哈汽 1000MW 机组低压缸加固过程与质量控制

发表时间：2019-11-18T09:31:19.953Z 来源：《中国电业》2019年第14期 作者： 陈芳权

[导读] 对低压缸加固施工方案进行简单阐述，对低压缸加固过程与质量控制的成功与不足进行了详细的分析。

摘要：哈尔滨汽轮机厂生产的超超临界1000MW机组低压缸刚度偏低，导致机组运行期间低压缸容易变形，需要对1000MW机组低压缸进行加固.因此,对低压缸加固施工方案进行简单阐述，对低压缸加固过程与质量控制的成功与不足进行了详细的分析。 关键字：1000MW 低压缸 超超临界 加固

0 机组概况

某大型电厂#6机组是由哈尔滨汽轮机厂生产的超超临界1000MW机组，该型机组采用两个相同结构的低压缸，均为双层、对称分流、落地式结构。各级隔板支撑在低压内缸上，低压内缸、轴承座、端部汽封均支撑在低压外缸上。相对于上汽及东汽生产的1000MW机组，其末级叶片较长，达到1219.2mm。联轴器连接方式均采用刚性连接，低压转子支撑轴瓦结构形式为椭圆瓦。 1 问题分析

从整个机组运行情况来看，机组在高真空状态下工作时，#5、#6轴承温度偏高，轴承振动值增大。

经过分析，认为#6机组存在低压缸刚度不足的缺陷，在高真空状态下，低压缸缸体变形，轴承标高和轴承载荷相应发生变化，从而导致#5、#6轴承温度偏高，轴振增大的现象。2施工方案简述

经过哈汽厂多次改进和分析，对该低压外缸上半进行了适当改进，低压外缸端部上半外表面增加了若干加强筋，呈扇形分布，低压外缸端部上半内壁增加撑管和撑板，低压外缸端部下半增加两个撑管，加固范围如下： 1、低压外缸下半加强管的点固 2、低压外缸上半的装配点固 3、外部加强板的装配点固 4、导流环加强管的装配点固

图1 低压缸加固示意图3 过程与质量控制

低压缸加固主要是对低压外缸及排汽导流环进行焊接，焊接工作量大，为了在大修工期内顺利完成，工期控制非常关键，另一方面，施焊过程中，人员使汽缸受热不均产生变形，需要对其进行变形量控制。

低压缸加固后,低压外缸上半质量增加10吨,加固过程中可能发生变形,需要对油挡洼窝中心，联轴器中心，汽缸中分面间隙进行加固前后对比。

3.1工期控制

为保证#6机汽轮机揭缸检修工作顺利完成，将低压缸加固工期定为30天，由于整个加固工序穿插在汽轮机本体大修过程中，需要考虑与汽轮机本体大修工序之间的衔接，既不能耽误汽轮机本体大修，也不能延误低压缸加固工期。在此次#6机低压缸加固过程中，工期控制与工序衔接较为合理，按预期计划完成，具体工序工期控制如下；

低压缸加固进度 大修进度 低压缸加固工序 备注

第1~2天 第20~21天 工器具及焊接材料准备，脚手架搭设 脚手架搭设要求与低压缸一体，可以随着低压外缸移动，减少脚手架搭设次数。

第3~7天 第22~26天 A/B低压缸上半加强板装配，B低压缸加强板点焊 加强板装配需要行车配合

第8～10天 第27~29天 B低压缸上半合缸焊接加强板，同时进行内缸导流环加固 焊接过程中要全程监测低压缸变形量

第11天～15天 第30~34天 A/B低压缸下半加强管装配、点焊、焊接；B低压外缸加强板焊缝打磨 提前一天搭设导流环下部脚手架台 第16天~21天 第35天~40天 A低压外缸上半加强板装配加固、点焊 焊接过程中要全程监测低压缸变形量

第22天~27天 第41天~46天 A低压外缸上半合缸焊接加强板，同时进行内缸导流环加固 焊接过程中要全程监测低压缸变形量 第28天~29天 第47天~第48天 A/B低压外缸焊缝磁粉探伤检验 脚手架拆除

3.2焊接过程变形量监测

低压缸加固过程中最关键的工序是低压外缸合缸焊接，由于低压外缸加强板焊接面大，其焊接方式采用的是二氧化碳保护焊接，焊接电流大，焊接过程中产生热量大，容易导致低压缸热应力分布不均而发生变形。

为保证在焊接过程中低压外缸不发生较大变形，需将低压外缸上半与下半合上，且将中分面螺栓全部把紧，在焊接过程中采用对角焊接，防止汽缸受热不均发生热变形。低压外缸合缸焊接过程中需要实时监测其变形量，变形量过大需要停止焊接，并调整焊接位置来防止变形量进一步扩大。低压外缸变形量监测的方法是在低压外缸台板外侧架上百分表，没隔一个小时读数并做好记录，百分表数值在0.10mm变化范围内可以继续焊接，百分表分布如图所示。

图3 #6机 A 低压缸加固焊接过程变形量趋势图（10月28日）

以上趋势图反映的是A低压外缸合缸焊接在一天工作时间内的变化量，实际每个低压外缸合缸焊接时间需要3—4天完成，其每天的变化量基本一致，A因此不重复验证。

从上图可以看出，低压外缸加强板焊接过程中未发生较大的变形量，变形量在可控范围内，低压外缸合缸焊接操作得当，较为成功。3.3中分面间隙检查

由于低压缸加固过程中可能发生变形，即使变形量监测正常，对低压外缸中分面间隙进行加固前后对比可以确认低压外缸未发生变形。

通过对外缸中分面自由状态下间隙测量值对比，加固后低压缸轴封洼窝处中分面间隙略有变大，最大变化0.10mm，螺栓紧固后均0.05mm塞尺不入，说明低压缸加固过程控制妥当，未引起低压外缸变形。 3.4油档洼窝中心变化

低压缸加固后低压外缸上半重量增加10吨,低压外缸上半与下半合上后对轴承油挡洼窝中心可能发生变化。如果油档洼窝中心变化较大，可能影响油档装配和径向间隙。因此，需要对其加固前后的数据进行比较。

通过加固前后测量对比发现低压缸加固前后轴承油挡洼窝中心有不同程度的变化,其变化较大的方向均为左右方向，变化范围在0.06mm左右，在允许范围内，对油档间隙调整起到一定的参考作用，可以近似认为没有变化。3.5轴系中心变化

低压缸加固后，低压外缸重量增加10吨，需要考虑重量增加后的轴系中心变化值，经过现场对轮中心复查发现中心发生了不同程度的变化，需要进行再次微调，中心变化情况如下图所示。

通过加固前后测量对轮中心，得知低压外缸加固对低低对轮中心有一定影响，变化值超出中心标准范围，低低中心外圆上下变化最大，差值为0.06mm，需要对联轴器中心进行微调。 4 总结

本次低压缸加固工作完成效果较好，从进度控制方面来看，低压缸加固工作与汽轮机本体大修工作衔接较为紧密，工序安排较为合理，人员配合密切，取得了比较成功的经验。

从汽缸变形量控制来看，加固过程中未发生汽缸变形，采取的预防变形措施比较到位，有效的控制了低压缸加固过程中由于热应力不均发生变形。

由于汽缸质量增加，对油挡洼窝中心和轴系中心有一定影响，在低压缸加固后必须对油挡洼窝中心及联轴器中心进行复测，做好轴系中心微调的准备。