汽輪機檢修中螺栓損壞原因剖析及應(yīng)對

高建雪 張克克 王帥

摘要：在汽輪機實際運行過程中，螺栓損壞問題可直接影響到汽輪機運行效果，使汽輪機面臨著更多安全隱患。通過分析汽輪機螺栓檢驗工作及流程，發(fā)現(xiàn)檢驗期間存在較多不足之處，螺栓損壞情況無法得到及時解決。本文就基于當(dāng)前汽輪機檢修工作，分析螺栓檢驗工藝及流程，提出螺栓損壞的各項原因，結(jié)合實際原因制定螺栓損壞應(yīng)對措施，以期為相關(guān)工作人員提供理論性幫助。

關(guān)鍵詞：汽輪機檢修;螺栓損壞原因;應(yīng)對措施

前言

在汽輪機內(nèi)，螺栓是連接各主要構(gòu)件的重要工具，需要具備耐高溫、高壓抵抗磨損技能。在汽輪機實際運行過程中，螺栓會長期處于連續(xù)受力狀態(tài)，出現(xiàn)不同種類的損害問題。如果汽輪機內(nèi)部高壓導(dǎo)汽管、聯(lián)通管、主汽門等重要部件的螺栓發(fā)生損壞問題，將會直接影響到汽輪機實際運行效果。因此需要針對螺栓損壞原因制定出專項科學(xué)的應(yīng)對措施。

1汽輪機螺栓檢修流程

為確保汽輪機始終處于安全可靠的運行狀態(tài)，需要對螺栓結(jié)構(gòu)進行嚴格檢驗，制定出合理規(guī)范的檢驗程序。當(dāng)前應(yīng)用在汽輪機螺栓檢驗中的方法較多，不同檢驗方法存在的優(yōu)缺點較為明顯，需要結(jié)合汽輪機螺栓實際運行要求，選擇適宜的檢驗手段。具體來說，汽輪機螺栓檢驗工作需要經(jīng)歷以下流程：

第一，螺栓拆卸。汽輪機內(nèi)部螺栓具有一定的關(guān)聯(lián)性，因此在汽輪機拆卸過程中，需要確保金屬部位的溫度為80℃[1]。依照螺栓安裝具體要求，需要對螺栓結(jié)構(gòu)進行連續(xù)拆卸并標(biāo)注，以免在后續(xù)螺栓安裝過程中出現(xiàn)混亂問題;

第二，螺栓檢修。在汽輪機螺栓檢修工作開始前，需要將螺扣及螺帽逐一拆開、清理、去除螺栓外部氧化層，保障螺栓清潔度。在正式檢修中，需要開展絲錐過扣與試扣工作。如在安裝過程中發(fā)現(xiàn)螺栓及松下螺栓的安裝較為容易，這說明螺栓無質(zhì)量問題。在安裝難度較大的情況下，需要重點檢查螺栓結(jié)構(gòu)是否存在損壞情況，選擇適宜的螺栓方式對螺栓進行維修;

第三，螺栓回裝。先冷緊螺栓，然后再熱緊螺栓。嚴格依照具體安裝流程將螺栓有序回裝，確保螺栓力矩值與實際設(shè)計要求相符。

在具體汽輪機螺栓檢修過程中，螺栓檢修水平可能會受到人為因素影響。為從根本上保障螺栓檢修效果，需要加強各檢修環(huán)節(jié)質(zhì)量管控力度，保障檢修工作與實際要求相符。

2汽輪機螺栓損壞問題發(fā)生原因

2.1螺牙咬死

螺牙主要就是指螺栓處類似牙齒形狀的結(jié)構(gòu)，是螺栓基本外形形態(tài)。螺牙需要與其他螺栓結(jié)構(gòu)密切配合在一起，帶動螺栓協(xié)同運行，使汽輪機能夠始終保持高效安全的運行狀態(tài)[2]。螺牙咬死是汽輪機螺栓損壞的常見問題。在螺母本體咬死、底扣咬死以及螺絲咬死的情況下，螺栓將無法實現(xiàn)可靠運行。

經(jīng)過實際調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致螺牙咬死的原因較多。如螺栓加工期間的工藝不合格、螺栓加熱環(huán)節(jié)沒有得到嚴格把控、沒有及時在螺紋處涂抹防燒劑與抗咬合劑，均會導(dǎo)致螺牙咬死問題出現(xiàn)。

由于螺栓表面被氧化，形成了較厚的氧化膜，實際危害更大。氧化膜會導(dǎo)致螺栓鎖扣之間產(chǎn)生摩擦阻力，使螺栓出現(xiàn)毛刺情況，螺牙咬死問題經(jīng)常出現(xiàn)。

2.2螺栓斷裂

在汽輪機螺栓檢修過程中，螺栓斷裂問題也較為常見。由于螺栓實際生產(chǎn)期間的質(zhì)量未得到嚴格把控，沒有及時檢查螺栓內(nèi)部結(jié)構(gòu)質(zhì)量問題，也會導(dǎo)致螺栓受熱不均勻，螺栓自身的強度受到不利影響。如果螺栓結(jié)構(gòu)承受的壓力過大，螺栓外表會出現(xiàn)斷裂問題，嚴重影響到汽輪機實際運行效果。

2.3氣缸分面泄漏

在汽輪機檢修過程中，螺帽擰緊時會出現(xiàn)較大的拉應(yīng)力，導(dǎo)致螺栓在連接過程中出現(xiàn)側(cè)漏情況[3]。油缸中的分面泄露會直接影響到螺栓運行水平，導(dǎo)致汽輪機運行期間面臨著更多的風(fēng)險問題。如螺栓及螺帽始終處于高壓、高溫環(huán)境下，螺栓應(yīng)力松弛現(xiàn)象則更為嚴重。

3汽輪機螺栓損壞問題應(yīng)對要點

3.1螺牙咬死問題應(yīng)對措施

結(jié)合汽輪機螺栓運行實際情況，分析導(dǎo)致螺牙咬死問題的原因，結(jié)合此些原因制定相關(guān)解決對策。對螺栓進行二次加工處理，有序開展螺栓拆卸、檢修工作，降低螺牙咬死問題發(fā)生幾率。注重清理螺栓表面毛刺，將螺栓柴油清除干凈后再均勻涂抹防滑劑，結(jié)合不同螺栓規(guī)格及螺栓實際應(yīng)用情況，選擇適宜的加熱儀器對螺栓進行加熱處理，切實保障螺栓結(jié)構(gòu)完好。

3.2螺栓斷裂問題處理對策

在汽輪機螺栓檢修過程中，還需要借助專業(yè)儀器對螺栓斷裂問題進行檢測。如發(fā)現(xiàn)螺栓斷裂問題后，要采用專業(yè)處理措施，替換規(guī)格相同的模式構(gòu)件。在螺栓內(nèi)球面墊圈時，需要注重檢查螺栓各部位結(jié)構(gòu)形式，處理螺栓表面毛刺和凹凸不平的位置，避免汽輪機運行期間增加螺栓的應(yīng)力，導(dǎo)致螺栓再次斷裂問題出現(xiàn)。

3.3氣缸分面泄漏問題處理對策

在汽輪機螺栓檢修期間，檢修人員需要明確螺栓力矩值，依照嚴格安裝標(biāo)準(zhǔn)利用液壓扳手緊固螺栓[4]。注重測量與觀察空缸情況，切實保障螺栓緊固度良好，降低氣缸泄漏問題發(fā)生幾率。

4提升汽輪機螺栓檢修水平的具體對策

汽輪機螺栓檢修工作人員需要具備較高的專業(yè)技能及職業(yè)素養(yǎng)，結(jié)合汽輪機螺栓實際運行要求，制定出專項可行的螺栓損壞問題處理方案，確保螺栓始終保持安全穩(wěn)定的運行狀態(tài)。

注重觀察高溫高壓環(huán)境下螺栓運行情況，利用先進技術(shù)的螺栓結(jié)構(gòu)進行細致檢查。如發(fā)現(xiàn)螺栓存在損壞問題，需要開展進一步螺栓維修工作。依照螺栓損壞情況，對螺栓維護方案進行及時規(guī)劃，全面開展螺栓故障處理工作，使螺栓始終處于潔凈完整的狀態(tài)。

對螺栓進行回裝處理，要求螺栓質(zhì)量應(yīng)符合實際設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，力矩滿足運行要求。

總結(jié)

總而言之，通過分析汽輪機檢修工作現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)如果沒有對汽輪機內(nèi)螺栓進行細致檢驗，螺栓損壞問題未得到及時解決，汽輪機運行期間的質(zhì)量及效率將無法得到根本上保障。在汽輪機螺栓檢驗過程中，需要結(jié)合相關(guān)檢驗規(guī)范，不斷優(yōu)化實際檢驗流程，始終保持螺栓清潔、安裝效果良好，為汽輪機提供一個更加穩(wěn)定的運行環(huán)境。

參考文獻：

[1]李建明，張鵬. 汽輪機檢修中螺栓損壞原因剖析及應(yīng)對策略[J]. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2018（34）：120-121.

[2]劉鑄鋒，謝永慧，張荻，王軍，侯志華，劉斌，郭藝輝. 核電汽輪機熱緊螺栓電阻加熱數(shù)值研究[J]. 熱力透平，2020，49（01）：8-16.

[3]朱柏林. 汽輪機檢修中螺栓損壞原因剖析及應(yīng)對策略[J]. 設(shè)備監(jiān)理，2019（06）：49-50.

[4]劉志武. 汽輪機檢修中螺栓損壞的原因及應(yīng)對策略分析[J]. 企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2015，34（30）：104+106.