汽輪機(jī)本體安裝中的重點(diǎn)環(huán)節(jié)及其處理探討

蔡 文

（華電（廈門）能源有限公司，福建 廈門 361000）

汽輪機(jī)安裝是一項(xiàng)比較復(fù)雜的工作，安裝流程較為繁瑣，一旦安裝不到位，便會(huì)引發(fā)各種問題，導(dǎo)致汽輪機(jī)無法正常運(yùn)行，可能產(chǎn)生汽輪機(jī)振動(dòng)現(xiàn)象。伴隨著現(xiàn)代化工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)于汽輪機(jī)本體的安裝工作越來越重視，汽輪機(jī)是將蒸汽能量轉(zhuǎn)為機(jī)械功的重要機(jī)械，為發(fā)電原動(dòng)機(jī)，在其本體安裝中，可能會(huì)出現(xiàn)各種問題，如基礎(chǔ)澆筑問題、墊塊和臺(tái)板問題、找正機(jī)組軸系問題等，只有解決安裝中出現(xiàn)的各種問題，才能夠順利完成安裝工作，從而促進(jìn)汽輪機(jī)自身性能的提升。由此可見，相關(guān)人員應(yīng)認(rèn)真完成每一道安裝工序，為汽輪機(jī)的正常運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。

1 汽輪機(jī)本體安裝的特點(diǎn)

汽輪機(jī)本體安裝的質(zhì)量對(duì)其后期運(yùn)行有著直接作用，甚至對(duì)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生較大的影響，在展開汽輪機(jī)本體安裝時(shí)，需要確保承壓部分安裝密實(shí)，避免出現(xiàn)滲透等問題，并且保證具有一定的真空嚴(yán)密性，待受熱之后，能夠正常進(jìn)行膨脹；在安裝作業(yè)中，禁止滑動(dòng)面出現(xiàn)間隙，確保軸系中心可以和氣缸中心線保持吻合，在其運(yùn)行過程中，振動(dòng)、噪聲都比較小，能夠獲得較高的經(jīng)濟(jì)性。汽輪機(jī)的安裝作業(yè)基本相同，通過調(diào)整墊塊，避免汽輪機(jī)缸體、臺(tái)板完全接觸，對(duì)低壓外缸的上下兩部分，將其劃分為調(diào)端、中部、電端，利用垂直中分面，依據(jù)順序?qū)⒏鱾€(gè)部分連接起來。

2 汽輪機(jī)本體安裝工藝流程

2.1 基礎(chǔ)驗(yàn)收與墊鐵布置

一方面，基礎(chǔ)澆灌前，安裝人員與土建人員會(huì)對(duì)模板尺寸進(jìn)行核對(duì)驗(yàn)收，確保滿足施工要求，待模板拆除后，再進(jìn)行基礎(chǔ)驗(yàn)收。針對(duì)基礎(chǔ)混凝土澆灌質(zhì)量，保證表面平整，布置墊鐵處，其表面不應(yīng)有外露鋼筋。另一方面，基礎(chǔ)檢查合格之后，并且混凝土強(qiáng)度高于70%，則開始機(jī)組安裝，對(duì)照墊鐵布置圖，劃出墊鐵的具體位置，完成墊鐵安裝。

2.2 臺(tái)板與軸承座安裝

臺(tái)板是由鑄鐵或者特制薄型鋼板制造而成的，在汽缸或者軸承座與基礎(chǔ)之間安裝。在臺(tái)板、軸承座就位之前，需要去除油漆，清理干凈，確保沒有毛刺。接著，翻轉(zhuǎn)低壓外缸，仔細(xì)檢查缸體與臺(tái)板的接觸情況。在組裝軸承座之前，需要進(jìn)行檢查以及研刮，軸承座和軸承蓋間的接合面，上緊螺栓后，確保0.05mm 的塞片無法塞入，堵塞軸承座回油管孔，在其內(nèi)注入煤油，檢查有沒有滲漏情況。在軸承座安裝中，可將其與臺(tái)板組合安裝，先將兩者的接觸面涂上一層二硫化鉬，若使用角銷連接兩者，需要在角銷和軸承座間，襯以石棉橡膠墊，并擰緊螺栓。如果使用聯(lián)系螺栓連接兩者，需要在螺栓墊圈下方墊上紙墊，擰緊聯(lián)系螺栓，完成組合安裝。

2.3 汽缸檢查、組合與安裝

首先，汽缸組合之前需要清除毛刺，檢查表面是否有裂紋、氣孔等。其次，汽缸的組合有水平與圓筒形組合兩種方式，水平組合是上下汽缸分別組合；圓筒形組合是先組合水平結(jié)合面，再分段組合垂直結(jié)合面。最后，汽缸安裝，汽缸與軸承座有三種連接方式，一為軸承座單獨(dú)在基礎(chǔ)臺(tái)板上支撐，高中壓缸則在借助貓爪支撐在軸承座上方；二為使用螺栓將前中軸承座和汽缸牢固在一起，低壓缸兩側(cè)有基礎(chǔ)臺(tái)板；三為只有前軸承座和汽缸進(jìn)行連接，中軸承座單獨(dú)安裝。

2.4 軸承安裝

完成軸承座找平之后，則開始軸承安裝工作，在將軸承吊入軸承座之前，需要先做好預(yù)檢修工作。接著，將軸瓦放進(jìn)軸承座內(nèi)部，吊入轉(zhuǎn)子，盤動(dòng)轉(zhuǎn)子，依據(jù)軸和軸瓦烏金的接觸情況，修刮其表面。對(duì)于軸瓦烏金和軸頸接觸面的修刮，下瓦和軸頸之間的接觸角有特定要求，圓筒軸瓦通常在60°至90°之間，橢圓軸瓦在30°至60°之間。超出此角，則需要將接觸面刮掉，在軸瓦兩側(cè)形成一定間隙。

2.5 轉(zhuǎn)子安裝

轉(zhuǎn)子安裝之前需要先進(jìn)行檢查，汽缸初步找平找正之后，安裝預(yù)檢修的軸瓦，并吊入轉(zhuǎn)子。起吊轉(zhuǎn)子需要使用專用的吊索，其綁扎位置需要嚴(yán)格根據(jù)圖紙規(guī)定，并適當(dāng)襯墊，使用柔軟材料將吊索包裹起來，由專人負(fù)責(zé)指揮，順利完成安裝。

3 汽輪機(jī)本體安裝中需要注意的問題

3.1 基礎(chǔ)澆筑問題

若橫向錨固板向外凸出的一部分，和氣缸之間的間隙較小，在機(jī)組運(yùn)行過程中，無法滿足汽缸的膨脹要求，就需要將氣缸吊開，借助手工打磨的方式，將凸出的部分進(jìn)行打磨，從而確保間隙符合相應(yīng)的要求，而這種工藝需要耗費(fèi)較長時(shí)間，導(dǎo)致安裝效率非常低。前箱臺(tái)板地腳螺栓的預(yù)留標(biāo)高，不應(yīng)超出臺(tái)板面，若超出，前軸承座位在臺(tái)板就位時(shí)，便會(huì)受到地腳螺栓的影響，錨固板、汽缸之間，有L 形墊片，其余兩者之間的膨脹間隙則僅有0.05mm，若偏斜度、垂直度過大，則會(huì)影響后續(xù)的安裝工作，使安裝工作變得較為困難。

3.2 臺(tái)板檢查和墊塊準(zhǔn)備問題

在汽輪機(jī)缸體的內(nèi)部，臺(tái)板使用的為可調(diào)墊塊，臺(tái)板和缸體支撐面沒有完全接觸，在汽輪機(jī)安裝中，不用研磨臺(tái)板接觸面，只需要檢查臺(tái)板、汽缸之間的尖刺有沒有符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。為了調(diào)整臺(tái)板，工作人員可能在臺(tái)板與墊鐵之前再安裝墊鐵，所以，需要在這個(gè)位置的基礎(chǔ)上，將其鑿平，并依據(jù)實(shí)際情況，合理把控墊鐵符合以及墊塊之間的距離。

3.3 汽缸組合就位問題

汽缸一般劃分為高中、低壓缸，前者屬于整體結(jié)構(gòu)，并細(xì)分為上下部分，后者劃分為三部分，即調(diào)閥端、電機(jī)端、中部。在汽缸組合時(shí)，需要依照先中間，后兩邊，從下到上的方式，完成組合后，再將臨時(shí)支撐割除。若機(jī)組組合過程中栽絲孔出現(xiàn)錯(cuò)位現(xiàn)象，則需要先校正汽缸，之后再將栽絲旋入。在就位后，應(yīng)考慮低壓內(nèi)缸的抽汽口是否可以和排氣裝置中的抽汽管進(jìn)行焊接，對(duì)于其余半汽缸接縫處，若不用焊接，則需要涂密封涂料。

4 汽輪機(jī)本體安裝難點(diǎn)的處理措施

4.1 汽輪機(jī)基礎(chǔ)澆灌處理措施

針對(duì)錨固板凸出部分，使用手工方式進(jìn)行打磨，不僅增加工作量，降低工作效率。由于前軸承座臺(tái)板以及低壓缸臺(tái)板的地腳螺栓規(guī)格各不相同，需要提前制作，在制作之前，需要對(duì)圖紙進(jìn)行全面分析，確保尺寸無誤，后螺母在下方，薄螺母在上方，并采取放松脫措施，通過鉆孔，裝開口銷，或者采取點(diǎn)焊的方式，將其固定。在地腳螺栓預(yù)埋時(shí)，參數(shù)有垂直度、標(biāo)高，直埋件中心參數(shù)需要嚴(yán)格把控，將偏差控制在±2mm內(nèi)，在中心數(shù)據(jù)測(cè)量中，最好選擇在固定時(shí)間段進(jìn)行，防止溫度對(duì)其產(chǎn)生影響。對(duì)于主汽門支架的預(yù)埋，需要控制標(biāo)高、水平度等各項(xiàng)參數(shù)，確保標(biāo)高偏差控制在±3mm 內(nèi)，中心和跨度的偏差，應(yīng)控制在±2mm 內(nèi)，支架的重量較大，需要采取加固措施，設(shè)置可調(diào)整頂絲，方便對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行靈活調(diào)整。低壓缸和錨固板預(yù)埋時(shí)，需要控制標(biāo)高、偏斜度等各項(xiàng)參數(shù)，直埋鐵件有較多地方需要進(jìn)行加固處理，對(duì)于臨時(shí)支撐的焊接，確保其伸出混凝土表面的長度對(duì)墊鐵不產(chǎn)生任何影響[1]。

4.2 做好安裝前的準(zhǔn)備工作

在汽輪機(jī)安裝之前，工作人員需要了解具體的調(diào)節(jié)流程和原理，構(gòu)建保護(hù)調(diào)節(jié)機(jī)制，保證安裝過程符合相應(yīng)的要求。安裝人員應(yīng)全面分析汽輪機(jī)的各方面性能，理清整體與局部組件的關(guān)系，使安裝過程符合規(guī)定要求，并全面檢查安裝過程，防止對(duì)組件組合關(guān)系產(chǎn)生不利影響。技術(shù)人員需要注重汽輪機(jī)葉片的強(qiáng)度，待校準(zhǔn)后，確保安裝質(zhì)量。在安裝前，技術(shù)人員應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)汽輪機(jī)的安裝可行性進(jìn)行全面分析，對(duì)其經(jīng)濟(jì)價(jià)值進(jìn)行有效評(píng)估，從而實(shí)現(xiàn)安裝全過程監(jiān)管。針對(duì)安裝過程中可能出現(xiàn)的問題，應(yīng)初步進(jìn)行預(yù)測(cè)，減少故障的出現(xiàn)，避免對(duì)安裝質(zhì)量產(chǎn)生影響。此外，在安裝前，安裝人員應(yīng)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行深入分析，如熱力裝置的自動(dòng)、中間調(diào)節(jié)系統(tǒng)等，使得安裝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與過程兼容。

4.3 臺(tái)板的檢查和就位

在汽輪機(jī)安裝中，若不研磨臺(tái)板接觸面，臺(tái)板和汽缸體之間的間隙小于0.05mm，則符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于間隙的檢查，需要先將汽缸翻轉(zhuǎn)180°，接著，將臺(tái)板放置于低壓氣缸的上方，檢查兩者之間接觸面的間隙，確保距離符合規(guī)定要求，并將相應(yīng)的數(shù)據(jù)記錄下來，完成記錄后，將臺(tái)板放在平面，并在臺(tái)板上放置軸承座，將螺絲緊扣，借助墊鐵，將接觸面之間的間隙消除掉[2]。然而，借助墊鐵進(jìn)行間隙調(diào)整，是有一定的限制的，所以，在墊鐵和臺(tái)板之間，再放置墊鐵，并依據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，從而有效消除間隙。

4.4 軸系找正安裝

完成軸系找正之后再安裝汽缸組合，所以，對(duì)于軸系安裝，主要是軸承找正，在排氣裝置組合中，軸系找正有效縮短了汽輪機(jī)安裝周期，在初步找正之后，開始進(jìn)行軸系找正。在軸系找正過程中，將軸承標(biāo)高作為基準(zhǔn)，通常情況下，高中壓缸沒有就位之前，低壓轉(zhuǎn)子調(diào)閥端軸頸楊度數(shù)值，應(yīng)大于電機(jī)端一格至兩格。在轉(zhuǎn)子出廠前，輪軸會(huì)有標(biāo)記，在找中心時(shí)，應(yīng)確保標(biāo)記對(duì)齊[3]。為汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子對(duì)輪孔加工找正方法，主要解決加工不同心問題。在軸系找正過程中，不同安裝階段，數(shù)據(jù)發(fā)生相應(yīng)的變化，全實(shí)缸、半實(shí)缸狀態(tài)具有一定的差別，主要以全實(shí)缸狀態(tài)作為最終結(jié)果，在汽缸試扣大蓋時(shí)，有效進(jìn)行軸系找正復(fù)查工作。

4.5 汽缸組合安裝

低壓缸就位之后，需要進(jìn)行預(yù)組合，低壓外缸的上下部分，劃分為三部分，在現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)，需要將其組合成為一體，在組合安裝過程中，從中間部分開始，然后是兩邊。低壓缸的組合流程為，將其前中后三片下半缸吊至基礎(chǔ)板上方，并采取水平組合法，將其組合在一塊進(jìn)行檢查，將一些毛刺清理干凈，并將三段缸的位置調(diào)整到位，對(duì)于定位螺釘、偏心套等，將其裝入定位，檢查與結(jié)合面垂直處的間隙，確保間隙距離符合要求，0.05mm 塞尺無法塞進(jìn)去即可，之后將螺栓松開，在結(jié)合面上涂一層密封脂，三片缸中心檢查符合要求之后，開始裝入定位螺釘，在擰緊后，將所有的螺栓連接起來，然后檢查每一段汽缸的水平面，確保結(jié)合面高差不超過0.02mm。完成下缸組合之后，依據(jù)該方法，再開始組合上缸，全部組合好之后，將臨時(shí)支撐割除掉。在低壓缸的運(yùn)輸中，由于存在變形等不確定性，對(duì)于各項(xiàng)指標(biāo)的要求較為嚴(yán)格，在進(jìn)行調(diào)整時(shí)，需要對(duì)低壓缸進(jìn)行測(cè)量、起吊，并使用增設(shè)壓塊定位，采取缸體支撐梁等相關(guān)措施。

4.6 通流間隙的調(diào)整

在汽輪機(jī)的正常運(yùn)行下，壓力、溫度都會(huì)影響缸體，并出現(xiàn)熱膨脹現(xiàn)象，由于高低中壓缸的排布是分段進(jìn)行的，溫差較大，從而產(chǎn)生膨脹。在高溫環(huán)境下，為了保證汽輪機(jī)自由進(jìn)行膨脹，在低溫環(huán)境下，汽輪機(jī)又能夠自行進(jìn)行收縮，缸體、轉(zhuǎn)子中心不出現(xiàn)較大的移動(dòng)現(xiàn)象，在缸體上設(shè)置大量滑銷?；N的主要作用是使汽輪機(jī)依照特定方向進(jìn)行伸縮，防止中心位置發(fā)生位移，并且在伸縮期間，每一處間隙也不會(huì)出現(xiàn)較大的變化，確保安裝效果，符合其實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)要求，由此可見，應(yīng)保證滑銷在安裝中符合要求。在組裝時(shí)，對(duì)各個(gè)滑銷要用干鉛粉進(jìn)行擦拭，滑銷間隙要符合標(biāo)準(zhǔn)。機(jī)器的前缸借助前端的貓爪與前軸承座連接，前軸承座支撐在前座框架上；同時(shí)，為了阻止熱傳導(dǎo)的汽缸爪前軸承位置，避免過度的溫度前軸承套每一部分的座位，爪下的滑鍵可以裝滿冷水塊導(dǎo)熱。后汽缸支撐在左、右后排座位上。為了保證機(jī)組在運(yùn)行時(shí)的伸縮和對(duì)中，在前座框架上設(shè)置軸向?qū)蜴I，使機(jī)組在運(yùn)行時(shí)可以自由向前伸縮和上下伸縮。后座架上有橫向銷，后汽缸尾部有軸向?qū)虬?，以確保在膨脹時(shí)氣缸對(duì)中。同時(shí)，橫銷與汽輪機(jī)中心線相交形成機(jī)組的膨脹死點(diǎn)。

4.7 汽缸扣蓋

在汽輪機(jī)扣蓋之前，應(yīng)確保各部套試扣全部符合要求，在全實(shí)缸軸系找中心的時(shí)候，應(yīng)同時(shí)進(jìn)行試扣蓋操作，并且要仔細(xì)進(jìn)行。待全部完成汽缸安裝工作之后，且完整記錄之后，則向有關(guān)部門提出申請(qǐng)，開始正式扣蓋。在扣蓋之前，一定要將全部的資料整合起來，仔細(xì)進(jìn)行核對(duì)，防止出現(xiàn)紕漏，然后做好扣蓋準(zhǔn)備即可。在扣蓋過程中，有大量需要緊固的螺栓，為了提升效率，應(yīng)提前準(zhǔn)備好施工工具，準(zhǔn)備好每一部位的螺栓，方便及時(shí)進(jìn)行施工。

5 結(jié)語

汽輪機(jī)本體安裝涉及較多工序，安裝工程具有一定的復(fù)雜性。在安裝過程中，任意流程出現(xiàn)問題都可能使得汽輪機(jī)機(jī)組產(chǎn)生振動(dòng)現(xiàn)象，影響其實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)效果，因此，應(yīng)嚴(yán)格按照?qǐng)D紙進(jìn)行安裝，不得隨意更改安裝流程。汽輪機(jī)本體安裝的重點(diǎn)環(huán)節(jié)包括基礎(chǔ)澆筑、臺(tái)板就位、汽缸組合安裝等多個(gè)環(huán)節(jié)，針對(duì)每一安裝部分可能出現(xiàn)的問題，都應(yīng)仔細(xì)分析，并有針對(duì)性地進(jìn)行解決，確保安裝質(zhì)量，順利完成安裝工作，確保其正常運(yùn)行。