紫坪铺开发有限责任公司 四川成都 610091）
摘要：分析紫坪铺电厂集电环室里原补气管段存在的问题，对现补气管段进行改进，采用卡箍连接方式后，节约检修成本，缩短检修工期，并避免因切割或焊接补气管的氧化铁和焊渣埋藏的安全隐患。
关键词：补气管；卡箍连接；沟槽；密封圈
一、概述
紫坪铺电厂大轴补气管是从主厂房下游墙外敷设到上机架延伸到大轴补气阀筒，其中上机架中心体至补气阀筒之间是直管段（见图1），没有断开连接。每次检修集电环室里设备或机组大修都必须用气割切断补气管，切开的上管段随补气阀筒吊出，才能拆卸集电环及发电机组其他设备，回装完设备后再进行焊接补气管。在切割或焊接补气管过程中很容易将切割的氧化铁或焊渣掉进转子铁芯缝隙以及磁极线圈里，这些部位极不容易清扫，给机组安全运行埋藏隐患，可能会造成磁极绕组匝间短路，甚至定子扫膛，造成重大的经济损失,为避免以上设备故障或事故发生，需要对该设备进行改进。
图1
二、改进的必要性
1、2013年汛后对4台机组集电环返厂处理，对补气管进行切割再焊接，需要特殊工（焊工、切割工）以及焊条、氧气、乙炔。经过改进后可节省这方面工作的人力和物资消耗。
2、在切割或焊接时产生的火花可能烫伤设备表面面漆，甚至引起火灾，破坏设备绝缘等级，对设备造成重大损坏。
3、产生的氧化铁或焊渣颗粒可能通过上机架缝隙掉进转子铁芯或磁极线圈缝隙里，该部位极不容易检查清扫，构成极大设备隐患。
4、在同一处或近距离超过三次切割或焊接钢材，容易造成钢材组织不均匀和力学性能下降。并存在焊接和切割产生的烟尘对厂房环境的污染。由于操作空间和焊接技能的差异，在焊接质量和外观都难以达到满意的结果，从而影响管路的整体美观质量。
三、改进的可行性
1、为保证检修集电环或机组大修简单方便、安全可靠，保证在检修过程中转子铁芯缝隙及磁极线圈里无氧化铁或焊渣掉入，建议将补气管集电环室连接方式（焊接方式）改为沟槽式卡箍连接方式。
2、沟槽式卡箍连接方式可最大能承受压力2.5Mpa，由于沟槽管件连接操作简单，检修时无需特殊的专业技能，普通工人经过简单的培训即可操作。当机组设备需要检修时，拆卸或连接仅需几分钟时间。
3、改进后，在检修维护集电环及发电机组其它设备时就不需要切割和焊接，也不会因切割和焊接产生氧化铁和焊渣，同时也不会对转子和定子造成安全隐患，只需松开两片卡箍即可。
4、利用滚槽机在连接管口处挤压出一个沟槽宽11.9mm，深2.39mm的一条沟槽（见图2）。而卡箍与上下管口结构正好相反，形成凹凸配合，管与管之间为柔性（橡胶密封圈）连接，使管路具有抗震动、抗收缩和膨胀的能力。
图2
5、现场所需要的操作空间小，可真正的实现靠墙角安装，操作难度大为减少，从而节省了占用空间，美化了管道安装的效果。
四、沟槽式卡箍连接方式简介
沟槽连接管件主要有三部分组成：密封橡胶圈、卡箍和锁紧螺栓。位于内层的橡胶密封圈置于被连接管道的外侧，并与预先滚制的沟槽相吻合，再在橡胶圈的外部扣上卡箍，然后用二颗螺栓紧固即可。由于其橡胶密封圈和卡箍，采用特有的可密封的结构设计，使得沟槽连接件具有良好的密封性，并且随管内气体压力的增高，其密封性相应增强。
沟槽管件连接，仅在被连接管道外表面用滚槽机，挤压出一个沟槽，而不破坏管道内壁结构，钢管原有的特性不受影响。
五、改进方案
1、补气管外径（Φ270mm）与外罩下组合面之间距离仅有15mm～20mm左右，如果补气管采用法兰连接，法兰外径为Φ490mm，法兰边缘超出外罩下组合面约为100mm～110mm，在检修集电环室设备或上机架以下设备时无法吊装出外罩，此方法无法实施。
2、由于该补气管已安装好，无法利用机器在原管路上压制沟槽，只有现场利用沟槽机压制同径（DN250）钢管，长500mm左右的沟槽管段。把原补气管上切割掉1000mm左右，在原管路上下段各焊接两段压制成形的沟槽管。
图3
3、将两端带有沟槽管焊接好后，并将无损伤橡胶密封圈套在钢管端部。在橡胶密封圈外侧安装上下卡箍，并将卡箍凸边送进沟槽内，用力压紧上下卡箍耳部，在卡箍螺孔位置上螺栓并均匀轮换拧紧螺母(防止运行中紧固螺母松动，要求在紧固螺柱上加装弹簧垫圈)，在拧螺母过程中用木榔头锤打卡箍，确保橡胶密封圈不会起皱，卡箍凸边需全圆周卡进沟槽内。
4、防止补气管在运行过程中因机组振动可能有向下垂，可在上机架中心体外侧钢板上点焊（此钢板设计为螺杆连接可以拆卸）。该补气管安装在上机架中心体外侧支臂处为90°弯头并带法兰连接，在检修上机架以下设备时，可将卡箍下段补气管至弯头法兰处，拆卸随上机架一起吊离。（改进示意图3）
结束语
经改造后的补气管，检修维护方便，缩短检修工期，避免在机组检修时因切割和焊接补气管产生的氧化铁或焊渣，掉入转子铁芯及磁极线圈的隐患。从而节约检修维护成本，保证机组稳定安全运行。
参考文献：
[1]王朝熙.沟槽式卡箍连接——水管连接方式创新【J】《建筑工人》.2001（9）:4—5.
论文作者:李泽江 岳天
论文发表刊物:《电力设备》2015年第12期供稿
论文发表时间:2016/4/27
标签：沟槽论文; 气管论文; 集电环论文; 卡箍论文; 机架论文; 设备论文; 机组论文; 《电力设备》2015年第12期供稿论文;