基于設(shè)備管理的汽輪機(jī)機(jī)組安裝的注意事項(xiàng)分析

李銘潼

（佛山市福能發(fā)電有限公司，廣東 佛山 528000）

1 前言

由于目前我國(guó)火電廠的建設(shè)模式以工程總承包為主，由總承包單位實(shí)施工程管理，而業(yè)主方的工程建設(shè)部門以項(xiàng)目協(xié)調(diào)、統(tǒng)籌的管理工作為主。在項(xiàng)目建設(shè)期間，業(yè)主方項(xiàng)目管理人員的主要職責(zé)是對(duì)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)、主控項(xiàng)目的驗(yàn)收，這大幅降低了業(yè)主的項(xiàng)目管理難度和工作量，所以關(guān)于安裝項(xiàng)目的整體質(zhì)量問(wèn)題，比較考驗(yàn)承包商的自身技術(shù)水平和項(xiàng)目管理能力。在很多情況下，業(yè)主方的工程建設(shè)管理團(tuán)隊(duì)并不參與投產(chǎn)后的設(shè)備管理工作，因此對(duì)于各設(shè)備、各分項(xiàng)分部項(xiàng)目的驗(yàn)收工作，主要是考慮是否符合制造廠的技術(shù)要求，是否符合設(shè)計(jì)要求，是否符合相關(guān)電力標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，較少地從投產(chǎn)后設(shè)備管理的角度考慮，因此容易忽略對(duì)設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)不利的設(shè)計(jì)和安裝因素，從而造成機(jī)組試運(yùn)行期間和投產(chǎn)后的多次設(shè)備改造，增加了后期的投資費(fèi)用和改造工作量。因此，本文結(jié)合個(gè)人從事汽輪機(jī)機(jī)組的安裝施工和設(shè)備管理的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)機(jī)組安裝施工期間常見(jiàn)的問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)，以供參考。

2 常見(jiàn)問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施

2.1 閥門維修空間過(guò)小

常見(jiàn)的情況包括：（1）閥門離墻壁、設(shè)備基礎(chǔ)過(guò)近，導(dǎo)致閥門閥蓋螺栓無(wú)法拆出；另外，如果閥門是與管道焊接或安裝好再整體安裝的情況下，在安裝過(guò)程中容易忽略后期檢修時(shí)拆裝法蘭螺栓或?qū)㈤y門從管道上切除、焊接的難度。在安裝前應(yīng)盡量避免這種情況，若已經(jīng)安裝，可以對(duì)閥門管道進(jìn)行設(shè)計(jì)變更，或者在設(shè)計(jì)核算后對(duì)設(shè)備基礎(chǔ)進(jìn)行處理。（2）閥內(nèi)件的取出空間不足，通常是由于閥門上方存在其他管道（尤其是旁路管道）、電纜橋架、管道支吊架等。另外當(dāng)Y型過(guò)濾器被設(shè)置離地面很近時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致其抽芯空間不足的問(wèn)題。因此，在安裝前應(yīng)充分考慮取出閥內(nèi)件所需的最小空間。（3）閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)的檢修空間不足，這主要是針對(duì)小通徑的閥門，因?yàn)橄鄬?duì)于這類閥門的閥體尺寸，其執(zhí)行機(jī)構(gòu)所占空間較大。在設(shè)計(jì)中通常將DN50以下的管線省略安裝布置圖，在施工中根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件靈活布置，因此更要注意這類閥門在安裝時(shí)是否預(yù)留了足夠的檢修空間。

2.2 缺乏操作或維修平臺(tái)

即使按圖施工，仍出現(xiàn)部分閥門（尤其指常閉或常開(kāi)的閥門）或者是設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)點(diǎn)離操作面距離2米以上的情況，此時(shí)應(yīng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)并加裝平臺(tái)，以便工作人員監(jiān)測(cè)、操作和檢修。

2.3 基礎(chǔ)沉降

基礎(chǔ)沉降是汽輪機(jī)安裝過(guò)程中需要關(guān)注的問(wèn)題，對(duì)最終的安裝質(zhì)量有較大影響?；A(chǔ)沉降主要與地基地質(zhì)因素和基礎(chǔ)荷載變化有關(guān)。尤其對(duì)于較為重要的旋轉(zhuǎn)設(shè)備和重量較大的靜設(shè)備，如汽輪機(jī)、油箱等，基礎(chǔ)沉降對(duì)設(shè)備管系和設(shè)備水平度、軸系中心有直接影響，從而造成振動(dòng)偏大、影響設(shè)備功能。對(duì)于土建專業(yè)，由于基礎(chǔ)沉降在開(kāi)始階段變化明顯，因此應(yīng)盡量安排提前澆筑汽輪機(jī)基礎(chǔ)，且須確?；A(chǔ)施工質(zhì)量，確?；A(chǔ)無(wú)裂紋、孔洞、蜂窩、露筋等質(zhì)量問(wèn)題，基礎(chǔ)強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求。對(duì)于機(jī)務(wù)專業(yè)而言，由于設(shè)備重量對(duì)基礎(chǔ)沉降也有影響，應(yīng)盡量提前完成較重設(shè)備（如汽缸、發(fā)電機(jī)定子、凝汽器等）的就位，同時(shí)做好安裝過(guò)程的沉降監(jiān)測(cè)和分析工作。設(shè)備管理人員應(yīng)登記并維護(hù)好沉降觀測(cè)點(diǎn)，并收集整理基礎(chǔ)沉降的原始數(shù)據(jù)和逐年測(cè)量數(shù)據(jù)。安裝過(guò)程的沉降監(jiān)測(cè)須按照DL 5190.3-2019《電力建設(shè)施工技術(shù)規(guī)范第3部分：汽輪發(fā)電機(jī)組》中的4.2.2~4.2.4規(guī)定執(zhí)行：（1）基礎(chǔ)養(yǎng)護(hù)期滿（作為原始數(shù)據(jù)）；（2）汽輪機(jī)汽缸、發(fā)電機(jī)定子就位前、后；（3）汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)二次灌漿前；（4）整體試運(yùn)行前、后。

2.4 油循環(huán)沖洗

油循環(huán)這一步驟十分關(guān)鍵，其目的是為清除干凈油系統(tǒng)內(nèi)的雜質(zhì)，以免雜質(zhì)進(jìn)入軸承和調(diào)速系統(tǒng)造成部件損傷和卡澀，影響機(jī)組運(yùn)行安全。油系統(tǒng)沖洗常采用大流量分段沖洗的方式，以正常流量數(shù)倍的沖洗流量，結(jié)合油溫波動(dòng)、敲擊焊縫、彎頭等手段，將管道內(nèi)的雜質(zhì)攔截在預(yù)先設(shè)置的臨時(shí)濾網(wǎng)上，反復(fù)進(jìn)行該措施從而確保油系統(tǒng)的清潔度達(dá)標(biāo)。

油循環(huán)驗(yàn)收合格須符合DL 5190.3-2019《電力建設(shè)施工技術(shù)規(guī)范 第3部分：汽輪發(fā)電機(jī)組》的10.8.11的規(guī)定：潤(rùn)滑油油樣顆粒度應(yīng)不低于NAS6級(jí)，抗燃油油樣顆粒度應(yīng)不低于NSA5級(jí)或SAE AS4059F中的5級(jí)。

其中需要注意的是：（1）該標(biāo)準(zhǔn)自2019年修編后要求的潤(rùn)滑油油樣顆粒度不低于NAS6級(jí)，比廢除的2012年版本要求的“不低于NAS7級(jí)”更嚴(yán)格；（2）油循環(huán)不能因?yàn)楣て谶M(jìn)度問(wèn)題而降低驗(yàn)收要求，必要時(shí)可采取人員輪班進(jìn)行連續(xù)油循環(huán)等管理措施和加熱油溫、敲擊焊縫等技術(shù)措施提高油循環(huán)效率；（3）取油樣時(shí)應(yīng)注意取樣口選擇、避免取樣過(guò)程的二次污染出現(xiàn)，而且取油樣和送油樣的過(guò)程應(yīng)由施工單位、監(jiān)理單位、業(yè)主單位的代表共同見(jiàn)證和確認(rèn)，以確保油樣檢驗(yàn)結(jié)果真實(shí)、可靠。

2.5 缺少電動(dòng)葫蘆

缺少電動(dòng)葫蘆的問(wèn)題在早期建設(shè)的電廠較為常見(jiàn)，對(duì)于大型機(jī)泵，如循環(huán)水泵、鍋爐高壓給水泵等，主要影響在于不便于設(shè)備檢修工作。在沒(méi)有電動(dòng)葫蘆的情況下，需要采取搭臨時(shí)吊裝架或起重機(jī)吊裝的方式，若采用電動(dòng)葫蘆，則可以節(jié)省時(shí)間和降低檢修費(fèi)用。因此，應(yīng)在設(shè)計(jì)前考慮并提出在大型機(jī)泵的位置加裝電動(dòng)葫蘆，若確實(shí)無(wú)法加設(shè)電動(dòng)葫蘆，應(yīng)考慮設(shè)置可靠的固定吊裝點(diǎn)（如預(yù)埋吊具）用于設(shè)備吊裝，以便后期維護(hù)保養(yǎng)。

2.6 管道支吊架安裝

管道支吊架起到承受管道重量，引導(dǎo)管道熱膨脹的作用，若支吊架安裝不當(dāng)，將會(huì)使管系的受力情況發(fā)生變化，從而造成管道和設(shè)備的振動(dòng)、損壞等問(wèn)題。因此，應(yīng)從安裝階段嚴(yán)格把控支吊架的安裝質(zhì)量，在“三查四定”環(huán)節(jié)中查漏補(bǔ)缺，以便后期維護(hù)。應(yīng)重點(diǎn)檢查的項(xiàng)目包括：（1）支吊架的各零部件要與設(shè)計(jì)要求的型號(hào)、規(guī)格、材質(zhì)一致；（2）在壓力試驗(yàn)前要對(duì)管道進(jìn)行加固，且彈簧支吊架的固定銷不可拔出；（3）在壓力試驗(yàn)和管道保溫完成后，對(duì)支吊架進(jìn)行調(diào)整，再把所有的彈簧支吊架的固定銷自然拔出；（4）對(duì)于高溫管道的支吊架，要檢查其冷態(tài)條件下偏裝值和方向是否符合設(shè)計(jì)要求，以及熱態(tài)條件下的偏移方向和偏移量是否符合設(shè)計(jì)要求；（5）對(duì)于導(dǎo)向支架和滑動(dòng)支架，要檢查其四氟乙烯板有無(wú)缺漏，管道活動(dòng)有無(wú)卡澀受阻；（6）對(duì)于剛性吊架，檢查其吊桿在冷、熱態(tài)條件下與垂線之間的夾角，要求不超過(guò)3°；（7）對(duì)于變力彈簧吊架和恒力吊架，檢查其吊桿在冷、熱態(tài)條件下與垂線之間的夾角，要求不超過(guò)4°。

2.7 油系統(tǒng)改造

根據(jù)最新版的《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求》（簡(jiǎn)稱《二十五項(xiàng)反措》），各電廠結(jié)合老機(jī)組的實(shí)際情況進(jìn)行了整改。結(jié)合老機(jī)組的整改經(jīng)驗(yàn)，新建電廠應(yīng)在設(shè)計(jì)階段考慮以下要求：

（1）主油箱油位低跳機(jī)保護(hù)采取“三取二”方式：考慮到個(gè)別油箱的油位監(jiān)測(cè)儀表數(shù)量不足3個(gè)，應(yīng)按《二十五項(xiàng)反措》的要求加裝油位監(jiān)測(cè)儀表，并采取“三取二”的冗余方式，確保汽輪機(jī)主油箱油位的監(jiān)測(cè)手段可靠性，以及跳機(jī)保護(hù)系統(tǒng)的可靠性。（2）機(jī)組軸系安裝兩套轉(zhuǎn)速監(jiān)測(cè)裝置，并設(shè)置在不同轉(zhuǎn)子上：其目的是避免出現(xiàn)單套轉(zhuǎn)速監(jiān)測(cè)裝置失效導(dǎo)致的意外事故，從增加轉(zhuǎn)速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)冗余的角度，選取不同轉(zhuǎn)子來(lái)監(jiān)測(cè)軸系的轉(zhuǎn)速。（3）主油泵安裝時(shí)，要嚴(yán)格按照制造廠要求進(jìn)行找中心步驟，且特別注意齒形聯(lián)軸器的潤(rùn)滑是否可靠（第8.1.18條文）。

帶主油泵的汽輪機(jī)，已發(fā)生過(guò)多起由于主油泵齒形聯(lián)軸器齒磨損導(dǎo)致的跳機(jī)事故。引起齒形聯(lián)軸器齒磨損的常見(jiàn)原因是主油泵泵軸與汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子中心不良和齒形聯(lián)軸器潤(rùn)滑不良。主油泵側(cè)內(nèi)齒圈如圖1，主油泵側(cè)外齒套如圖2。

圖1 主油泵側(cè)內(nèi)齒圈

圖2 主油泵側(cè)外齒套

因此，應(yīng)在汽輪機(jī)安裝期間及之后的大修、中修期間檢查主油泵的中心是否符合制造廠要求，檢查齒形聯(lián)軸器的潤(rùn)滑油管路是否通暢，潤(rùn)滑油是否能有效潤(rùn)滑齒間嚙合部位。

3 結(jié)語(yǔ)

為了確保機(jī)組的安裝質(zhì)量以及投產(chǎn)后設(shè)備管理的工作效率，應(yīng)在工程項(xiàng)目的全生命周期內(nèi)關(guān)注與工程質(zhì)量和設(shè)備管理相關(guān)的技術(shù)細(xì)節(jié)，包括在設(shè)計(jì)前提出完整的設(shè)計(jì)需求，在設(shè)計(jì)階段及時(shí)審查糾正，在施工階段嚴(yán)格監(jiān)督質(zhì)量，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并作工程變更。本文討論了一些在汽輪機(jī)機(jī)組安裝期間較為常見(jiàn)的問(wèn)題，也提出了相應(yīng)的解決措施，這些問(wèn)題包括：（1）閥門維修空間過(guò)??；（2）缺乏操作或維修平臺(tái)；（3）基礎(chǔ)沉降；（4）油循環(huán)沖洗；（5）缺少電動(dòng)葫蘆；（6）管道支吊架安裝；（7）油系統(tǒng)改造。

綜上所述，在電廠建設(shè)期間，建議項(xiàng)目管理人員結(jié)合實(shí)際情況，針對(duì)上述問(wèn)題作出相應(yīng)的改進(jìn)，以便投產(chǎn)后的設(shè)備管理工作。