崔林，高靖，畢志英

（中國(guó)電建集團(tuán)河北工程有限公司，河北 石家莊 050000）

本文以某臺(tái)機(jī)組為實(shí)例，結(jié)合該機(jī)組導(dǎo)汽管連接螺母拆除過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，進(jìn)行原因分析，并論證拆除方案，根據(jù)遇到的問(wèn)題調(diào)整施工方案及工序。本次調(diào)整后的施工方案順利執(zhí)行，保證機(jī)組按期順利運(yùn)輸返回制造廠檢修。其他類似項(xiàng)目和類似問(wèn)題可借鑒參考本方案。

1 項(xiàng)目介紹

本期工程2×600MW 超臨界燃煤機(jī)組于2008 年4 月正式開(kāi)工建設(shè)，1 號(hào)機(jī)組于2011 年3 月通過(guò)168h 試運(yùn)投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)。2015 年，2 臺(tái)機(jī)組“近零排放”改造正式通過(guò)省環(huán)保廳驗(yàn)收，成為“近零排放”的火力發(fā)電廠；2017 年，完成1 號(hào)機(jī)組汽輪機(jī)本體連通管供熱改造；2019 年，完成1 號(hào)機(jī)組多聯(lián)供直供汽改造項(xiàng)目，機(jī)組停機(jī)前運(yùn)行正常。2021 年，為首次進(jìn)行返廠大修。本項(xiàng)目汽輪機(jī)采用日本富士電機(jī)株式會(huì)社生產(chǎn)的600MW 超臨界、一次中間再熱、單軸、三缸兩排汽、凝汽式、反動(dòng)式汽輪機(jī)。高壓缸外缸采用對(duì)分面垂直軸線的筒形結(jié)構(gòu)；中壓缸為雙層缸設(shè)計(jì)，其雙層缸為水平中分式內(nèi)缸和外缸；高壓缸與高調(diào)閥導(dǎo)汽管道通過(guò)螺母連接在一起，高壓缸返回制造廠檢修時(shí)，需要對(duì)螺母進(jìn)行拆除。

2 施工方案及實(shí)施過(guò)程中遇到的問(wèn)題

2.1 兩側(cè)高調(diào)閥導(dǎo)汽管道連接螺母拆除方案

（1）A、E 列6 ～7 柱間（距離10m）使用兩根鋼絲繩（長(zhǎng)度15m 以上）連接。

（2）使用手拉葫蘆（10t）以及鋼絲繩固定在6 ～7 柱之間，另一端與左、右側(cè)閥組固定。

（3）安裝螺母旋轉(zhuǎn)托板（圖1 中件18），保證螺母旋轉(zhuǎn)過(guò)程中保持與導(dǎo)汽管同心。

圖1 螺母旋轉(zhuǎn)托板圖

（4）丙烷加熱器由上下兩個(gè)半圈組成一套，加熱時(shí)套在螺母上，然后將支撐支架架好，使燃燒嘴與螺母拉開(kāi)距離，同時(shí)注意并列使用的加熱器要距離均勻，使加熱時(shí)螺母受熱均勻。加熱時(shí)同時(shí)使用4 組丙烷火焰加熱器，均勻加熱高調(diào)閥與高壓缸連接螺母至200℃，加熱時(shí)長(zhǎng)控制在25min，使用測(cè)溫槍測(cè)溫；溫度達(dá)到要求后，使用鉤子將加熱器向調(diào)閥側(cè)快速拉出?；鹧婕訜崞魅鐖D2。

圖2 火焰加熱器（加熱時(shí)效果）

（5）安裝環(huán)形扳手（K336）及吊耳，使用鋼絲繩將吊耳與行車掛鉤相連，緩慢起吊，螺母緩慢松開(kāi)。

（6）拆除環(huán)形扳手，使用行車將螺母持環(huán)（K335）吊至連接螺母下方，使螺母持環(huán)與連接螺母接觸且有支撐力，確保閥組與缸體水平連接。

（7）使用撬棒插入連接螺母表面孔洞，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)連接螺母直至旋開(kāi)為止。

（8）可能發(fā)生螺母卡澀無(wú)法旋出的情況，使用火把繼續(xù)持續(xù)均勻加熱，并再次嘗試旋出。如加熱旋出無(wú)效，則破壞性拆除，并與主機(jī)廠聯(lián)系緊急采購(gòu)螺母?jìng)浼?/p>

（9）使用導(dǎo)鏈將左、右側(cè)高調(diào)閥向兩側(cè)拉開(kāi)，使閥體與缸體之間間隙為20mm。

2.2 方案實(shí)施過(guò)程中遇到的問(wèn)題

右側(cè)螺母拆除過(guò)程中發(fā)現(xiàn)卡澀問(wèn)題，人力無(wú)法盤動(dòng)，但使用吊車可以盤動(dòng)，但無(wú)法一次性盤出每次大約為2周，需要在盤不動(dòng)時(shí)，將螺母自然冷卻至室溫，然后再次重復(fù)施工步驟4 ～7 步，全部螺紋為12 周圈，施工進(jìn)行3 天共計(jì)6 次才將螺母松下。左側(cè)螺母在第一次盤動(dòng)時(shí)，人力無(wú)法盤動(dòng)，使用吊車可以盤動(dòng)，第一次盤動(dòng)旋轉(zhuǎn)了半圈螺紋，就不再松動(dòng)，將螺母進(jìn)行自然冷卻，然后重復(fù)進(jìn)行了第2、3、4 次盤動(dòng)，合計(jì)盤動(dòng)3 周圈。第4 次盤動(dòng)時(shí)有較為明顯的卡澀現(xiàn)象，共計(jì)盤動(dòng)了50mm左右的弧長(zhǎng)后就無(wú)法盤動(dòng)。第5、6 次盤動(dòng)時(shí)，行車加大盤動(dòng)噸位從8t 升至20t 后也未盤動(dòng)螺母。

2.3 原因分析

（1）螺母螺紋形式如圖3 所示，該螺母材質(zhì)為21CrMoNiV47，螺紋旋合長(zhǎng)度247.5mm，為粗螺牙設(shè)計(jì)，牙高10.5mm，寬度20.0mm，配合間隙1.5mm。根據(jù)螺紋形式和右側(cè)松開(kāi)的螺母螺紋蹭磨痕跡情況，考慮螺紋卡澀的可能性較小。

圖3 螺母螺紋形式

（2）施工方案是按照制造廠提供的說(shuō)明書(shū)及圖紙編制的，所以施工方案是正確的、可靠的、可行的。在咨詢國(guó)內(nèi)同類型項(xiàng)目時(shí)發(fā)現(xiàn)，按照此方案是可以拆卸下連接螺母的，并且拆除過(guò)程中無(wú)卡澀情況。

（3）檢查右側(cè)螺母通過(guò)螺母外側(cè)的銷孔發(fā)現(xiàn)明顯蹭磨痕跡，通過(guò)查看圖紙發(fā)現(xiàn)螺母按銷孔分界，外側(cè)為一凸臺(tái)，內(nèi)側(cè)為螺母螺紋。凸臺(tái)與導(dǎo)汽管法蘭的配合間隙廠家圖紙未提供設(shè)計(jì)要求，在現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)間隙小于0.1mm。根據(jù)發(fā)生蹭磨的痕跡所在的位置判斷，劃痕應(yīng)該為凸臺(tái)在導(dǎo)汽管法蘭上摩擦留下的，所以考慮凸臺(tái)間隙過(guò)小或縫隙內(nèi)掉入氧化皮后碾磨造成的。再加上此項(xiàng)目在黃河沿岸，空氣濕度較大，考慮設(shè)備銹蝕氧化情況要比作為參考的其他機(jī)組嚴(yán)重，所以考慮在凸臺(tái)上出現(xiàn)氧化皮的情況也是可能的。

3 優(yōu)化方案及實(shí)施

確定問(wèn)題原因后，調(diào)整了原施工方案，調(diào)整后的部分如下。

將高壓調(diào)閥閥芯拆除，從調(diào)閥向?qū)軆?nèi)部填入干冰，降低導(dǎo)汽管道溫度，增加導(dǎo)汽管道與螺母的溫差，從而達(dá)到延長(zhǎng)施工時(shí)長(zhǎng)及加速冷卻施工區(qū)域的效果。干冰加入的時(shí)間，可以通過(guò)監(jiān)視導(dǎo)汽管升溫或在開(kāi)始加熱后10 分開(kāi)始。干冰加熱過(guò)程中要注意人員安全。用行車盤動(dòng)螺母，加大盤動(dòng)噸位最大到40t，為了保證不出現(xiàn)脫鉤問(wèn)題將環(huán)形扳手（K336）點(diǎn)焊到螺母上。首次盤動(dòng)時(shí)在螺母焊接一個(gè)支點(diǎn)，增加千斤頂支撐，輔助盤動(dòng)螺母，保證螺母能夠從卡澀點(diǎn)通過(guò)。因?yàn)榭梢酝度敫杀蓪⒙菽讣訜釡囟壬险{(diào)至260℃，同時(shí)測(cè)量導(dǎo)汽管溫度保證溫度在100℃以下?？紤]升溫困難，加熱時(shí)，可以考慮增加烤把加熱，烤把采用氧氣和乙炔氣體。

實(shí)施過(guò)程：將高壓調(diào)閥閥芯拆除后，測(cè)量閥門端部到加入干冰的位置點(diǎn)的距離，保證干冰能達(dá)到最佳效果。加熱時(shí)增加4 個(gè)烤把加熱，加熱時(shí)長(zhǎng)延長(zhǎng)到30 分鐘。首次盤動(dòng)增加了一個(gè)100t 液壓千斤頂輔助。

第一次盤動(dòng)明顯感覺(jué)出卡澀，臨時(shí)添加了使用重錘敲擊的方案，使用吊車將一個(gè)重錘(約1500kg)吊起，人力推動(dòng)重錘錘擊環(huán)形扳手（K336）的凸起，敲擊數(shù)次后每次推動(dòng)距離明顯增大，大約旋轉(zhuǎn)120°后，螺母溫度下降較快，溫差無(wú)法保持，未冷卻直接進(jìn)行加熱。

第二次加熱后直接用行車盤動(dòng)，盤動(dòng)時(shí)噸位1t，當(dāng)旋轉(zhuǎn)240°后，大約在上一圈開(kāi)始的位置，明顯出現(xiàn)摩擦音，盤動(dòng)噸位顯示達(dá)到30t，旋過(guò)這個(gè)角度后噸位迅速下降至1t。通過(guò)這個(gè)現(xiàn)象確定在這個(gè)角度上應(yīng)該是出現(xiàn)了咬合凸起。第二次盤動(dòng)總共旋轉(zhuǎn)了4 圈，后因溫度下降暫停盤動(dòng)，開(kāi)始火焰加熱。

再次加熱后，因?yàn)閮?nèi)外溫度接近，所以盤動(dòng)噸位明顯上升，最高時(shí)達(dá)到了40t，為了保證設(shè)備安全，停止作業(yè)，本次僅盤動(dòng)了2 圈，至此當(dāng)天作業(yè)停止。

自然冷卻12h，溫度達(dá)到室溫后，再次開(kāi)始火焰加熱，加熱溫度設(shè)定為260℃，時(shí)間30 分鐘，后啟動(dòng)行車進(jìn)行盤動(dòng)，此次盤動(dòng)一次性將剩余圈數(shù)盤完。

至此左側(cè)螺母拆除工作全部結(jié)束。后續(xù)將高調(diào)閥向左右兩側(cè)拉開(kāi)20mm 后，汽輪機(jī)高壓缸完成本體工作，具備外運(yùn)返回制造廠檢修的條件。

4 結(jié)語(yǔ)

新方案順利實(shí)施，成功將螺母松下，施工結(jié)束后，對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行了總結(jié)。拆解螺母前，應(yīng)先拆除高壓調(diào)速汽閥閥芯，加入干冰用來(lái)降低導(dǎo)汽管溫度，能夠有效增加施工時(shí)長(zhǎng)。拆卸螺母時(shí)可以根據(jù)實(shí)際情況，增加螺母加熱溫度及行車盤動(dòng)噸位。機(jī)組檢修時(shí)如長(zhǎng)時(shí)間未解體過(guò)的設(shè)備，在解體前應(yīng)使用煤油浸泡，如無(wú)法浸泡的解體時(shí)，要增加錘擊工藝。在保證設(shè)備安全的前提下，可以增加加熱工藝，即使圖紙或說(shuō)明書(shū)中無(wú)加熱要求的，也可以采取加熱工藝。使用加熱工藝時(shí)，要考慮內(nèi)外部件間的溫差，溫差越大效果越好。

為了保證回裝時(shí)順利完成，在高壓缸運(yùn)輸返廠后，應(yīng)將螺母向調(diào)閥側(cè)推動(dòng)至最內(nèi)位置，將向?qū)芊ㄌm漏出，打磨干凈導(dǎo)汽管上的蹭磨痕跡和氧化皮，然后將螺母向汽缸側(cè)推動(dòng)至最外側(cè)，將螺母內(nèi)能漏出的位置上的氧化皮和蹭磨痕跡打磨干凈。在設(shè)備回裝前，還應(yīng)將導(dǎo)汽管法蘭上涂抹耐高溫型螺栓防咬劑，將導(dǎo)汽管法蘭外表面進(jìn)行打磨，增大凸臺(tái)與導(dǎo)汽管外法蘭之間的間隙。如有條件可以考慮將凸臺(tái)減窄，將原有寬度降低一半左右，這個(gè)凸臺(tái)在設(shè)備上起到的作用是用來(lái)保證螺母與法蘭的同心，變窄不會(huì)影響其應(yīng)產(chǎn)生的作用，同時(shí)發(fā)生蹭磨的接觸面變窄能夠有效降低今后的蹭磨現(xiàn)象。