“頂軸油系統”提前投用方案探討

張繼東

【摘? 要】頂軸油提前投用是針對CPR1000機型半速汽輪機安裝的創新手段，有效解決了汽輪機扣蓋前半、全缸軸竄和軸系找中等技術難點。本文主要探討CPR1000機型半速汽輪機頂軸油提前投用在技術上的必要性，詳細介紹了頂軸油提前投用技術方案和施工難點。

【關鍵詞】頂軸油;提前投用;必要性;技術方案

1.背景概述

1.1 原油沖洗方案

在以往某核電廠一期工程中，汽輪機潤滑、頂軸和盤車系統均在EESR后移交調試部門開始油沖洗;此時汽輪發電機的整個安裝過程已基本完成。CPR1000機型供貨商提供的安裝指導程序中明確要求必須在頂軸油投用的情況下才能進行轉子盤轉，因此為配合軸系找中心、軸竄測量等工作，頂軸油回路需在汽輪機扣缸前可用。按照正常的施工邏輯，頂軸油與潤滑油回路安裝結束后要經過3個月左右的油沖洗方可投用，但根據某核電廠3號汽輪機安裝的實際情況，扣缸前的其他工作幾乎與油系統安裝同時完成，若等到油系統沖洗完畢后再實施扣缸，將導致安裝主關鍵路徑上直接損失近3個月的工期，對后續里程碑的影響較大。

1.2? 頂軸油提前投用的技術必要性討論

由于CPR1000機型采用阿拉貝拉型半速汽輪機，其轉動部件重量較大，汽輪機低壓轉子重達180余噸，發電機轉子重達233噸，致使徑向支持軸承重力荷載較大。為保護軸承和軸頸，防止常規盤轉子方法造成軸瓦烏金面被碾磨受損，汽輪機制造廠和設計方ALSTOM公司明確規定轉子的盤轉必須要在投入頂軸油的狀態下進行。而安裝過程中，汽輪機通流精測與調整、軸向間隙測量與調整、軸承安裝、軸系對中以及對輪鉸孔與聯接等工作又必須在轉子充分盤轉后或盤轉中進行。

那么，頂軸油的提前投入也就成為這些安裝工作的先決條件和制約條件。相關邏輯見圖1

2.實施過程描述

2.1 系統上油

使用臨時油箱作為系統進油點，其布置在潤滑油室上方16.2m層平臺。油沖洗用油為合格新油，上油由濾油機上油到臨時油箱或者通過正式油傳輸系統上油。當主油箱達到一定液位后，停止往臨時油箱加新油，此后的頂軸油用油通過精密濾油機往臨時油箱補充頂軸用油。

2.2 頂軸油系統沖洗

頂軸油泵為柱塞泵，對油質要求很高，任何小的顆粒雜質進入油泵，都有可能損壞頂軸油泵。因為頂軸油泵沒有入口濾網，為了保護頂軸油泵，防止雜質進入油泵，要求在泵啟動前，要對臨時油箱及油泵臨時入口管進行沖洗。

臨時油管沖洗方案：利用精密濾油機首次上油到臨時油箱對臨時油管進行沖洗，斷開頂軸油泵入口處的法蘭接頭，臨時油箱注油后，利用出口閥門交替接入濾油機入口，出口接到斷開的閥門的臨時油管端進行沖洗，經過濾油機將臨時油箱內的油打入臨時管路再回到臨時油箱循環，油質化驗合格后，關閉出口閥門，恢復油泵入口法蘭，方能啟泵運行進行系統沖洗。

頂軸油管首次沖洗：斷開頂軸油分配器，用臨時管路接到軸承箱回油管內，末端用軟膠管套進軸承箱回油管，起泵前，先取臨時油箱化驗，合格后啟動1臺頂軸油泵。為加大沖洗流量，可單次沖洗只進行1個或者2個軸承管路沖洗，其他軸承在頂軸油分配器前用堵板封堵，合格后再交替進行沖洗其他軸承管路。經過循環，即起泵累計4小時后，取油樣檢驗，取樣點在頂軸油回油軟管處。

二次沖洗：復裝頂軸油分配器，分配器閥門全開，將接軸瓦內頂軸油管接頭拆下，用軟膠管套接到油管接頭后固定到軸承箱內;油路經過軟管后流回軸承箱再通過回油套管回到主油箱;沖洗需扣上軸承箱蓋。經過沖洗累計4小時后，取油樣檢查。取樣點在軸承箱內。

投用頂軸油系統，復裝軸承座內頂軸油管接頭，徹底清潔各軸承箱內壁，軸瓦的頂軸油通道經檢查確認清潔無雜物，封閉軸承箱蓋，正式投用頂軸油臨時系統。

2.3 安裝注意事項

油系統管道施工過程中必須保證清潔度。對于半速汽輪機頂軸油提前投用，安裝期間主油箱、臨時油箱和油管道等清潔度控制更加重要。它直接關系到頂軸油沖洗效果。安裝期間清潔度控制措施有：

管段及接管圈安裝：對即將安裝的套裝油管管段，先用除油、除水的壓縮空氣對管內進行吹掃，再用丙酮和綢布將套裝油管中所有進油管（包括潤滑油進油管、頂軸油進油管）的內外壁、回油管的內壁、管口、支架等清潔干凈;焊接必須采用氬弧焊。

坡口加工時，管內應塞防火布，防止飛濺物掉落管中。坡口加工完畢，將管內堵塞物取出。

管段對口焊接前，管內必須先用壓縮空氣吹掃，再丙酮清潔干凈。清潔后用白布擦拭，白布應干凈。

單管段焊接必須采用全氬焊接或氬弧焊封底，電焊蓋面;焊材與母材的性能須相同或相近。

上油前臨時油箱及主油箱清理：臨時油箱及主油箱先清理雜物，再用白布清理內表面，直到表面干凈，若有脫漆應進行補漆工作，最后用面粉清理油污，主油箱回油濾網封閉前安裝單層沖洗濾網。

2.4 頂軸油投用安全措施

上油后，潤滑油室建立安全管理區域。區域內的動火作業應在上油前完成，特別是油箱上方，若不能及時完成的，應停止作業;或必須作業時應開工作票，控制區周圍無易燃物。

濾油機及主油箱、臨時油箱附近應準備足夠的消防用沙及滅火器。同時準備盛裝器具，在漏油、溢油情況下防止污染地面。

系統油沖洗及頂軸油提前投用過程中所需的電源、電纜、控制柜和頂軸油泵電氣保護均為臨時性。因流量較小，兩臺頂軸油泵可能需同時啟動，根據需要在主油箱上方和16.2米層汽機軸承箱附近各設立一套油泵啟停控制開關。

做好安全應急措施，主油箱緊急排油口管路SEH應可用。

3.總結

頂軸油回路的單獨沖洗僅耗時兩周左右，較原計劃提前兩個半月投用，為汽輪機扣缸及之后一系列工作的開展爭取到寶貴的時間窗口。雖然潤滑油回路沖洗在扣缸后與軸承箱安裝交叉進行時需采取臨時封堵措施，但綜合考慮安裝和調試的整體工期安排，油系統投用方案的優化是確保盤車可用里程碑提前實現的關鍵。