李利明

【摘 要】汽輪機組上的螺栓數(shù)量很多，也比較昂貴，在檢修過程中如果處理不當，不僅會損壞螺栓、延長檢修工期，還會增加檢修成本。情況嚴重的甚至?xí)l(fā)設(shè)備損壞事故，對機組的安全發(fā)電產(chǎn)生影響。因此，螺栓檢修是一項非常重要的工作，它的涉及面很廣，過程也較為繁雜，在檢修時必須要使用合理的檢修方法。在汽輪機檢修中，螺栓損壞的問題層出不窮，為了降低檢修成本，節(jié)約檢修資源，我們應(yīng)仔細分析造成螺栓損壞的原因并提出有效的應(yīng)對措施，以確保發(fā)電機組安全穩(wěn)定運行。

【關(guān)鍵詞】汽輪機檢修；螺栓損壞；原因；措施

汽輪機螺栓包括抽汽管、主汽門、高壓導(dǎo)氣管以及調(diào)門法蘭螺栓等，主要是指高溫高壓的汽缸螺栓。在機組運行中以合金材質(zhì)為主的高溫螺栓承受著巨大的緊力和應(yīng)力。汽缸利用多種螺栓來保證密封面的密封性，使高溫高壓的蒸汽在汽缸內(nèi)做功。汽缸螺栓是連接上下缸兩半的工具，也是一種使汽缸保持良好密封性的緊固件。螺栓可以在很高的溫度下工作，對于大功率汽輪機組來說，汽缸螺栓的工作溫度在500℃以上，而在汽缸各部件中汽缸法蘭螺栓承受的應(yīng)力最大。因此，要嚴格按照相關(guān)工藝對汽缸螺栓進行檢修，在檢修中不能有一絲一毫的疏忽，盡量避免發(fā)生漏汽或設(shè)備損壞事故。

1.螺栓的檢修工藝

1.1拆卸

首先，要將汽缸調(diào)節(jié)級金屬溫度降到80℃，這樣可以松汽缸螺栓。絕大多數(shù)的汽缸螺栓都是熱緊螺栓，因此在松螺栓時可以使用電加熱棒。螺栓拆下來之后應(yīng)按標號進行存放，螺栓與螺帽要做到一一對應(yīng)，還應(yīng)按編號放好配套墊圈并記住各自的位置。在拆卸的過程中要嚴格按照規(guī)定的順序進行，通常情況下會選擇從中部開始往兩側(cè)對稱拆卸。

1.2檢修

清理并打磨汽缸螺栓的螺帽、螺扣及栽絲，除掉毛刺和氧化皮，然后用絲錐過扣，在回裝之前應(yīng)全部試扣，可以輕松旋入旋出時即為合格。螺栓的螺扣如有損傷，可使用三角銼刀進行仔細的休整扣齒，還可以在車床上過扣，使其光滑易用為止。同時，積極配合監(jiān)督部門對汽缸螺栓進行金屬監(jiān)督，仔細檢查螺栓的材質(zhì)、硬度、組織以及外觀損傷，不符合要求的應(yīng)及時更換。在更換新螺栓時，其長度、尺寸、編號應(yīng)和舊螺栓保持一致。

1.3回裝

在回裝螺栓時應(yīng)遵循先冷緊后熱緊的原則，按照檢修規(guī)程的要求確定冷緊、熱緊的順序，與拆卸時的順序保持一致即可。要把握好螺栓的冷緊力矩，既要符合密封的需要，又不能超過螺栓能夠承受的范圍。另外，要嚴格按照標準操作，盡可能避免產(chǎn)生漏汽。

2.在檢修過程中螺栓發(fā)生損壞等問題的原因及應(yīng)對措施

2.1螺扣咬死

2.1.1原因分析

螺扣咬死主要包括螺栓和螺帽咬死、底扣和栽絲咬死，在檢修過程中這是最為常見的問題。發(fā)生螺扣咬死的原因主要包括以下幾個方面：第一，回裝時沒有將螺紋清理干凈，螺扣表面粗糙，上面有毛刺。第二，回裝之前螺紋就有損傷或在裝配時沒有涂潤滑劑及高溫防燒劑。在這種情況下，盲目的旋上螺帽就會出現(xiàn)螺紋咬死。第三，拆卸的時候沒有嚴格按照規(guī)程進行；或者是加熱時間過長，使螺扣因溫度太高而漲死。第四，拆卸螺栓時汽缸溫度偏高。第五，由于長期在高溫下工作，螺栓表面的氧化皮較厚，從而使螺栓與螺扣之間產(chǎn)生擠壓力。在擠壓力的作用下，表面的氧化皮形成較為堅硬的氧化膜。拉破氧化膜之后就會使螺紋表面出現(xiàn)毛刺，導(dǎo)致螺紋咬死。第六，由于加工質(zhì)量較低，螺栓的光潔度太差，造成螺紋間的配合間隙較小。

2.1.2應(yīng)對措施

針對以上引起螺扣咬死的原因，本文提出了具體的應(yīng)對措施，現(xiàn)介紹如下：第一，在回裝前，仔細檢查所有的螺栓、螺帽和底扣，不得留有任何毛刺。第二，回裝高溫螺栓的時候一定要將黃油清洗干凈，然后再涂好防燒劑和潤滑劑。第三，正確使用加工工藝和加熱棒。一般來說，不同加熱孔尺寸的螺栓，就需要使用不同粗細長度的加熱棒。因此，一定要對加熱棒進行準確的選擇，不僅要合適配套，還要在長度上與螺栓對應(yīng)，使其有效發(fā)熱長度全部包含在螺孔內(nèi)，露出的發(fā)熱長度應(yīng)控制在25mm以內(nèi)。同時，加熱棒的直徑應(yīng)比加熱孔小1mm左右，以延長加熱棒的使用壽命，避免對螺栓產(chǎn)生不良影響。此外，加熱棒和電加熱器的功率一定要適宜，使用人員應(yīng)對螺栓加熱的情況進行隨時的監(jiān)督，以對加熱的時間進行合理的控制。第四，嚴格按照廠家標準和檢修規(guī)程的要求對溫度進行控制。拆卸螺栓之前，汽缸的溫度一定要下降到允許的溫度范圍之內(nèi)。由于汽缸的螺栓及螺帽有部分凸出在缸體外部，再加上汽缸的熱容量較大，停機之后螺栓的溫度下降速度較快，這就導(dǎo)致螺栓的溫度比汽缸低，其緊固力反而比正常運行時要大，由于溫度高的時候材料的硬度較低，拆卸螺栓時就很有可能會造成螺紋咬死，使螺栓受到損傷。因此，一般情況下，調(diào)節(jié)級金屬溫度降到80℃之內(nèi)時，才能拆卸汽缸螺栓。第五，在拆卸前一段時間（一般為4h左右），應(yīng)在螺紋處澆上松動劑或煤油，對螺紋間的氧化物進行潤滑，以便于拆卸。拆卸之后，應(yīng)徹底清理螺栓的氧化皮。第六，仔細檢查新到的螺栓，如果發(fā)現(xiàn)螺扣光潔度不夠或質(zhì)量不好，應(yīng)再加工或及時更換，達到標準之后再投入使用。第七，如果螺母已經(jīng)咬死無法拆卸，為了保護螺桿，應(yīng)使用割把將螺母割下。切割螺母的時候首先割開兩側(cè)面，再將水平的切口割開。切割的時候要循序漸進，逐層融化，以防誤傷螺紋。第八，如果螺桿損壞，則需要及時更換。拆卸的時候如果有難度，可在離法蘭較近的部位使用割把割斷螺桿。

2.2螺栓出現(xiàn)裂紋或斷裂現(xiàn)象的原因及應(yīng)對措施

2.2.1原因分析

螺栓出現(xiàn)裂紋或斷裂現(xiàn)象主要包括以下幾個方面的原因：第一，加熱的時候使用過氧-乙炔火焰，在受熱不均勻的情況下螺栓會由于局部過熱而產(chǎn)生過大的溫差應(yīng)力，從而導(dǎo)致螺栓出現(xiàn)裂紋或斷裂。第二，螺栓材料的質(zhì)量不好，冶煉時出現(xiàn)元素偏析現(xiàn)象，使螺栓出現(xiàn)粗頸。第三，由于安裝方式不正確，造成應(yīng)力集中而導(dǎo)致螺栓斷裂。第四，裝配工藝應(yīng)用不當，使附加應(yīng)力過大。比如沒有認真研磨球面墊圈，使螺栓發(fā)生偏斜，產(chǎn)生相應(yīng)的附加應(yīng)力。第五，預(yù)緊力過大，沒有按照標準緊固力矩。螺栓預(yù)緊力如果過大，不僅會使拉應(yīng)力增加，還會增加彎應(yīng)力和扭應(yīng)力，從而進一步增大螺栓斷裂的可能性。

2.2.2應(yīng)對措施

針對以上導(dǎo)致螺栓出現(xiàn)裂紋或斷裂的原因，可采取以下應(yīng)對措施：第一，嚴禁使用氧-乙炔火焰對高溫合金螺栓直接加熱。第二，使用螺栓之前，應(yīng)對其材質(zhì)、硬度、組織進行檢查，符合要求方能使用。第三，選用缺口敏感性不強的材料，嚴格要求螺桿與螺紋過渡區(qū)，確保圓滑過渡，減少應(yīng)力集中。車掉端部凸臺，使螺紋能夠全部旋入，螺紋第1扣不能在法蘭中分面上，以避免出現(xiàn)應(yīng)力集中的情況。第四，仔細刮研球面墊圈，避免產(chǎn)生附加應(yīng)力，在檢修過程中還應(yīng)對法蘭中分面和墊圈螺帽端進行整修刮研或直接更換。

2.3汽缸分面泄露的原因及應(yīng)對措施

由于長期在高溫高壓下工作，螺栓和螺帽會發(fā)生應(yīng)力松弛的現(xiàn)象，從而使螺栓壓緊力降低，接著就會造成法蘭結(jié)合面漏汽。出現(xiàn)這種情況的主要原因是汽缸螺栓緊固不當。如果是緊固力矩不夠，應(yīng)使用符合要求的電動液壓扳手，均勻、規(guī)范地緊固螺栓，使力矩大小滿足實際需要；如果是螺栓緊固順序不當，在緊固的時候應(yīng)先緊結(jié)合面間隙最大處的螺栓，依次向外緊固。

3.總結(jié)

綜上所述，在汽輪機檢修的過程中，螺栓遇到或因螺栓而引起的問題主要有螺扣咬死、螺栓出現(xiàn)裂紋和斷裂現(xiàn)象以及汽缸分面泄露等，本文對引起這些問題的原因進行了分析，然后采取了有效的應(yīng)對措施。實踐證明：在汽輪機檢修中，采用規(guī)范的檢修工藝可大大減少對螺栓的損壞，效果十分明顯。

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