趙世軍

摘 要 本文通過對(duì)某公司1號(hào)機(jī)組低壓隔板靜葉損傷原因進(jìn)行分析，并根據(jù)具體原因提出治理的方法及措施，處理后取得了較好的效果，消除了威脅機(jī)組安全運(yùn)行的隱患，為其他機(jī)組進(jìn)行靜葉損傷處理工作提供了參考。

關(guān)鍵詞 汽輪機(jī)；隔板靜葉；損傷：原因；分析；處理

中圖分類號(hào) TK26 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2016）172-0216-02

1 設(shè)備概況

某公司1號(hào)機(jī)組為CZK330-16.67/0.4/538/538 型直接空冷組機(jī)，汽輪機(jī)[ 1 ]由上海汽輪機(jī)有限公司制造。額度功率330MW，主汽額定壓力16.67MPa，主蒸汽額定溫度538℃，通流級(jí)數(shù)高壓1+11級(jí)， 中壓12級(jí)，低壓2×6級(jí)，低壓缸末級(jí)葉片高度665mm，空冷凝汽器額定背壓14kPa。

2 存在的問題

某公司1號(hào)機(jī)組在2011年4月進(jìn)行低壓內(nèi)缸分流板檢查工作過程中，發(fā)現(xiàn)大量破損斷裂的纏繞墊片吸附在低壓正、反向第一級(jí)隔板[ 1 ]靜葉[ 1 ]處（見圖1、圖2），將隔板靜葉嚴(yán)重磨損。經(jīng)檢查汽側(cè)第一級(jí)靜葉損傷103片，勵(lì)側(cè)第一級(jí)靜葉損傷100片，靜葉磨損最深處約16mm，寬度約2mm（見圖3、圖4）。由于隔板靜葉損傷數(shù)量多，部分靜葉損傷嚴(yán)重，一方面由于葉片表面損傷，葉形發(fā)生變化，粗糙度增加，降低了汽輪機(jī)的效率，影響機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性，另外也直接威脅著汽輪機(jī)組的安全運(yùn)行，為機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行埋下了隱患。

3 原因分析

經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)低壓缸入口密封板與聯(lián)通管和低壓內(nèi)缸進(jìn)汽管之間纏繞墊片內(nèi)圈碎裂脫落，導(dǎo)致碎片進(jìn)入到低壓內(nèi)缸，吸附在正反向第一級(jí)隔板靜葉處。經(jīng)過查閱圖紙，汽輪機(jī)中壓缸排汽口至低壓缸入口之間，中低壓聯(lián)通管各法蘭間原設(shè)計(jì)為1.5mm厚高溫紅紙板墊片，不是目前安裝的金屬石墨纏繞墊片。纏繞墊片是在機(jī)組安裝時(shí)，為了防止中低壓聯(lián)通管各法蘭經(jīng)過長(zhǎng)期運(yùn)行后發(fā)生漏泄而更換的。根據(jù)低壓缸入口密封板處墊片碎裂情況分析（見圖5），造成纏繞墊片碎裂脫落的主要原因?yàn)椋?/p>

1）墊片選型不當(dāng)，沒有采用帶內(nèi)環(huán)的可以防止壓潰及開裂的纏繞墊片。

2）墊片尺寸選擇不當(dāng)，墊片內(nèi)徑尺寸偏小，墊片安裝后部分墊片凸出于管道內(nèi)壁。

3）安裝工藝不良，墊片安裝位置不正，沒有發(fā)現(xiàn)安裝后的墊片凸出于管道內(nèi)壁并進(jìn)行處理。

綜上所述，由于墊片安裝后部分凸出于管道內(nèi)壁，而且墊片沒有金屬內(nèi)環(huán)，在汽流的沖刷下，墊片開裂碎裂脫落，碎裂的墊片碎片進(jìn)入低壓內(nèi)缸，吸附在隔板靜葉處，在汽流的沖擊下，吸附在隔板靜葉表面的墊片碎片產(chǎn)生振動(dòng)，將隔板靜葉磨損，造成隔板靜葉損壞嚴(yán)重。

4 缺陷處理

根據(jù)隔板靜葉損傷情況，及對(duì)低壓轉(zhuǎn)子[ 1 ]第一級(jí)動(dòng)葉[ 1 ]檢查未發(fā)現(xiàn)異常，并與汽輪機(jī)廠進(jìn)行溝通咨詢，決定對(duì)隔板靜葉進(jìn)行不揭缸焊接修復(fù)，具體修復(fù)工藝如下：

1）焊接方法：鎢極氬弧焊，焊工應(yīng)具有相應(yīng)資格，并持有特殊工種安全操作證。

2）焊接材料：Φ1.6mm ERNiCr-3焊絲，用酒精擦洗干凈。

3）準(zhǔn)備焊接設(shè)備并調(diào)試確保完好，準(zhǔn)備測(cè)溫儀等工具。

4）焊前清理：將補(bǔ)焊區(qū)域及周圍至少25mm范圍內(nèi)的母材用打光刀或砂紙去除鐵銹、氧化皮等雜物，使待焊區(qū)域露出光亮的金屬色。用酒精或丙酮清潔待焊區(qū)域，去除油脂等雜質(zhì)。

5）如果是出汽邊，應(yīng)準(zhǔn)備一塊5mm左右厚的紫銅板，緊貼在葉片下面，以利于施焊。

6）用氧乙炔火焰預(yù)熱150℃，預(yù)熱區(qū)域應(yīng)包括補(bǔ)焊區(qū)及周圍75mm內(nèi)的區(qū)域。

7）手工氬弧焊，直流正接，高頻起弧衰減息弧，焊接電流70A～90A，保護(hù)氣體Ar99.99%，氣體流量12L/min～14L/min，層間溫度不得低于120℃，不得高于200℃。

8）盡可能采用小范圍施焊。道間自檢焊縫表面質(zhì)量，如發(fā)現(xiàn)缺陷應(yīng)打磨去除后再繼續(xù)焊接。將原型線堆出并留有打磨余量。

9）焊后立即將補(bǔ)焊區(qū)加熱到300℃，之后在保溫材料下緩冷。

10）滲透檢查補(bǔ)焊區(qū)域，不允許有線性指示存在。11）按圖紙修磨至設(shè)計(jì)尺寸。

由于機(jī)組是備用臨檢，停機(jī)時(shí)間較短，對(duì)密封板處開裂的墊片進(jìn)行了處理，將墊片凸出于進(jìn)汽管內(nèi)壁、部分開裂未斷裂的墊片進(jìn)行了拆除，對(duì)墊片開裂的纏繞片接頭處進(jìn)行了點(diǎn)焊處理。由于進(jìn)行葉片修復(fù)的材料準(zhǔn)備不足，需要采購，考慮到機(jī)組可以短期運(yùn)行，因此決定下次機(jī)組停機(jī)時(shí)對(duì)隔板靜葉進(jìn)行修復(fù)處理。2011年5月18日機(jī)組停機(jī)備用，24日拆開低壓缸內(nèi)人孔進(jìn)行通風(fēng)，25日對(duì)隔板靜葉進(jìn)行修復(fù)工作。對(duì)隔板靜葉損壞較為嚴(yán)重的進(jìn)行了補(bǔ)焊處理，對(duì)一些較為輕微的損傷部位進(jìn)行了打磨修復(fù)，共補(bǔ)焊靜葉片99片，經(jīng)滲透著色檢查，全部合格。由于隔板靜葉較小，兩片靜葉間距離狹窄，不能在葉片出汽邊墊放銅板，無法對(duì)隔板靜葉出汽邊損壞部位進(jìn)行補(bǔ)焊，因此沒對(duì)部分隔板靜葉出汽邊缺口部位（見圖6）進(jìn)行處理。

2011年10月，利用停機(jī)臨檢的機(jī)會(huì)，對(duì)低壓隔板靜葉再次進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)隔板靜葉補(bǔ)焊部位完好，未發(fā)現(xiàn)有裂紋開焊等異常現(xiàn)象，說明葉片修復(fù)工作取得了成功。但在檢查的過程中，再次在低壓缸內(nèi)發(fā)現(xiàn)了11片纏繞墊片碎片，又有12片靜葉受到了磨損。經(jīng)檢查，上次處理過的密封板處墊片完好，沒再次出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象，檢查確認(rèn)墊片碎片是由中低壓聯(lián)通管水平段間法蘭墊片碎裂后進(jìn)入低壓缸內(nèi)。由于低壓缸入口處導(dǎo)汽管內(nèi)有導(dǎo)流板，人員無法進(jìn)入導(dǎo)管內(nèi)檢查具體是哪處墊片損壞脫落，同時(shí)，為了徹底消除隱患，保證機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行，因此，對(duì)8道水平段聯(lián)通管法蘭墊片全部進(jìn)行了更換，將原來使用的纏繞墊片更換為柔性石墨墊片，切斷了墊片碎片進(jìn)入汽缸內(nèi)的根源，徹底消除了隱患。在更換墊片過程中，取出的8片纏繞墊片全部出現(xiàn)內(nèi)孔處纏繞片開裂脫落現(xiàn)象，沒有一片完好無損的墊片。更換墊片的同時(shí)，對(duì)磨損較嚴(yán)重的部分靜葉進(jìn)行了修復(fù)處理。

2014年5月，1號(hào)機(jī)組進(jìn)行A檢，經(jīng)檢查，未發(fā)現(xiàn)低壓轉(zhuǎn)子動(dòng)葉有被纏繞墊片碎片損傷的痕跡，隔板靜葉焊接修復(fù)部位無裂紋開焊等異常現(xiàn)象。同時(shí)，對(duì)2011年遺留的低壓正反向第一級(jí)隔板靜葉出汽邊損壞部位進(jìn)行了補(bǔ)焊修復(fù)，低壓隔板靜葉損傷缺陷徹底消除。

5 結(jié)論

本文通過對(duì)某公司1號(hào)機(jī)組低壓隔板靜葉損傷原因進(jìn)行分析，并針對(duì)查找到的具體原因提出治理的方法及措施，成功消除了設(shè)備隱患，保證了汽輪機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)通過分析問題產(chǎn)生的原因，總結(jié)處理問題的經(jīng)驗(yàn)，為今后更好的處理類似問題積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]電力名詞審定委員會(huì).電力名詞2002[S].科學(xué)出版社，2002.