淺談汽輪機中分面漏汽的處理

摘 要：通過闡述汽輪機中分面漏汽產生的原因，根據運行條件及汽缸變形情況，有針對性的介紹幾種中分面漏汽的處理方法及優缺點。

關鍵詞：處理方法；墊銅絲布；噴涂；補焊；刮研

汽缸具有尺寸大、跨度廣、質量重、結構復雜的特點，其水平中分面容易變形，嚴重時會導致漏汽。本文結合我廠15MW高溫高壓抽凝機組中分面漏汽的幾種處理方式，闡述幾種漏汽處理的具體方案及優缺點。

1 結合面泄露的原因分析

1.1 汽缸涂料質量不好，有堅硬雜質砂粒或鐵屑等

由于這種原因產生的汽缸變形泄漏，在大修中揭開汽缸大蓋仔細檢查時，即會發現堅硬的鐵渣及雜物。

1.2 汽缸法蘭螺栓緊力不足或未能掌握有效緊螺栓方法

為保證汽缸運行中不泄漏，汽缸螺栓必須具備一定預緊力，必須考慮材料高溫蠕變而產生的應力，螺栓的應力應該大于法蘭運行中所需最小密封應力。同樣未能掌握有效的緊螺栓的方法，一味加大螺栓預緊力也是不恰當的，將加快螺栓材料應力松弛，并導致螺栓損壞。

1.3 自身缺陷

由于在設備制造過程中，回火處理不夠充分，殘留的應力在新機組投產一段時間后，與溫度應力互相起作用，導致汽缸法蘭接合面變形而產生泄漏。

1.4 運行原因造成汽缸法蘭變形

如汽輪機啟動方式不當、汽缸進水、保溫不善、溫度和壓力變化較大等原因也可造成汽缸變形。

我廠汽輪機因運行不久即出現中分面泄露問題，根據分析，因我廠機組是中溫中壓改型高溫高壓機組，自身缺陷造成中分面泄露的可能性較大。

2 汽缸結合面嚴密性的檢查方法

（1）揭大蓋后，立刻檢查結合面涂料沖刷情況，記錄并標記汽流沖刷痕跡以及有紅色銹斑的地方，特別注意穿透性沖刷痕跡，明確存在泄露部位。

（2）將汽輪機解體，拆除全部隔板，吊出轉子。

（3）合空缸，從汽缸內外用塞尺測量各區間的間隙情況，并記錄。

（4）緊1/2螺栓，用塞尺從里、外分別進一步測量。

3 幾種中分面漏汽的處理方法

3.1 局部墊銅絲布

局部加墊銅絲布配合加大螺栓緊力是一種普遍簡單高效的處理方式，可以處理泄露量不大、機組變形不嚴重的情況。我廠1#機組中分面第一次出現泄漏即采取了此種處理方式。

處理方式如下：（1）汽輪機中分面增加疏水；（2）1#汽輪機低壓蒸汽室下部沒有疏水孔，按照廠家要求在加強筋兩側分別打Φ7mm孔2個；（3）通過汽輪機扣空缸檢測，汽缸水平中分面內、外側各有兩處間隙在0.07mm，采取了墊銅絲布措施；（4）對汽缸螺栓的預緊力由45.69?改變為100?，加大螺栓緊力。

使用情況分析：該處理方式用時較短，適用于汽缸變形不大的機組，是一種快速、間接的處理方式。我廠1#機組使用過此種處理方式，至機組大修時（3年）未出現泄漏。

3.2 噴涂處理

應用噴涂消除汽缸中分面漏汽的電廠數量也較廣泛，噴涂是借助于氧乙炔火焰把金屬粉末加熱至熔化或達到高塑性狀態后噴射于處理過的汽缸表面，而形成一層具有所需性能的涂層方法。它的最大特點是設備簡單、操作方便，可獲得耐熱、耐磨的涂層。

使用情況分析：該處理方式與墊銅絲布效果類似，用時較短，適用于汽缸變形不大的機組。我廠2#機組采用了此種處理方案，運行兩年以后出現泄漏。

3.3 在線處理方式

機組運行狀態下，發現機組泄露位置，針對泄露量不大的情況，制作專用工具，采取帶壓堵漏的方式對機組中分面泄露位置處理（卡具為耐熱鋼，內部用專用膠密封泄漏蒸汽）。此種處理方式僅可作為臨時措施，我廠針對2#汽輪機實際運行情況及泄漏量，采用過此種處理方式，3個月來未出現二次泄露。

3.4 補焊處理

如果通過扣缸檢查，發現局部區域需要修補，一般采用電焊焊補。局部變形大都在高壓軸封處的法蘭平面，可以通過補焊一條或兩條8-10mm 寬的密封帶，然后平板進行測量修復，工作也較為簡單。焊補前將汽缸平面進行預熱，預熱溫度為150℃左右，選用奧氏體焊條進行冷焊，待冷卻至室溫后，進行打磨修刮。這種處理方式多用作汽缸裂紋等現象。

3.5 刮研處理

根據扣空缸結果，針對變形情況，分為以下幾種：（1）若前汽缸上揚，低壓缸接觸良好。采取的方案為將上下缸面全部涂紅丹，合缸。首先去除上下缸接觸的硬點，然后移開上缸，用木塊支撐，用角磨機研磨下缸，然后缸面涂紅丹，再次合缸，觀察接觸情況，反復多次。若上下缸研磨后各部都出現接觸點，則采用刮刀手工刮研缸面，細化處理，至基本接觸上下缸涂紅丹，進一步合空缸和緊1/3螺栓。復測接觸情況至良好為止。若仍差一點點，也可采用加氧化鐵粉和適當增加高壓螺栓的預緊力加以解決； （2）若汽缸中分面出現上拱情況。首先去除硬點、合缸、用塞尺測量視間隙大小，則采用角磨機研磨低壓缸下缸的方法，高壓缸為防止汽封漏汽不宜處理，處理方法同上； （3）若上下缸出現扭曲的情況。考慮出現此現象時，采用的方法是處理一面，待一面接觸良好后，另一面采用壓鉛絲或氧化鐵粉，增加螺栓預緊力方法解決。（全部處理，可能會影響汽缸和隔板的間隙）。以我廠2#機組為例， 根據空缸和緊1/3螺栓測量間隙，我廠機組汽缸為“扭曲”變形，采用上述方案的第3種方案，以上缸為基準，刮研下缸，具體方案如下：1）以研平的上缸為基準，刮研下缸結合面。首先在清理干凈的上缸結合面內外間隙，確定下缸結合面上應刮研的部位及需刮研金屬厚度； 2）刮研采用電動研磨砂輪，從刮研量最大部位開始，逐漸向四周擴大，每次修磨量盡量小，為防止刮研過量，在接近基準時每次刮研量控制在0.1～0.2㎜，并反復合缸對研，檢查結合面間隙，直至在自由狀態下0 .05㎜塞尺不入。

使用情況分析：刮研處理中分面漏汽是一種比較徹底的解決方式，但是耗時較長。我廠兩臺機組利用大修時機采用刮研處理后運行至今未出現泄漏，機組得以滿負荷運行。

4 結論

對汽輪機高中壓汽缸中分面漏汽問題的處理可以通過多種渠道找出解決的辦法。采用墊銅絲布、噴涂方式簡單、快捷，但是使用年限不長；采用補焊、刮研用時較長，修復比較徹底。另外為防止汽輪機中分面漏汽，提高中分面法蘭螺栓的強度、增加螺栓緊力、結合面增加疏水孔等也是一種行之有效的手段。在設備使用方面，主要在汽輪機啟動、停機和變工況條件下，應在防止溫度急劇變化和汽缸進水等方面加強監督管理。

參考文獻：

[1]吉林熱電廠編.《高壓汽輪機檢修》[M].水利水電出版社.

作者簡介：蔡鑫，男，助理工程師，2010年畢業于中國礦業大學，從事自備電廠技術管理工作。