试论汽轮机组高温紧固件的安装和检修方法杨泽

试论汽轮机组高温紧固件的安装和检修方法杨泽

(广东拓奇电力技术发展有限公司广东广州510730)

摘要:本文将对汽轮机组高温紧固件螺纹发生咬死的成因进行介绍,进而分别阐述汽轮机组高温紧固件的安装、检修方法,以及防止螺纹发生咬死现象的方法,以期为有关技术人员开展相关工作提供参考。

关键词:汽轮机组;高温紧固件;安装;检修

伴随我国整体社会经济高速发展,以及民众日常生活水平的快速提升,人们对于各个领域中的发电安全问题越来与关注,因为此类问题直接影响着民众、社会的整体安全。汽轮机组在发电设施中具有重要作用,而高温紧固件又影响着汽轮机组的运行稳定、安全性,因此有关人员必须深入研究其安装与检修方法。

1汽轮机组高温紧固件螺纹发生咬死的成因

(1)在对螺栓进行拆卸时,若螺栓咬死,工作人员不可加大力矩对其硬拧,这极易导致螺纹毛刺加重,无法将螺帽拆下,更会造成螺栓最终报废。

(2)未彻底清理螺纹,使得其具有氧化物或者毛刺等,加大了拆卸工作中的摩擦力,进而致使螺纹发生咬死现象。

(3)如果螺母和螺栓间硬度过于接近,会致使拆装过程中螺纹出现毛刺,最终使得螺纹发生咬死现象。

2汽轮机组高温紧固件的安装

2.1清洗并检查

在开始安装工作之前,安装人员应当事先清洗垫圈、螺母以及螺栓等,以便将防腐油及时清理。随后,应当检查螺母以及螺栓,要求用于安装的螺母以及螺栓,其螺纹部位和表面应保持平滑、光洁,杜绝使用具备锈蚀毛刺、凹痕以及裂纹等缺陷的螺母和螺栓。在完成检查后,为了避免以上配件发生锈蚀,安装人员需要将黑铅粉抹在其表面。需要注意的是,在抹黑铅粉时,相关人员应采用压缩空气将多余黑铅粉吹走。

2.2金相、光谱及理化检查

(1)安装人员必须对合金钢的部件采取100%光谱复查,需要注意的是,应当对螺栓端部进行光谱分析。

(2)螺栓如果≥M32,则需要进行四方面的检查,即:①如果需要,安装人员应当测定组织形态以及晶粒大小;②金相抽查20CrlMolVNbTiB螺栓;③对螺栓光杆处或者端面采取100%的硬度检测;④为了确保所用螺栓没有包括影响强度以及裂纹等的缺陷,应当采取100%的超声波探伤,需要的时候也可以选择着色或者磁粉等检测方法。在进行超声波探伤的时候,有关人员需要于螺栓的两端相应处做好印记,随后通过超声波仪器对螺栓整体长度进行测量,并且将其记录下来,以之为测量螺栓蠕变的长度指标(基准)。

(3)有关人员还应当检查业主委托或者要求的其余项目。

2.3配对并编号

(1)安装人员选取的螺母,相对于螺栓,其硬度值应小HB20-50,其材料也应当低1级,如此才能够降低磨损,并避免螺纹发生“咬死”现象。

(2)在正式安装前,有关人员应当按照硬度的测定值配对并且编号螺母以及螺栓,从而避免随机配对时,螺母以及螺栓的硬度差距过小或者过大。

(3)有关人员需要在螺母以及螺栓不受力、不易被损坏且较为显眼的部分,打上钢数码。

2.4测量以及试装

关于正式安装,我国有如下的规范标准:应当将螺栓的螺纹完全拧进螺母或者栽丝孔中,同时要确保栽丝孔或者螺母的平面应高于第一扣丝0.5-1㎜。在拧完栽丝螺栓或者罩螺母后,螺栓的端部应当和栽丝孔或者螺母的顶部留下空隙,空隙约3㎜。

因此,安装人员必须准确测量汽门、汽缸、螺母、螺栓等栽丝孔具体长度,以便对间隙进行计算,从而确保其达标。若空隙不符合上述规范的要求,安装人员可以对螺栓端面进行车制加工,但之后要使将端部倒角进行恢复。在完成测量后,有关人员应当及时对螺纹以及栽丝孔进行检查,从而保证其无毛刺、光洁。

如果检查均合格,安装人员便可以试装。在此过程中,安装人员应当用手便可以将螺栓或者螺母轻松拧紧。如果发现间隙过小,使得具有过大的紧力,安装人员为了使间隙增大,可以进行机加工,但要确保螺纹光洁。对于栽丝螺栓,安装人员需要在螺栓到位之后,检查其和中分平面间的垂直度,以便避免垂直度超标,进而导致附加弯曲应力的出现。

3汽轮机组高温紧固件的检修

3.1螺母拆卸

在进行拆卸前的4h将润滑剂注入螺纹相应位置。相对于安装过程:

(1)拆卸热紧螺栓:首先使用电加热器对螺栓进行加热,直到其呈伸长的状态,其次用呆扳手以及架子管将螺母拧松,最后将螺母拆卸下来。

(2)拆卸冷紧螺栓:首先选择适合的力矩,对螺母进行往返的活动,其次使用铜棒对螺母进行敲振,直到其彻底松动,最后将螺母拆卸下来。

拆卸人员应当根据编号将螺栓进行保存。

拆卸汽缸或者汽门结合面的栽丝螺栓:应当在汽缸或者汽门的结合面喷洒螺栓松动剂,随后用铜锤对螺栓端头以及螺杆进行敲击,此时应同步对螺栓进行转动,指导其彻底松动。

3.2清洗并检查高温紧固件

(1)对难拆并存在异常状况的螺栓进行着重检查,观察其是否可以再次利用;

(2)按照测量蠕变的标记对螺栓长度进行测量,并将其记录下来,使之成为计算蠕变伸长量以及螺栓紧固初始值的凭证;

(3)试装后检查栽丝螺栓的垂直度;

(4)绞丝处理栽丝孔螺纹以及螺母螺纹,并将螺母可能脱落的氧化皮以及表面毛刺去除;

(5)处理损伤的垫圈、螺母以及阀门、汽缸承力面。

3.3金相、光谱及理化检查

(1)如果以蠕变的变形量对螺栓损耗进行检测,可以对总数的20%进行检测;

(2)金相检查硬度不达标螺栓;

(3)若螺栓≥M32:①采用100%硬度检查;②采取100%的超声波探伤[2];

(4)必须对合金钢的部件采取100%光谱复查。

3.4维修

3.4.1日常维修:

(1)破损的栽丝螺纹:修复方式为机加工或丝锥修复;

(2)磨损的垫圈:更换备件或研磨;

(3)破损的螺母螺纹:修复方式为机加工或丝锥修复;

(4)受损的螺纹:打磨、清理时选三角油石;

(5)若表面裂纹,仅需将裂纹打磨消除,其余裂纹都要报废;

图1气割方式

3.4.2止螺纹发生咬死现象的方法

(1)①热紧时,安装人员应严格遵循相关规范操作,对热紧的温度、时间等进行控制,不建议加热螺栓时使用乙炔火焰,建议使用符合现场情况的加热设备;②在拆卸过程中,一方面,拆卸人员应在螺栓冷却至常温后,向螺纹间注入适量的润滑油,随后以合适力矩拧动螺帽(此时可以用手锤进行适当敲振);另一方面,拆卸人员也可以对螺栓进行加热,在毛刺变得圆滑之后再取下螺帽,如果无法取下螺帽,拆卸人员应选择保护螺栓、破坏螺帽的方式进行进一步的处置,即让专业焊工合理对螺帽进行切割。先切开两侧,再将螺帽顶部切割,便可取下螺帽。需要注意的是,切割过程必须精确,避免使螺栓被损伤。除此之外,如果螺栓受损难以被取出,拆卸人员可以于距离法兰面约10cm的位置进行“气割”,并且进行合理钻孔,如图1所示。钻孔后,割通两孔,使螺栓被割为两半,最后运用扁铲和手锤敲打两部分,敲打方向为中部,这样就能将受损螺栓取下来。

(2)必须彻底清理螺纹,避免带有氧化物、毛刺等杂质。

(3)在配套螺母与螺栓时,应确保螺母硬度低于螺栓1个等级,防止硬度接近产生咬死现象。

结论:总体而言,在汽轮机组的工作过程,高温紧固件起到了重要作用,它对发电厂等是否能够安全生产、运作具有直接性的影响。因此,有关技术人员必须充分掌握汽轮机的工作原理,并结合原理对汽轮机组高温紧固件的详细安装以及检修工作流程进行深入研究,从而逐渐减少甚至避免出现变形等问题。

参考文献

[1]金莎莎,王若民,陈国宏.电站高温紧固螺栓现场检测误差影响因素分析[J].科技与创新,2018(22):30-32.

[2]邵华辉.火力发电厂高温紧固螺栓中磁粉检验的应用[J].科技创新与应用,2017(36):147+150.

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