巨春影，郭桂霞

（哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司，哈爾濱 150046）

0 引言

大型汽輪機(jī)組地腳螺栓主要包括軸承箱、汽缸、主汽閥、再熱閥等設(shè)備用地腳螺栓。地腳螺栓按型式可分為穿梁和直埋式兩種。穿梁是指基礎(chǔ)開通孔、埋通管，在基礎(chǔ)一次灌漿、設(shè)備就位后進(jìn)行地腳螺栓安裝；直埋是指在基礎(chǔ)施工時(shí)就將地腳螺栓埋入基礎(chǔ)中。汽輪機(jī)地腳螺栓結(jié)構(gòu)主要由螺栓本體、緊定板及安裝用附件組成。汽輪機(jī)設(shè)備通過(guò)地腳螺栓按一定的條件固定安裝在基礎(chǔ)中，因此地腳螺栓的選型、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在汽輪機(jī)中尤為重要。

1 從汽輪機(jī)軸系找中方面進(jìn)行地腳螺栓的選型設(shè)計(jì)

軸承箱、汽缸處的地腳螺栓應(yīng)優(yōu)選穿梁式。軸承箱、汽缸為汽輪機(jī)組本體設(shè)備，這些設(shè)備通過(guò)可調(diào)墊鐵安裝在一次灌漿基礎(chǔ)上，按汽輪機(jī)軸系找中要求調(diào)整后，基礎(chǔ)梁厚可能比名義值變化5～15 mm。此部位如采用穿梁式結(jié)構(gòu)，將在基礎(chǔ)一次灌漿、所有設(shè)備就位后安裝地腳螺栓。地腳螺栓可在基礎(chǔ)埋入的套管中上下竄動(dòng)，通過(guò)調(diào)整兩端余量來(lái)抵消基礎(chǔ)厚度的變化。若采用直埋式結(jié)構(gòu)，在設(shè)計(jì)時(shí)就必須預(yù)先考慮軸系找中帶來(lái)的二次灌漿基礎(chǔ)梁厚的變化。某30 萬(wàn)kW 汽輪機(jī)組前軸承箱采用直埋式地腳螺栓，地腳螺栓在一次灌漿中便埋入基礎(chǔ)中，地腳螺栓露出基礎(chǔ)長(zhǎng)度已為定值，按軸系找中安裝設(shè)備后，前軸承箱二次灌漿基礎(chǔ)梁厚由原來(lái)名義尺寸75 mm 增加到85 mm。這樣原地腳螺栓高出螺母按基礎(chǔ)名義厚度核算僅剩余2 mm。而直埋式地腳螺栓只能靠基礎(chǔ)上部露出長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)，最終給設(shè)備安裝帶來(lái)很大困難。基于上述經(jīng)驗(yàn)，軸承箱、汽缸處的地腳螺栓建議采用穿梁式。如采用直埋式，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮在有限空間中適當(dāng)加高基礎(chǔ)外部露出高度。

2 從汽輪機(jī)設(shè)備結(jié)構(gòu)角度進(jìn)行地腳螺栓的選型設(shè)計(jì)

如地腳螺栓上部直接為汽輪機(jī)設(shè)備時(shí)，則必須采用穿梁結(jié)構(gòu)。某些大型汽輪機(jī)軸承箱底板面積大，為保證基架不出現(xiàn)變形，不僅在基架四周布置地腳螺栓，在中心也布置一定數(shù)量的地腳螺栓，此部位地腳螺栓就必須采用穿梁形式?；芫臀辉趬|鐵上后，先安裝地腳螺栓，根據(jù)地腳螺栓的安裝要求，將地腳螺栓上部鎖住，注意地腳螺栓頂部不能超過(guò)基架上表面。而后在安裝軸承箱、進(jìn)行軸系找中時(shí)，可通過(guò)地腳螺栓底部余量來(lái)平衡基礎(chǔ)梁厚的實(shí)際變化。某百萬(wàn)汽輪機(jī)中箱與其底板結(jié)構(gòu)如圖1 所示，在軸系找中調(diào)整墊鐵高度時(shí)，因軸承箱已安裝就位，地腳螺栓上部沒(méi)有空間調(diào)節(jié)，只能靠基礎(chǔ)下部露出地腳螺栓長(zhǎng)度來(lái)調(diào)整，故不能采用直埋結(jié)構(gòu)。為滿足設(shè)備安裝要求，此種情況下地腳螺栓在設(shè)計(jì)時(shí)必須采用穿梁式結(jié)構(gòu)。

圖1 某百萬(wàn)汽輪機(jī)中箱與其底板結(jié)構(gòu)

3 從汽輪機(jī)基礎(chǔ)特點(diǎn)進(jìn)行地腳螺栓的選型設(shè)計(jì)

某些汽輪機(jī)組設(shè)備的地腳螺栓位于基礎(chǔ)的承重柱位置，此部位地腳螺栓則必須采用直埋式。有些汽輪機(jī)組基礎(chǔ)梁底為斜面，如采用穿梁式地腳螺栓結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)梁需開安裝孔或锪平梁底，安裝孔或锪面需要滿足緊定板尺寸及安裝空間要求。有些汽輪機(jī)組基礎(chǔ)梁底雖為平面，但基礎(chǔ)梁厚甚至超過(guò)5 m，若采用穿梁式地腳螺栓，因螺栓太長(zhǎng)，兩端螺紋加工精度難以保證，同時(shí)也加大了成本，故此種基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)建議采用直埋式地腳螺栓。

4 從其它綜合角度進(jìn)行地腳螺栓的選型設(shè)計(jì)

某汽輪機(jī)組主汽閥地腳螺栓結(jié)構(gòu)如圖2 所示，地腳螺栓套筒與主汽閥底板直接相連。主汽閥底板在一次灌漿時(shí)就已埋入基礎(chǔ)中，主汽閥安裝后對(duì)套筒內(nèi)部無(wú)法進(jìn)行灌漿，為增強(qiáng)地腳螺栓強(qiáng)度，最好采用直埋式結(jié)構(gòu)，從地腳螺栓下部進(jìn)行加固。30 萬(wàn)kW 機(jī)組再熱主汽調(diào)節(jié)閥通過(guò)3 個(gè)浮動(dòng)支承固定在閥門支架上，支架下部無(wú)可調(diào)墊鐵，故不能對(duì)套筒內(nèi)部進(jìn)行灌漿，此種情況建議采用直埋式地腳螺栓，且因?yàn)樵贌嶂髌{(diào)節(jié)閥為浮動(dòng)支承則無(wú)需設(shè)置套筒。

圖2 某汽輪機(jī)組主汽閥地腳螺栓結(jié)構(gòu)

直埋式地腳螺栓因在一次灌漿時(shí)需要埋入，為使汽輪機(jī)設(shè)備順利安裝，地腳螺栓安裝的位置度和垂直度必須嚴(yán)格要求。直埋式地腳螺栓一般在上部設(shè)有一段套筒，為防止一次灌漿時(shí)套筒內(nèi)進(jìn)入混凝土，套筒兩端需封堵，這樣汽輪機(jī)設(shè)備在安裝時(shí)，地腳螺栓有一個(gè)空間實(shí)現(xiàn)位置偏差的微調(diào)。汽輪機(jī)設(shè)備安裝固定好后，進(jìn)行基礎(chǔ)的二次灌漿和套筒內(nèi)部灌漿。穿梁式地腳螺栓一般在設(shè)備就位、基礎(chǔ)灌漿后安裝，基礎(chǔ)中埋入的套筒內(nèi)部空間可以實(shí)現(xiàn)位置偏差的微調(diào)。有些機(jī)組因周期緊張，最好優(yōu)先采用穿梁式地腳螺栓。如采用直埋式，就必須留有地腳螺栓設(shè)計(jì)、加工及供貨周期，才能進(jìn)行基礎(chǔ)澆灌，這樣可能會(huì)延誤機(jī)組正常投運(yùn)時(shí)間。

5 結(jié)論

大型汽輪機(jī)組在地腳螺栓選型設(shè)計(jì)時(shí)，一定要充分考慮到項(xiàng)目的基礎(chǔ)特點(diǎn)、設(shè)備結(jié)構(gòu)等因素，為汽輪機(jī)組的順利安裝及穩(wěn)定運(yùn)行做好前期工作。