低压缸拼缸结合面变形控制工艺创新论文_王兴

低压缸拼缸结合面变形控制工艺创新论文_王兴

(中国能源建设集团湖南火电建设有限公司)

摘要:低压缸在发电厂机组中属于重要的构件,在对其应用的过程中,一般需要进行拼缸处理,然而,在拼缸的过程中容易出现间隙过大问题,并且低压缸在使用的过程中也存在一些问题,其中拼缸结合面变形便是主要问题之一。因此,本文重点对低压缸拼缸结合面出现的变形进行控制,并通过对控制工艺的创新来解决实际问题。

关键词:低压缸;拼缸;结合面;变性控制

随着国家“十一五”规划《纲要》的提出,要求我国发电厂在建设发展过程中走低消耗、大容量的路线,对技术方面提出了新的要求,但从目前机组的现状来看,由于低压缸的外形比较大,并且都是以散装的形式发挥,当进行现场装焊的过程中,很容易出现分面间隙过大的问题,从而导致低压缸的密封性受到一定的影响,同时,在进行检修时,缸体出现的变形过大容易使中分面螺栓造成损坏,从而造成损失,针对此类问题的出现,应该通过相应的控制工艺来对问题进行解决。以下将对拼缸完成之后出现间隙过大的原因进行分析,并找出适当的解决方法。同时针对低压缸自身及其相关问题,采取相应的解决方案对问题进行有效解决。

1.拼缸后出现间隙过大的原因分析

拼缸完成之后所出现的间隙过大的原因通常有很多中,但形成这种现象的主要原因有三种:首先,加工件的刚度欠缺,在拼缸的过程中,不能够满足相关的要求;其次,由于低压缸在体型方面较大,这便会导致其侧板以及端板的刚度有所欠缺,因此,在进行焊接的过程中较容易出现变形;最后,产生间隙过大的最浅显、最直接的因素是由于上半缸和下半缸的拼缸变形出现不一致性,所以不能够进行互补。除此之外,在进行低压缸拼缸的过程中,徐泽合适的焊接方法也是非常重要的,若在焊接方法的选择方面存在不当,也会导致拼缸完成后出现间隙过大的现象,并且相关工作人员在对低压缸拼缸进行监管的过程中,因监管不到位而导致低压缸拼缸出现间隙的问题也时常出现。所以,低压缸拼缸过程中出现间隙过大问题所形成的原因是多方面的,应该针对这些原因,通过合理有效的方法进行解决。

基于以上原因,为了使低压缸结合面产生的最大间隙得以有效减小,可以采取如下方法措施进行实现。

(1)按传统方式组合拼缸

这种方法主要是先将下半端板、侧板就位,安装加工法兰,然后安装下缸内衬管,下半单独施焊,再依次组合上半部件。完成汽缸焊接工作后汽缸找正,最后进行凝汽器与汽缸连接。这种施工方案所需要耗费的施工时间约为1个月左右,此方法的优点在于安装方式较为成熟,但是也存在一定的缺点,主要在于其加工费用比较高昂,并且加工完成后的最大间隙依然偏大,因此,这种施工方案不适合此次问题的解决。

(2)调整安装顺序

这种方法主要是先将下半端板、侧板就位,安装加工法兰,找平找正后进行临时固定。然后将下缸内衬管进行点焊固定。再拆除加工法兰并安装上半前、后端板,紧固中分面1/3螺栓以消除结合面间隙,将下半缸体与内衬管焊接完成后,与凝汽器进行连接焊接,最后安装上半中间腹板和厂供法兰。这种施工方案所耗用的施工时间与传统方式组合拼缸的施工时间几乎相同,此方法优点在于其安装方式变化不大,对最大间隙的消除有一定的好处,但也存在一定的缺点,主要在于安装加工费用比较昂贵,并且所消除的最大间隙仍达不到相应的要求和预期的效果,因此,这种方法也不适用于此次问题的解决。

(3)缸体与衬管单独施焊

先将端板就位,在侧板上安装临时挂耳后将侧板悬挂于端板上,安装上半前、后圆弧支撑拧紧全部螺栓,吊入上半中间圆形腹板,然后安装中间厂供法兰再紧固螺栓,缸体单独施焊,直至连缸完成,施焊完成后吊开上半汽缸,安装缸内衬管、管板。这种施工方法在施工时间方面要稍短于以上两种方法,并且这种施工方法具有无需加工费用的优点,但是在最后对衬管进行焊接的过程中,会导致衬管出现一定程度的扭曲变形,从而还是会导致汽缸最终的间隙受到影响,因此,这种方法仍然不适用于此次问题的解决。

(4)取消加工件,整体施焊

先将下半端板就位,然后将侧板悬挂于端板的临时挂耳上。安装上半前、后端板并紧固中分面全部螺栓,然后在汽缸两侧增加临时支撑,将下缸内所有衬管点焊固定后,再安装上半中间圆形腹板,配准腹板长度后将厂供法兰安装到位并紧固中分面螺栓,最后汽缸整体施焊,完成后复查汽缸中心,进行凝汽器与汽缸连接。这种方法在耗时方面是最短的一种方案,其优点在于不需要任何加工费用,并且能够使最大间隙的消除效果非常明显,目前这种方法比较新颖,因此,在操作的过程中还存在一定的风险,但整体加工产生的费用几乎没有,并且操作比较简单,此次可以作为此次问题的解决方案进行研究。

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此次操作的目标是使间隙缩小至2.00mm以内,其定量目标主要是通过调整安装方法,取消法兰加工。降低低压缸最终中分面间隙50%以上,同时缩短工期一周左右。并且这些目标的完成在预计范围之内,因此可行。

2. 拼缸后出现间隙的解决方案

通过“头脑风暴法”认为要达到拼缸完成后中分面间隙在2.00mm以内,需要最大限度解决所有影响在焊接时汽缸的扭曲变形,可按照以下解决方案进行。

2.1加工件刚度不够,不能满足拼缸要求

针对此项问题进行解决的过程中,可以对加工法兰的厚度进行增加,从而使刚度得到提升,但是这种方法从经济性角度来讲,需要单独购买螺栓,这样会增加加工费用;在实用性角度来讲,对其进行重复使用仅限于同类机型,因此,这种方案在实施的过程中存在一定的局限性,不适合问题的解决。

同时,针对此问题进行解决也可以采用上半圆弧支撑代替加工法兰,从经济性角度来讲,无需增加任何费用;从实用性角度来讲,此方案适用于所有结构类型相似的低压缸,因此,此解决方案具有一定的优越性,适合对此项问题进行解决,可以采纳。

2.2由于低压缸体型过大,端板、侧板刚度不够,焊接时变形

针对此项问题可以增加筋板,提高缸体刚度,从经济性角度来看,由于需要购买原材料,因此会增加费用;从实用性角度来看,适用于体型过大的机型。因此,具有一定的局限性,并不适用于此项问题的有效解决。

同时,针对此项问题也可以增加临时衬管,增加汽缸整体刚度。从经济性角度来看,利用废弃钢管,满足长度即可,无需额外费用;从实用性角度来看,其适用于所有结构类型相似的低压缸。由此可见,此方案既经济又实用,可以作为此项问题的解决方案。

2.3上、下半缸拼缸变形不一致,不能互补

针对此项问题可以进行上、下半单独拼缸。其从经济性角度而言,可同时施工,缩短工期;从实用性角度而言,其适用于类似结构的机型,因此,这种方案仍存在一定的局限性,并不适用此项问题的解决。

而对此项问题解决还可以安装上半所有部件,包含上半中部法兰点焊固定后整体焊接。其经济性在于无任何多余费用,有利于整体施工连续性。能节省一定施工工期;其实用性在于此安装方式适用于所有结构类型相似的低压缸。因此,此方案适用于此项问题的解决。

2.4焊接方法不对,导致变形过大

针对此项问题进行解决可采取手持式电焊进行焊接,其经济性在于无需增加额外成本,减少耗材费用;其实用性在于操作简单,易于推广,但这种方案操作使会导致焊接的质量比较粗糙,并且还影响外观,因此,不完全适用于此项问题的解决。

相比之下,对此项问题的解决可以通过灌输质量意识,提高钳工安装工艺来实现,其经济性在于降低了焊接难度,提高焊接效率;其实用性在于注重质量、提高品牌竞争力,因此,这种方案要更优于上述解决方案,值得推广应用。

2.5焊接过程未监控到位

针对此项问题的解决可以嘱咐焊工定时检查缸体变形,这种方案的经济性在于无需增加额外人工费;其实用性在于这种方案易于推广。但此方法较为费时费力,容易使工作人员的工作负担加重,并且控制效果有所欠缺,因此,这种方法不完全适用于此项问题的解决。

相比之下,此项问题的解决还可以严格按照焊接工艺焊接低压缸各个部件。其经济性在于无需增加额外成本,控制效果明显;其实用性在于此方案操作简单,易于推广。因此,可作为此项问题解决的优选方案。

3.结束语

综上所述,低压缸拼缸后会形成间隙的原因共体现在五个方面,此次研究针对这五个方面进行了分析,并通过对其控制工艺进行了创新研究,针对各项问题及原因做出了合理化解决方案,有利于对问题的全面解决。

参考文献:

[1]万大勇.核电站汽轮机低压外缸拼缸及防变形控制[J].科技视界,2015(24):265-267.

[2]姜晖.9F燃机工程汽轮机低压缸组合焊接变形控制[J].科技创新导报,2015,12(31):104-104.

论文作者:王兴

论文发表刊物:《电力设备》2018年第18期

论文发表时间:2018/10/19

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