摘要：介绍了大唐鲁北发电有限责任公司300 MW国产汽轮机汽缸螺栓的检修、维护经验，减少了汽缸螺栓的损坏，节约了检修资源，降低了检修成本，保证了发电机组的安全稳定运行。
关键词：汽缸螺栓；高温高压；漏汽；应力；金属监督
1设备概况
汽轮机螺栓主要指高温高压的汽缸螺栓，包括高压导汽管、抽汽管、调门法兰螺栓等。高温螺栓一般为合金材质，在机组运行中承受着巨大的应力和紧力。汽缸靠着众多的螺栓把密封面密封住，使高温高压蒸汽在汽缸内做功。汽缸螺栓是将上下缸两半连接成一体，确保汽缸严密不漏的紧固件。螺栓的工作温度很高，对于300 MW机组，高中压汽缸的汽缸螺栓工作温度一般在500 ℃以上；汽缸法兰螺栓在汽缸上各部件中所受的应力最大。所以对汽缸螺栓的检修工艺要求很严，稍有疏忽很容易损伤螺栓，甚至引起汽缸漏汽或设备损坏事故。
2螺栓检修工艺与程序
2.1拆卸
当汽缸调节级金属温度降到80 ℃时，可以松汽缸螺栓。大多数汽缸螺栓为热紧螺栓，需用电加热棒热松螺栓。拆卸下来的螺栓应编号存放；螺帽与螺栓一一对应，配套垫圈也应编号放好，记请楚位置。拆卸螺栓的顺序要严格按照规程进行，一般选择中分面间隙比较大的中部开始对称往两侧拆卸。
2.2检修
对汽缸螺栓的螺扣、螺帽，包括栽丝全部进行清理打磨，去除氧化皮和毛刺，并用丝锥过扣，在回装之前全部试扣，螺帽与螺栓应以能轻松旋入旋出为合格。
对螺扣有损伤的螺栓要用三角锉刀仔细修整扣齿，或上车床过扣，使全部扣齿光滑易用。
同时要配合金属监督部门对汽缸螺栓进行金属监督，对螺栓的材质、组织、硬度和外观损伤等进行检查，不符合要求的全部更换新螺栓。新螺栓的定位尺寸、长度都应按照旧螺栓照配，并按旧螺栓进行编号。
2.3回装
螺栓回装时先冷紧后热紧。冷紧、热紧的顺序应按照检修规程进行，与拆卸时顺序一致。螺栓的冷紧力矩要把握好，既要达到密封需要的力矩，又不能超过螺栓能承受的力矩。热紧旋转弧长严格按照标准执行，否则易产生漏汽。
3螺栓检修中遇到的问题、原因分析及处理方法
3.1螺扣咬死
螺扣咬死包括螺帽和螺栓咬死，栽丝和底扣咬死，这是最常见的问题。
3.1.1原因分析
a. 上次回装时螺纹未清理干净，螺扣上有毛刺，表面粗糙。
b. 回装前螺纹有过损伤或装配时未涂高温防烧剂、润滑剂或二硫化钼等而盲目地旋上螺帽，导致螺纹咬死。
c. 拆卸时加热工艺不正确，加热棒不合适而加热了螺纹部分；或者是加热棒功率偏小，加热时间太长，使螺扣部分温度过高而涨死。
3.1.2解决措施
a.在回装前对每条螺栓、每个螺帽及底扣都应仔细地试验和检查，不留有任何毛刺。
b.高温螺栓回装前一定把原有的黄油等清洗干净，涂好润滑剂等再回装。
c.使用加热棒要严密仔细。由于螺栓的加热孔尺寸不同，需要多种长度和粗细不同的加热棒。加热时一定要选取合适配套的加热棒进行加热：长度应与螺栓对应，加热棒的有效发热长度应该全部在螺孔内，露出发热长度不超过25 mm；加热棒直径应该小于加热孔1 mm左右，否则会影响加热棒的使用寿命，同时对螺栓有不良影响。要选择功率合适的加热棒、电加热器。使用加热棒的人员应该随时监督加热螺栓的情况，能松动时即可停止加热，避免加热时间过长。
3.3汽缸中分面泄漏的原因分析及对策
螺栓在工作时由于螺帽拧紧而使螺栓受到拉应力，从而使螺栓产生一个作用于法兰结合面的压力，使所连接的2个结合面密合而不致产生漏汽现象。螺栓和螺帽是在高温高压下工作的，在长期的运行过程中会发生应力松弛，导致螺栓压紧力降低，造成法兰结合面漏汽。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆实际检修中，在确认汽缸中分面本身没有缺陷的前提下，汽缸螺栓紧固不当是造成中分面漏汽的主要原因。
3.3.1紧固力矩不够
包括冷紧力矩与热紧弧长2个方面。冷紧力矩前文已提到，依靠人工抡大锤的方法很难掌握力矩大小，力矩太大会造成螺栓断裂，而力矩太小就会造成中分面泄漏。
一定要严格按照厂家要求的冷紧力矩来确定热紧弧长，同时施工人员应仔细进行热紧弧长的测量，以保证加热标准能够达到要求。
针对此问题，应使用合适的电动液压扳手，按照螺栓的要求力矩，规范、均匀地紧固螺栓，保证力矩大小合适。
3.3.2螺栓紧固顺序不合理
机组运行多年以后汽缸会发生一定的变形，按正常的松紧顺序可能造成中分面的泄漏。
对策：根据检修中汽缸扣空缸的测量记录，掌握汽缸变形情况。在紧固时应先紧汽缸变形最大（即结合面间隙最大）处的螺栓，依次向外进行紧固。
3.4异型螺栓的检修
异型螺栓又称非标螺栓，指不符合国家标准规格或不符合厂家设计图纸的螺栓。异型螺栓往往是由于加工制造时的非正常原因造成，或者是由于特殊改造、安装时造成的。一般的异型螺栓应由厂家或安装单位向使用方（发电厂）提供资料和图纸，但事实上这些工作根本做不到。因此异型螺栓的发现全靠电厂检修人员仔细检查，逐条核对。特别是新机组首次大修时一定要有专门的技术人员核对清查螺栓，查出全部异型螺栓，做好记录，在备品配件工作中防止出现疏漏。
3.5对汽缸螺栓的金属监督
为了安全使用螺栓，西电公司金属试验班对高温螺栓进行了全方位监督，对外观、硬度、组织、材质等进行严格检查。凡不符合监督标准要求的螺栓，全部更换。对新螺栓也同样进行严格的金属监督。
3.6汽缸及部套螺栓的材质问题
大唐鲁北发电有限责任公司4台300 MW国产机组中目前有4种材质的螺栓，分别为C422、TiB、R26、25CrMoVA。检修中更换新螺栓时必须特别注意螺栓材质的不同。
大唐鲁北发电有限责任公司#1、#2机组投产时多采用C422材质螺栓，后来哈尔滨汽轮机厂变更螺栓材质为TiB，新生产的配件均为TiB材质。因此，在这2台机组中出现一个问题，需要更换的螺栓规格库存都有，但材质不同。而金属监督要求不允许在同一个部套上同时使用材质不同的螺栓。
对策：提前掌握各机组的螺栓材质情况，预先做好合适的配件计划，避免出现规格相同、但材质不同而不能使用的情况，并建立详细的各机组的螺栓档案，对螺栓的规格、型号、材质等了如指掌，确保配件充足。
3.7螺栓的标号管理
汽缸螺栓的拆卸和安装都必须按照原来的位置编号，否则会出现回装时安装不上的问题。即使是型号、规格、尺寸完全相同的螺栓也不要混淆，一定要编号定位放置。因为经过多年运行后，汽缸或部套的螺栓孔可能会发生某些变形。如果螺栓倒换位置，可能会出现安装不上的现象，原拆原装则不会出现该问题。
3.8特殊位置螺栓的检修
由于机组设计原因，部分螺栓的位置比较狭小，造成螺栓拆卸安装不便。例如：西电公司低压#1、#2内缸侧面螺栓在凹窝中，扳手很难放入，且难以加大力矩，常造成耽误工期或紧力不足问题。
低压#2内缸（73.029.6Z）的中分面共有108条螺栓，其中28条位于孔板凹窝内，拆装十分不便。孔板高600 mm，宽150 mm。
以上螺栓与内六角螺母均为专用，带加长套筒螺母。在试用了一种电动液压扳手后，解决了这一难题。这种扳手尺寸小，重量轻，360°自由旋转油管，克服了普通液压扳手尺寸大、重量大、且油管死板的弱点，使用起来十分方便，有利于特殊位置的螺栓检修。
4总结
经过几年来对螺栓检修经验的积累，西电公司汽轮机螺栓由于检修原因而损坏的数量明显减少，取得了显著效果。
参考文献
［1］周礼泉.大功率汽轮机检修［M］.北京：中国电力出版社，1997.
［2］宋琳生.电厂金属材料［M］.北京：水利电力出版社，1990.
论文作者:刘荣辉
论文发表刊物:《基层建设》2017年6期
论文发表时间:2017/6/19
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