汽缸结合面泄漏的原因分析及处理工艺论文_王春虎

汽缸结合面泄漏的原因分析及处理工艺论文_王春虎

(国家电投集团宁夏能源铝业临河发电分公司 宁夏银川市 750411)

摘要:火力发电厂的汽轮机其里面的汽缸本身结构比较复杂,不仅重量比较大,而且长期处在一种高温的环境下进行工作,汽缸承受着内外不同压力影响的压差,同时还有自身以及安装在内部各个部件上面的静载荷,以及沿着汽缸径向和轴向不同温度而引发的热应力影响,随着现在科技的发展和进步,一些高参数以及大功率的汽轮机汽缸的工作环境更加的不良,这种情况下就很容易导致汽缸结合面泄漏情况的产生,不仅对其正常功能造成影响,严重时还会发生重大安全事故,因此必须要对其产生泄漏的原因进行仔细分析和查找,并且选用针对性的检修工艺对其进行有效处理。

关键词:汽轮机;汽缸结合面;泄漏问题

引言

汽缸其实就是汽轮机的外壳装置,能够让整个汽轮机形成一个封闭的环形汽室,从而让蒸汽能够在这个封闭的环形汽室里面充分进行膨胀和做功处理。从汽轮机的汽缸整体层面来说,其结合面是否严密对机组的安全以及经济运行起到直接的影响,故在汽轮机正常工作之前和工作一定周期,要及时对汽轮机的汽缸进行检查,尤其是对其结合面的严密性进行检查,并且对结合面不严密的情况及时进行修整,从而避免结合面出现泄漏的现象,这也是当前汽缸检修工作的核心内容。适时对汽轮机的汽缸结合面是否存在泄漏情况进行全面的分析,如果存在泄漏,那么泄漏的原因有哪些,如何针对泄漏情况进行合理、有效的处理,成为当前各个电厂研究的重要内容。

1 汽缸结合面开展的检修工作

1.1 高温胶检查

在汽缸上缸揭开以后,对汽缸结合面的高温胶进行整体检查,尤其是高温胶冲刷的情况要进行系统、全面检查、分析,并且对其漏汽冲刷的痕迹以及红色锈斑的情况进行及时的记录,特别注意那些存在穿透性情况的冲刷痕迹。

1.2 汽缸结合面的间隙测量

汽缸内部各个零部件拆卸后,把各个抽汽口以及疏水孔封堵,将汽缸结合面及螺栓清理干净后,空扣上缸,将定位销直接装配上去,把汽缸结合面的螺栓每间隔一个进行紧固,并且将所有螺栓的一半进行拧紧处理,用0.05mm的塞尺对汽缸结合面的间隙进行检查,如果塞尺塞不进去,或者有些部位塞进去的深度没有超出结合面宽度的三分之一视为该处间隙合格,如果超出了三分之一的比例,那么就是不合格的。对于间隙大于0.05mm的部位,必须对汽缸间隙的大小以及长短进行详细的记录,根据上盖揭开时汽缸结合面高温胶被冲刷的痕迹以及之前修整的记录,结合运行时出现漏汽的现状,对汽缸结合面间隙进行判断以及制定可行的处理方案。

2 汽缸结合面漏汽的原因分析

2.1 高缸密封脂质量不好

因为汽缸密封脂本身质量不好,并且在密封脂里面发现坚硬杂质砂粒以及一些铁屑等物质,导致汽缸间隙面无法紧合,出现汽缸结合面出现泄漏,这种情况在汽缸检修时,揭开汽缸的大盖仔细的检查,就能够发现。密封脂质量不好的情况大部分是发生在高温胶里面,在机组启停和变工况运行时,影响到螺栓的应力,甚至使其变得松弛,从而不断减小其预紧力,促使高温胶失去足够的正压力时强度下降,进而无法对高温以及高压蒸汽的冲刷进行抵御,并且逐步导致缸体结合面泄漏。

2.2 汽缸螺栓没处理好

当前汽缸多采用法兰螺栓连接方式,由于在拧紧处理的时候紧力不足,或者没有掌握到法兰螺栓拧紧处理的正确方法,拧紧处理时不得当,导致汽缸的间隙或者高温胶无法紧合,进而出现汽缸漏汽的情况。还有一种情况,就是螺栓没有按照顺序进行合理的拧紧处理。机组长时间运行后,汽缸容易出现一定程度的变形,这种情况下,继续按照正常的顺序对螺栓进行松紧处理,那么就容易引发结合面的漏汽。因此在汽缸检修时,要对空扣缸进行具体的测量和记录,及时掌握汽缸变形情况,而且首先对汽缸变形最大处的螺栓进行紧合处理后,方可依照顺序从内到外对其他螺栓进行紧固处理,同时,严格控制螺栓热紧弧长紧固标准,符合检修工艺要求。

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2.3 回火处理不足

设备生产制造的时候,没有进行充分的回火处理,导致一些铸造应力以及加工应力残留在设备上,这种情况下机组投入生产一段时间以后,和当前的温度应力产生了作用,导致汽缸的结合面出现变形,从而出现漏汽的情况。

2.4 汽缸结合面出现变形

由于高中压内缸在工作环境及各类因素的影响之下,出现严重的变形情况,与前面分析的结合面变形原因不同的是,这种变形常出现内张口,而且间隙值极大,通常出现在高中压内缸平衡活塞或高压后轴封处。

3 汽缸结合面漏汽的处理措施及工艺

3.1 采用结合面刮研的方法

在汽缸螺栓没有拧紧的情况下,依照汽缸结合面的颜色情况对其进行检查,并且对结合面进行刮研处理。然后将汽缸的螺栓拆除掉,并且对汽缸结合面进行全面的清理,把汽缸结合面所有的毛刺清理干净之后,将汽缸的上缸扣上,并且采用塞尺测量的方式对汽缸结合面的间隙进行测量。之后把汽缸的上缸吊起,同时在汽缸结合面进行颜色涂抹,将汽缸上缸放置于下缸之上,把汽缸的上缸和下缸反复进行几次的推拉处理,每一次推拉位移控制在20mm到40mm左右,之后将上缸取下来,依照颜色标记以及塞尺测量的结果,采用不同的修刮工具,将金属的厚度超标位置直接刮去。同时,在汽缸正常生产加工前期,要及时、定期进行扣缸检查,尤其是对塞尺以及颜色分布的情况进行全面的检查、刮研,直到下缸颜色都能够均匀的分布,修刮工作完成之后采用砂布对汽缸结合面进行研磨,最后采用油石加透平油对其进行细研处理。

3.2 刷涂法消除汽缸结合面漏汽

借助刷涂技术,对汽缸结合面的变形情况进行处理。刷涂技术一般适合那些在低温环境下进行工作的低压汽缸修整,而且为了更好的降低结合面刮研工作的工作量,可以在0.3mm厚度以下的情况采用刷涂方法,这种处理的粘结性比较稳定,能够对其结合面有所保障。刷涂处理原理,汽缸就是阳极,而涂抹工具就是阴极,刷涂处理时,只需准备刷涂工具以及电解溶液,然后在当前汽缸结合面之上反复的进行电解溶液的刷涂处理,也就是将电解溶液里面的金属附着在汽缸的结合面处,从而消除结合面漏汽现象。

3.3 电焊补焊法解决汽缸结合面漏汽

在汽缸扣缸前进行检查的时候,发现汽缸局部位置存在间隙过大的情况,并且需要对其进行修补,则一般会采用电焊工具对其进行修补。尤其是汽缸局部产生变形的情况,一般都是存在于高压后轴封部位的法兰平面上,对于这种变形情况可以借助补焊法对其进行一条或者两条密封带的补焊处理工艺,密封带的宽度一般控制在8到10mm,焊接后采用平板对其进行测量和修复处理。而且在焊补之前,把汽缸平面进行预热处理,整体预热的温度一般控制在150℃左右,室内恒温之下对其分段退焊或跳焊处理。

3.4 数控机床车削缸面处理技术

由于传统人工研磨的技术,不仅耗时耗力,而且无法对缸面平整度进行保障,如果选择将汽缸返厂进行处理,那么很可能对工期进度产生影响,因此采用数控机床对缸面车铣修整工艺,无论从工期还是质量考虑都比较占优势。采用数控机床对缸体表面加工前,首先要对上、下缸空扣,检查缸体两端后轴封处椭圆度,并记录最大变形发生的位置、间隙;将缸体结合面正对机床主轴放置在数控机床平台并找平后进行固定,利用百分表复测上、下缸变形量,结合上、下缸空扣椭圆度记录,制定表面车铣量。对于缸体高中压活塞或高压后轴封间隙最大的部位通常进行局部焊接处理,对损坏的螺栓丝扣进行修整处理,然后进行车铣。在车铣过程中,粗车的车削量不大于0.20mm,细车的车削量不大于0.10mm,确保刀头在缸体表面车铣时搭接严密,从而保证车铣后缸体表面整体平面度小于0.08mm、局部平面度小于0.03mm,保障其有效的缸面平整度。

参考文献:

[1]张立维 高中压汽缸结合面漏汽原因分析及处理[J].科技风,2012,(21):103。

[2]卫志刚 汽缸裂纹缺陷焊补及缸体结合面堆焊处理[J].华北电力技术,2006,(7):29-31。

[3]高丽华、王晓良 采用激光控制自找正机处理汽轮机汽缸结合面变形的方法[J].汽轮机技术,2007,(1):63-65。

论文作者:王春虎

论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期

论文发表时间:2019/1/8

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