三門核電有限公司維修處 浙江 三門 317112

1 引言

2018年9月三門核電1#機(jī)組汽輪發(fā)電機(jī)組在正式商運(yùn)前進(jìn)行了小修,小修工期緊張,由于每臺(tái)主汽閥內(nèi)部安裝了一個(gè)臨時(shí)濾網(wǎng)。該臨時(shí)濾網(wǎng)較薄,設(shè)計(jì)方明確表示該濾網(wǎng)適用于調(diào)試階段,正式商運(yùn)前需要取出,因此同時(shí)解體4臺(tái)主汽閥拆除臨時(shí)濾網(wǎng)成了成為了小修的主線任務(wù)。如何控制拉伸器油壓大小和控制拉伸過(guò)程的時(shí)間是使維修人員必須深思的問(wèn)題,為了更加安全高效的進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)工作,并節(jié)省維修周期提高電站的效益,筆者就此展開討論,具體報(bào)道如下。

2 計(jì)算螺栓拉伸機(jī)油壓

廠家并沒(méi)有給出將主汽閥螺栓拉至要求長(zhǎng)度時(shí)的拉伸器油壓,因此解體工作前需要計(jì)算出該油壓值的大小,這樣方便工作組可以提前可以對(duì)工具的可用性、現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行方案提前進(jìn)行相關(guān)準(zhǔn)備工作。螺栓拉伸機(jī)在實(shí)際使用時(shí),螺栓預(yù)加載荷從拉伸機(jī)上的反作用螺母?jìng)鬟f到蓋板螺母時(shí)會(huì)有一個(gè)載荷傳遞損失系數(shù)。載荷損失的原因是有以下幾個(gè)原因:(1)螺栓伸長(zhǎng)量的減少導(dǎo)致殘留在螺栓內(nèi)部載荷的減少,這部分損失為直接損失;(2)當(dāng)載荷從拉伸設(shè)備上轉(zhuǎn)移至螺栓螺母上時(shí),其他因素可能導(dǎo)致載荷的損失,比如螺紋偏差,螺母嵌入,連接件的壓縮等等。

通過(guò)廠家給出該載荷損失系數(shù),可以計(jì)算出螺栓拉伸器相關(guān)參數(shù),通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)在油壓為88Mpa時(shí),在螺母擰緊后卸掉油壓時(shí),理論上主汽閥螺栓將被拉長(zhǎng)了0.42mm,在實(shí)際拉伸過(guò)程中也驗(yàn)證了方法的正確性,主汽閥螺栓在拉伸器油壓值為88Mpa時(shí),螺栓拉伸量總在0.42mm左右。在實(shí)際工作中,我們精確控制油壓值為88Mpa,但實(shí)際螺栓拉伸量在0.39～0.44mm之間,并不是一個(gè)固定值,筆者認(rèn)為有以下幾個(gè)原因:(1)測(cè)量誤差:由于使用深度千分尺測(cè)量,且工作人員在旋緊深度千分尺時(shí)可能力度不同,造成測(cè)量結(jié)果不同;(2)異物:本人在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中發(fā)現(xiàn)個(gè)別螺栓內(nèi)部很臟,存在鐵銹,鐵銹的存在會(huì)嚴(yán)重影響到測(cè)量結(jié)果,所以在安裝螺栓前一定要清洗,吹掃測(cè)量孔;(3)螺栓本身性能:本人認(rèn)為螺栓包括螺紋加工精度、螺紋長(zhǎng)度,螺桿本身可能存在不一樣導(dǎo)致拉伸存在誤差;(4)螺栓栽入深度:螺栓栽入的深度會(huì)影響螺栓的有效長(zhǎng)度,我們一般在螺栓載到底部時(shí)會(huì)回旋半圈至一圈,不同工作人員不一樣,在相同拉力情況下,螺栓栽入的有效長(zhǎng)度不一樣會(huì)影響到有效拉伸長(zhǎng)度。

另外需要知道螺栓最大能承受多大的油壓值才能滿足在彈性變形之內(nèi),此時(shí)油壓最大為多少,這樣我們?cè)趯?shí)際拉伸的時(shí)候剛開始就可以適當(dāng)提高油壓,減少螺栓拉伸的次數(shù),經(jīng)過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn),因?yàn)槔炱髯畲笥蛪翰坏贸^(guò)150 Mpa,所以只要油壓控制在150Mpa之內(nèi),理論上螺栓就不會(huì)被損壞掉,但是實(shí)際上會(huì)考慮安全系數(shù),一般安全系數(shù)為不大于螺栓屈服應(yīng)力的80%,也就是不得大于Pmax1=80%Pmax=144.8Mpa。

3 三門核電主汽閥螺栓拉伸工藝過(guò)程

主汽閥在修前閥蓋間隙值為0.30。三門核電每臺(tái)汽輪機(jī)主汽閥擁有30顆拉伸螺栓,螺栓拉伸機(jī)為1托2形式,每拉完一整圈共需要15次,之前提到將螺栓拉至額定伸長(zhǎng)量拉伸器需要88Mpa,根據(jù)經(jīng)驗(yàn),如果總是按照這個(gè)壓力為最大拉伸器油壓拉,至少拉3整圈多,原因是因?yàn)閯傞_始已經(jīng)拉伸合格的螺栓由于閥蓋的移動(dòng)拉伸量值變小而不合格,本人就是改變幾組拉伸螺栓油壓大小的前提下進(jìn)而優(yōu)化整個(gè)拉伸過(guò)程,增大幾組油壓值可以使閥門閥蓋迅速安裝到位,當(dāng)閥門安裝到位后,再按照88Mpa進(jìn)行拉伸。這種方式比如剛開始幾組螺栓拉伸時(shí)適當(dāng)增大油壓至100Mpa,肯定閥蓋安裝到位要比按照最大88Mpa快得多,但是這個(gè)值并不是隨意改變的,因?yàn)楸仨毧紤]:(1)螺栓最大能承受油壓,根據(jù)前面所述三門核電主汽閥螺栓理論拉伸油壓不得超過(guò)144.8Mpa。(2)為了保證閥蓋安裝到位后不能出現(xiàn)螺栓拉伸的值超過(guò)要求值0.42mm(0.38～0.46),如果超過(guò)此值,必須將閥門螺栓拆卸安裝,這樣可能造成該螺栓周圍墊片由于反復(fù)壓縮造成密封不嚴(yán),時(shí)刻監(jiān)視閥蓋間隙并與修前0.3mm比較,以及選擇選擇適當(dāng)?shù)挠蛪褐荡笮?當(dāng)閥蓋間隙過(guò)小時(shí),禁止使用過(guò)大油壓值進(jìn)行拉伸,應(yīng)該使用額定油壓88Mpa進(jìn)行拉伸。(3)閥蓋并不是安裝越快越好,因?yàn)槿绻畛蹙褪褂米畲笥蛪哼M(jìn)行拉伸,可能將會(huì)造成閥蓋拉偏,墊片壓縮不均勻,會(huì)導(dǎo)致在拉伸過(guò)程中閥蓋與閥體上下左右間隙出現(xiàn)嚴(yán)重不等,由于閥蓋存在止口與閥體存在配合關(guān)系,拉偏可能會(huì)損壞止口造成拉毛或者損壞現(xiàn)象。

基于以上考慮,筆者根據(jù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出一套拉伸方法,并總結(jié)出該拉伸過(guò)程有以下特點(diǎn):

(1)首先1～4組螺栓使用70MPa的油壓大小進(jìn)行拉伸,使用該油壓的大小是首先使該閥蓋止口順利的進(jìn)入止口,并且閥蓋不會(huì)產(chǎn)生偏斜,墊片初始也會(huì)均勻的適量壓縮,現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際過(guò)程中,前四組拉伸完成之后閥蓋間隙還是比較大,這四組螺栓在閥蓋完全進(jìn)入后拉伸量基本為0,所以后面需要對(duì)這幾組螺栓重新進(jìn)行拉伸。

(2)當(dāng)止口完全進(jìn)入后,接下來(lái)5～8組螺栓分別使用120MPa、130MPa、110MPa、110MPa的油壓進(jìn)行壓縮,這時(shí)候閥蓋會(huì)迅速進(jìn)入閥體,但是閥蓋間隙并不會(huì)達(dá)到修前0.30的值,剛開始由于這四組螺栓屬于過(guò)拉伸,在后續(xù)的拉伸過(guò)程中,隨著閥蓋的逐漸安裝到位,這四組螺栓拉伸量有幾個(gè)出現(xiàn)合格現(xiàn)象,比如第4顆、第19顆、第27顆、第2顆,其他螺栓拉伸量需要重新調(diào)整。接下來(lái)為了保證不出現(xiàn)螺栓過(guò)拉伸現(xiàn)象,不宜使用超過(guò)88Mpa的油壓值進(jìn)行拉伸,所以后面所有的按照88Mpa進(jìn)行拉伸;

(3)9～25組螺栓使用88Mpa進(jìn)行拉伸,這些螺栓包括沒(méi)有進(jìn)行拉伸的、以及前面1～4組所有螺栓、5～8組中的4顆螺栓。9～25組螺栓中所有的螺栓有25顆螺栓不需要再進(jìn)行拉伸調(diào)整。為此進(jìn)行所有的螺栓拉伸次數(shù)分析,分析得知有11顆螺栓進(jìn)行了一次拉伸合格,有18顆螺栓2次拉伸合格,只有1顆螺栓進(jìn)行了三次拉伸合格。

4 結(jié)論

按照上文所述的拉伸方法一共拉伸25組,如果完全按照不超過(guò)88Mpa值的大小進(jìn)行拉伸,需要至少45組以上,我們按照這種方法拉伸每臺(tái)閥門節(jié)省了4小時(shí)的螺栓拉伸時(shí)間。由于只有一套拉伸機(jī),每臺(tái)機(jī)組4臺(tái)閥門可節(jié)省16小時(shí)的時(shí)間。