完全建立。投入頂軸油系統(tǒng)不僅可以避免轉(zhuǎn)子軸頸與軸瓦烏金發(fā)生干摩擦，而且可以減少轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)力矩防止盤(pán)車(chē)電機(jī)負(fù)荷超載。

1.3 密封油系統(tǒng)

采用氫氣為冷卻介質(zhì)的發(fā)電機(jī)，為防止機(jī)內(nèi)氫氣沿發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸向泄漏，以及大氣中的污染物進(jìn)入定子膛內(nèi)影響機(jī)內(nèi)氫氣純度，引入密封油通過(guò)安裝在發(fā)電機(jī)汽、勵(lì)端蓋內(nèi)側(cè)的密封瓦，對(duì)發(fā)電機(jī)定子內(nèi)膛與外部環(huán)境進(jìn)行隔離。油-氫壓差閥的整定值因機(jī)組型號(hào)、制造廠家而不盡相同，實(shí)際操作中按廠家配套的安裝說(shuō)明書(shū)執(zhí)行（如上海電氣集團(tuán)公司生產(chǎn)的QFSN2-600～660-2型氫冷發(fā)電機(jī)油-氫壓差閥整定在0.084MPa;東方電氣集團(tuán)公司生產(chǎn)的QFSN-300-2-20B型氫冷發(fā)電機(jī)油-氫壓差閥整定0.056MPa）。

1.4 抗燃油系統(tǒng)

抗燃油俗稱(chēng)EH油、控制油等。其功能是提供高壓抗燃油進(jìn)入油動(dòng)機(jī)油缸推動(dòng)活塞桿動(dòng)作，活塞桿通過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制各主汽門(mén)及調(diào)速汽門(mén)的開(kāi)度，以調(diào)節(jié)進(jìn)入汽缸的蒸汽流量。

2 ?油系統(tǒng)實(shí)施目標(biāo)及安裝工藝措施

2.1 實(shí)施目標(biāo)

針對(duì)汽輪機(jī)油管道安裝及油循環(huán)合格的相關(guān)工作，利用價(jià)值工程的管理理念，提出了“開(kāi)源節(jié)流”的雙向型改進(jìn)措施，控制施工成本、確保工程進(jìn)度、把控油管道安裝及循環(huán)沖洗質(zhì)量。計(jì)劃總工期100天內(nèi)完成所有油系統(tǒng)管道的安裝及沖洗工作，確保主機(jī)潤(rùn)滑油達(dá)到NAS7級(jí)，EH油達(dá)到NAS5級(jí)，為機(jī)組后期系統(tǒng)調(diào)試及整套啟動(dòng)創(chuàng)造條件，確保節(jié)點(diǎn)目標(biāo)順利實(shí)現(xiàn)。

2.2 安裝工藝措施

油系統(tǒng)在汽輪發(fā)電機(jī)組安全、穩(wěn)定的運(yùn)行中起到至關(guān)重要的作用，機(jī)組油管道安裝存在作業(yè)區(qū)域廣、管道內(nèi)部潔凈度要求高、系統(tǒng)復(fù)雜、包含（管路進(jìn)回油短接沖洗、進(jìn)軸承座沖洗、進(jìn)軸瓦沖洗等）多階段的沖洗措施及油沖洗后油質(zhì)要求嚴(yán)格等諸多特點(diǎn)。項(xiàng)目結(jié)合單位及業(yè)內(nèi)同行今年來(lái)在油系統(tǒng)安裝及沖洗工作中遇到種種問(wèn)題，事前制定相應(yīng)預(yù)控工藝措施，組織落實(shí)后取得顯著效果?，F(xiàn)將技術(shù)措施主要部分概述包含以下幾點(diǎn)：

①新疆恒聯(lián)五彩灣項(xiàng)目2×660MW汽輪發(fā)電機(jī)組油系統(tǒng)設(shè)備及管道勻采用不銹鋼管（材質(zhì)：06Cr18Ni9），其中潤(rùn)滑油為套裝油管路。油管道安裝前按要求進(jìn)行100%的光譜復(fù)查和規(guī)格核對(duì)，不符合要求嚴(yán)禁擅自使用;

②安裝前與土建部門(mén)做好油系統(tǒng)設(shè)備基礎(chǔ)及管道支架埋件的復(fù)查、交接工作，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，安裝前落實(shí)解決，減少施工過(guò)程中的不連續(xù)，避免人員工作效率降低;

③主油箱、儲(chǔ)油箱按要求進(jìn)行24小時(shí)灌水試驗(yàn)，冷油器（包含主機(jī)冷油器及密封油集裝裝置上的管式冷油器）需按制造廠要求進(jìn)行相應(yīng)的水壓/氣壓試驗(yàn);

④油系統(tǒng)設(shè)備就位時(shí)位置、標(biāo)高尺寸需進(jìn)行復(fù)查。潤(rùn)滑油主油箱上連接的管路系統(tǒng)比較多，所以要著重復(fù)查。如東汽330MW機(jī)組主油箱、切換閥及主機(jī)冷油器連接的油管道廠內(nèi)已組焊完畢，現(xiàn)場(chǎng)只需進(jìn)行裝配，那主油箱及冷油器在就位時(shí)其相對(duì)位置需與圖紙相符。

⑤油管道的焊接方法采用全氬弧焊，特別是套裝油管路內(nèi)部的壓力油部分，要嚴(yán)格執(zhí)行焊后檢驗(yàn)措施，不經(jīng)檢驗(yàn)合格，不得進(jìn)行外套管的封閉及焊接工作;

⑥前軸承箱底部?jī)商嘶赜湍腹茉谇皺C(jī)架臺(tái)板碾磨完進(jìn)行焊接，焊接完后對(duì)前軸承箱與機(jī)架的接觸進(jìn)行復(fù)查并修刮，防止因管道焊接時(shí)受熱不均勻使前機(jī)架產(chǎn)生變形，造成機(jī)組后期運(yùn)行振動(dòng)超標(biāo)。中、后軸承座回油母管應(yīng)在臺(tái)板研磨完成后，將回油母管引出相應(yīng)機(jī)架基礎(chǔ)，防止后期因回油母管底部與機(jī)架間隙過(guò)小導(dǎo)致無(wú)法施工;

⑦油管道安裝時(shí)要保證其內(nèi)部的潔凈度，為后期的油沖洗工作奠定基礎(chǔ)。在管道施工之前考慮好油循環(huán)的預(yù)留口、短接措施及相關(guān)材料，在管道施工過(guò)程中完成一階段沖洗措施，節(jié)約時(shí)間;

⑧發(fā)電機(jī)前、后端蓋底部油管道分部密集，上海電氣660MW機(jī)組抽、穿轉(zhuǎn)子時(shí)端蓋要下沉500mm，在安裝油管路時(shí)要考慮好后期檢修方便。而且發(fā)電機(jī)軸承供油與氫側(cè)回油同為114×6的不銹鋼管，氫壓、油壓引壓管同為22×2.5的不銹鋼管，在安裝發(fā)電機(jī)穿墻管時(shí)防止接錯(cuò);

⑨安裝過(guò)程中控制好回油管道的坡度，本工程圖紙要求回油管道坡度為3‰-5‰，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件將回油管坡度可稍微放大，確?；赜椭林饔拖鋾惩?

⑩套裝油管路安裝方法采用地面組合，整體吊裝就位，增加施工效率，減少高空作業(yè)。為確保在沖洗過(guò)程中油量充足，在前軸承箱底部套裝油管的主油泵進(jìn)、出口短接管上加裝隔離門(mén)，在中軸承座、后軸承座及發(fā)電機(jī)汽、勵(lì)端軸承進(jìn)油管上分別加設(shè)臨時(shí)隔離門(mén)，并指派專(zhuān)人操作監(jiān)護(hù)、操作，提高油循環(huán)沖洗效率;

EH油系統(tǒng)第一階段進(jìn)、回油短接沖洗時(shí)，拆除EH油管道與油動(dòng)機(jī)連接處的活接頭，加工與油動(dòng)機(jī)同規(guī)格的活接頭制作臨時(shí)沖洗工具，使EH油管道上已焊接的活接頭與臨時(shí)沖洗工具采用絲扣連接，在后期的EH油系統(tǒng)正式恢復(fù)時(shí)能避免切割、焊接作業(yè)，保證該階段沖洗合格后管路不會(huì)遭到二次污染;

濾油階段規(guī)定技術(shù)人員按要求做好各項(xiàng)油系統(tǒng)沖洗措施記錄，特別是為滿(mǎn)足油系統(tǒng)沖洗而增設(shè)的臨時(shí)堵板，避免油系統(tǒng)沖洗合格恢復(fù)正式管道時(shí)，遺漏某軸承進(jìn)油上的臨時(shí)堵板，在整套啟動(dòng)時(shí)造成軸瓦烏金表面因溫度過(guò)高而損壞的事件;

汽輪發(fā)電機(jī)組油系統(tǒng)小管道數(shù)量、種類(lèi)多，走向密集交錯(cuò)，安裝過(guò)程中需考慮集中、合理布置，提升小管道安裝觀感質(zhì)量。根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)，小管道（此項(xiàng)目小于DN80的管道無(wú)布置圖）的安裝工藝很大一方面取決于現(xiàn)場(chǎng)的支架，班組長(zhǎng)與技術(shù)人員應(yīng)勘查小管道施工點(diǎn)，對(duì)施工人員進(jìn)行細(xì)致的管道布置交底，讓施工人員在作業(yè)前做到心中有數(shù);

潤(rùn)滑油采用3臺(tái)壓板濾油機(jī)濾油，EH油采用業(yè)主購(gòu)買(mǎi)的德國(guó)波爾真空濾油機(jī)濾油。濾油階段正值現(xiàn)場(chǎng)施工高峰期，特別是保溫棉對(duì)油質(zhì)的污染很大，加上現(xiàn)場(chǎng)空氣中粉塵較多，對(duì)主機(jī)潤(rùn)滑油的濾油工作不利?，F(xiàn)場(chǎng)確定簡(jiǎn)易解決方案如下：第一，由于壓板濾油機(jī)密封性不好，采取在濾油區(qū)域用阻燃帆布及腳手架搭設(shè)簡(jiǎn)易密封蓬。第二，針對(duì)更換濾紙時(shí)對(duì)壓板濾油機(jī)二次污染，安排油循環(huán)人員避開(kāi)正常工作時(shí)間更換濾紙，把油的二次污染降到最低;

交底油循環(huán)人員對(duì)各油系統(tǒng)支路每隔4小時(shí)進(jìn)行切換交替沖洗，每小時(shí)巡檢記錄溫油、油壓、油箱油位等參數(shù)，并作好記錄。油循環(huán)人員應(yīng)熟悉油管路系統(tǒng)，并對(duì)油系統(tǒng)設(shè)備開(kāi)關(guān)及電源位置清晰，確保在發(fā)生緊急情況下能及時(shí)、準(zhǔn)確的采取措施。（油系統(tǒng)某些泵未設(shè)計(jì)事故按鈕，需在MCC上操作）;

EH油系統(tǒng)、頂軸油系統(tǒng)正式恢復(fù)，裝電磁閥、伺服閥、關(guān)斷閥時(shí)要注意O型圈加裝位置正確，恢復(fù)正式接頭時(shí)檢查O型圈是否完好，緊固力矩要均勻。潤(rùn)滑油、密封油系統(tǒng)多為法蘭連接，檢查聚四氟乙烯墊片完成，連接法蘭對(duì)稱(chēng)均勻緊固;

安排施工人員在油管道正式安裝前進(jìn)行內(nèi)部清理，對(duì)20mm以下管子用98%以上的無(wú)水乙醇沖洗后用儀用壓縮空氣進(jìn)行吹掃;22mm至45mm的管子用鐵絲捆扎白稠布進(jìn)行清理，白綢布用無(wú)水乙醇侵濕;45mm以上的管子用壓縮空氣吹掃。并在油箱及軸承座內(nèi)部配備相應(yīng)數(shù)量的磁棒;

32mm以下的管道用彎管機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)冷彎，32mm以上的管子采用熱壓彎頭。冷彎彎頭的彎曲半徑為管子公稱(chēng)直徑的4倍以上，若彎曲半徑過(guò)小，會(huì)導(dǎo)致管子相應(yīng)部分出現(xiàn)裂紋，嚴(yán)重影響管子的使用壽命及后期系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行;

系統(tǒng)進(jìn)油前聯(lián)合進(jìn)行檢查，對(duì)部分不合格項(xiàng)進(jìn)行整改，油系統(tǒng)臨時(shí)閥門(mén)牌全部按要求掛識(shí)，油循環(huán)區(qū)域按規(guī)定張貼警示牌，照明充足，消防器材配備齊全;

經(jīng)有檢驗(yàn)資質(zhì)的機(jī)構(gòu)化驗(yàn)油質(zhì)合格后，正式系統(tǒng)恢復(fù)完，才能確認(rèn)油循環(huán)工作完畢。其中主機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)油質(zhì)合格標(biāo)準(zhǔn)需達(dá)到NAS7級(jí)，EH油系統(tǒng)油質(zhì)合格標(biāo)準(zhǔn)為NAS5級(jí)。

3 ?實(shí)施后效果檢查

新疆恒聯(lián)五彩灣項(xiàng)目2×660MW汽輪發(fā)電機(jī)組油系統(tǒng)設(shè)備及管道安裝自2016年5月27日開(kāi)始，至2016年8月13日系統(tǒng)油循環(huán)結(jié)束，正式系統(tǒng)全部恢復(fù)。主機(jī)潤(rùn)滑油油質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果為NAS7級(jí)，EH油系統(tǒng)油質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果為NAS4級(jí)，符合規(guī)范和廠家要求，為后期機(jī)組分部調(diào)試及整套啟動(dòng)奠定了夯實(shí)的基礎(chǔ)。汽輪發(fā)電機(jī)組油系統(tǒng)安裝及油循環(huán)結(jié)束共計(jì)工期75天，其中油管道安裝32天，油循環(huán)沖洗41天，系統(tǒng)正式恢復(fù)2天。比計(jì)劃工期提前25天完成，系統(tǒng)進(jìn)油后未發(fā)生整改、滲漏事件，滿(mǎn)足機(jī)組冷態(tài)調(diào)試及整套啟動(dòng)的條件，高標(biāo)準(zhǔn)完成汽輪發(fā)電機(jī)組油管道安裝任務(wù)，獲得業(yè)主、監(jiān)理各方的好評(píng)。

4 ?不足之處及今后努力目標(biāo)

4.1 不足之處

雖然對(duì)于新疆恒聯(lián)五彩灣項(xiàng)目2×660MW機(jī)組汽輪發(fā)電機(jī)組油系統(tǒng)安裝工作順利完成，并在企業(yè)內(nèi)部取得一定的進(jìn)步，但是還存在以下不足：

①采用壓板濾油機(jī)為傳統(tǒng)濾油工藝，未使用大流量最大化提高沖洗效率;

②在潤(rùn)滑油循環(huán)沖洗時(shí)，閉式水泵由于倒送電未進(jìn)場(chǎng)而不能投運(yùn)，造成EH油、主機(jī)油在油溫過(guò)高時(shí)，只能采取停泵自然冷卻，影響沖洗進(jìn)度與沖洗效果。

4.2 努力目標(biāo)

針對(duì)本項(xiàng)目的不足之處，下一步需要落實(shí)的改進(jìn)措施包含以下內(nèi)容：

①我們的技術(shù)管理工作方面應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)，而非在編制技術(shù)方案時(shí)選擇比較成熟的老工藝，要敢于創(chuàng)新和嘗試，懂得將先進(jìn)的技術(shù)及設(shè)備融入我們的施工生產(chǎn)工作之中，并且為我們服務(wù)。

②對(duì)于閉式水泵不能投運(yùn)的問(wèn)題，一方面要加強(qiáng)管理者與外部的協(xié)調(diào)能力，另一方面應(yīng)懂得變通，采取必要的應(yīng)急措施來(lái)解決現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際問(wèn)題。當(dāng)時(shí)自化水車(chē)間來(lái)的主廠房除鹽水管道就在冷油器旁邊，化水車(chē)間早已投運(yùn)，當(dāng)時(shí)可用除鹽水作為冷卻介質(zhì)以滿(mǎn)足降低油溫的作用。

時(shí)至今日，雖然汽輪發(fā)電機(jī)油系統(tǒng)設(shè)備及管道安裝、油循環(huán)沖洗技術(shù)方案在電力建設(shè)行業(yè)已經(jīng)相當(dāng)成熟，但油系統(tǒng)在后期調(diào)試及投運(yùn)工作中卻問(wèn)題頻發(fā)，很值得我們?nèi)ニ伎?。從油系統(tǒng)安裝開(kāi)始采取相應(yīng)的預(yù)控措施，從各方面控制影響安裝工藝質(zhì)量及油質(zhì)合格的因素，對(duì)油系統(tǒng)安裝及循環(huán)周期的縮短、工程節(jié)點(diǎn)的保證有著重要意義。

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