汽轮机检修中螺栓损坏原因剖析及应对策略冯艳星

汽轮机检修中螺栓损坏原因剖析及应对策略冯艳星

(大唐苏州热电有限责任公司江苏省苏州市吴江区215214)

摘要:汽轮机检修不当极易导致螺栓发生损坏,影响汽轮机正常运行。通过分析原始汽轮机螺栓检修工艺和流程中存在的不足,归纳了螺栓损坏原因,探究了应对策略,并将其应用于实际案例。应用效果表明:采取相应措施处理后的螺栓质量满足有关标准,回装良好,保障了汽轮机运行的持续、稳定、高效。相关技术值得在业界推广。

关键词:汽轮机;检修;螺栓损坏;原因及对策

引言

众所周知,螺栓属于汽轮机设备中一个重要的组成部分,通常情况下,螺栓大多都是高温、高压螺栓,这当中不仅包括汽缸法兰、高压导汽管、连通管和调节汽门栓,另外还有各承轴紧固螺栓等。由于汽轮机在正常运转状态下,往往要承载较大的压力,而在机组运行状态下,螺栓又处于不停的做功状态,这会导致螺栓承载较大的应力出现疲劳,从而损坏设备,因此这就需要紧密结合实际的汽轮机检修现状,深入探析造成汽轮机螺栓损坏的原因,从问题的根源出发,探寻解决的方法,以更好的保证汽轮机的有效运行。

1汽轮机中螺栓检修基本流程分析

为了提高汽轮机中螺栓检修工作效率及质量,应注重螺栓检修基本流程的合理设置,并配合使用科学的检修工艺,促使其中存在问题得以及时处理。当前汽轮机中螺栓检修的基本流程包括以下方面:①注重螺栓的有效拆卸。在对汽轮机中的螺栓进行有效拆卸时,需要使用螺栓加热器,螺栓加热器尽可能选用功率较大的以提高加热速度,缩短加热时间,加热时间一般控制在15-30min,从而为后续作业计划实施提供保障。拆卸完成后的螺栓应及时存放,并进行编号,方便汽轮机检修计划推进。②开展螺栓检修作业。在螺栓检修作业计划实施前,应保持螺扣、螺冒等构件的清洁性,并在性能可靠的打磨设备支持下,实现对这些构件表面氧化皮的有效清除,确保各构件的正常使用。③检修完螺栓的及时回装。当螺栓检修作业完成后,应及时回装。回装中先应将螺栓冷紧,进而热紧,在合理的顺序支持下进行操作。实践过程中应注重力矩的有效把握,并重视密封处理,确保螺栓的安全使用,降低漏气问题发生率。

2汽轮机中螺栓损坏的原因剖析

2.1螺牙咬死

螺栓的形状十分像牙齿,其外形也称之为螺牙。螺栓损坏原因中螺牙咬死十分常见,包含咬死螺母本身、底扣和螺栓等情况。以螺牙咬死问题为对象展开分析,引发螺牙咬死的情况包含螺栓加工质量不佳、未能及时将防烧剂和抗咬合剂涂抹在螺纹上、加热工艺科学性不足及未能及时将螺纹清理干净等。此外,需要注意的是,由于螺栓所处工作环境长期均为高温,螺栓表面就会有较为厚重的一层氧化皮形成,螺栓、螺扣之间会有较大的挤压力形成,而氧化皮在挤压力的物理作用下会逐渐朝着高硬度氧化膜转化,当人为或其他因素将这层氧化膜拉破之后,螺纹就会有较为明显的毛刺形成,最终出现螺牙咬死。

2.2螺栓裂纹及断裂

在汽轮机螺栓损坏原因分析过程中,螺栓裂纹和断裂也是一个较为常见的问题,相关分析表示,之所以产生螺栓出现裂纹和断裂的情况。主要都是因为相关人员对于螺栓处理不当所引发的,或者是相关人员后期维护不当引发的。比如经常在对螺栓加热过程中,相关人员没有对螺栓的实际情况进行检查,导致其不够了解该螺栓的特征,从而无法科学确定加热位置,导致螺栓长期受热不均匀,严重引线了螺栓各个部位的强度和硬度。那么在实际运行过程中,螺栓一旦承受较大的压力,就会引发断裂等相关问题。另外,汽轮机装备技术不科学,或者是螺栓承受的力度不够集中,都会导致某一个螺栓所承受压力过大,所以在汽轮机长期运行过程中,就会导致螺栓出现断裂的情况。

2.3汽缸中分面泄漏

在汽轮机检修过程中,螺帽拧紧时会受到拉应力,就很容易在连接过程中引发侧漏现象。此现象同样会影响螺栓性能,进而导致汽轮机运行不佳。其发生是由于螺栓及螺帽在高压、高温环境下运转,出现了应力松弛现象。在对螺栓进行紧固的过程中,紧固不牢或紧固顺序不合理,是致使气缸中分面泄漏的主要原因。

3螺栓损坏应对策略

3.1螺牙咬死问题处理

首先,要详细了解汽轮机螺栓实际情况,重点分析螺牙咬死现象,进而制定科学、合理、有效的螺栓检修策略,并对螺栓进行二次加工处理,全面保证螺栓质量。其次,按照螺栓检修程序及策略,有条不紊地进行螺栓拆卸、检修,解决螺牙咬死问题,尤其是清除螺栓表面毛刺。再次,将螺栓上的煤油清理干净,均匀涂抹防滑剂,并明确不同螺栓的情况,使用合适的加热仪器合理加热螺栓,保证螺栓完好,为螺栓回装做好准备。另外需要说明的是,如若螺牙咬死现象比较严重,螺母无法拆卸,则需聘请专业维修人员进行特殊处理。

3.2螺栓裂纹及断裂问题策略

在汽轮机螺栓检修过程中,要利用相关的检测仪器,对所有的螺栓进行全面详细的检查,主要检查螺栓有无出现裂缝或者断裂的情况,一旦发现有这样的问题,就需要进行及时的处理,对于情况较为严重,不可维修的螺栓,可以对其进行直接更换。另外,在实际的球面垫圈过程中,相关人员要注重仔细查看其表面是否有毛刺或者凹凸不平的问题,如果存在就要对其进行及时、正确的处理,以避免产生预加应力。在螺栓拧紧过程中,还要注重结合螺栓的实际大小以及材质,选择对应的扳手将其拧紧,通过这样的方式,保证螺栓拧紧的有效性,在实际拧紧过程中,还要避免出现紧固力度过大的问题,以免螺栓再次断裂。

3.3汽缸中分面泄漏问题处理

具体检修实践中,针对螺栓力矩必须明确,并以相关标准为依据,在液压扳手的规范、合理运用下完成螺栓的紧固,同时对空缸情况进行测量、观察,以此对螺栓紧固力度进行合理控制,不但能为螺栓的良好紧固提供保障,并且还能将汽缸泄漏的问题避免。

4汽轮机螺栓损坏原因分析

螺栓和螺母在高温下长期运行,表面氧化皮较厚,引起两者间产生较大的挤压力,氧化皮集中在一起形成坚硬的氧化膜。汽轮机运行温度为550℃;汽缸螺栓材质为低合金25Cr2Mo1V,其最高使用温度也为550℃,达到了使用上限。而在检修过程中,气焊切割方式破坏了氧化膜,更破坏了螺栓结构。

5汽轮机螺栓检修

考虑到汽轮机实际情况及技术要求,为其制定了专门的检修方案:基于高温紧固件质量、螺栓强度计算、预紧力值、紧固工艺等资料,结合螺栓初始长度数据等,进行科学合理规划。在利用此方案进行检修的过程中,按照相关标准,进行相应损坏处理,再利用适当力度紧固和加热螺栓,保证了螺栓质量达标,回装良好,达到了支撑汽轮机良好运行的目的。

6检修流程改进

在完善螺栓检修工艺的基础上,还要保证检修人员,能够严格按照螺栓的检修标准和规范及流程进行操作。那么在实际检修过程中,首先要科学的拆卸,要将汽缸的螺栓温度降温到80℃左右,并按照正确的流程展开螺栓拆卸工作,在此基础上,提前对其进行编号,以此方便后期的回装工作。其次,在螺栓检查过程中,要对秉持科学、谨慎的态度,对其进行详细检查,科学判断螺栓的实际情况,对于损坏程度较轻的,可以结合实际情况进行检修,对于损毁严重的,就要进行及时的更换。在准备工作落实之后,就可以直接按照设计的检修流程,对汽轮机车螺栓设备上的问题进行科学的检查和解决,在丝锥过扣、试扣中,如果很容易安装,就表示产品合格,无损坏的现象,反之就表示螺栓存在问题,需要进行相应的处理。

7检修工艺改造

汽轮机螺栓检修人员自然需要扎实掌握相关知识及技能,从专业角度出发,实施合理、有效检修,制定切实措施处理螺栓损坏问题。但是,要想从真正意义上完成螺栓检修,保证螺栓质量达标,在具体检修过程中应严格按照相应工艺,有序展开作业。具体做法是:首先,观察高温、高压环境下的螺栓运行状态,利用先进检测技术全面、详细、深入地开展检修工作,明确是否存在损坏现象。其次,若确定有螺栓损坏问题,则需开展进一步检修,确定螺栓损坏程度,如螺牙咬死或断裂等。再次,根据螺栓损坏程度,合理规划维修方案,全面开展螺栓故障处理,并对螺栓进行清洁与维护。最后,对螺栓进行回装,保证螺栓质量达标,满足标准力矩要求,使之可以支持汽轮机良好运行。

结语

汽轮机检修作业的开展,有利于消除其实践应用中可能存在的安全隐患,保持汽轮机良好的服务功能。因此,检修人员在落实汽轮机检修作业时应严格遵守各种操作规程要求,避免损失螺栓,不断提高检修作业质量,满足汽轮机安全使用的实际要求。同时,应重视汽轮机检修作业方式优化,全面提升汽轮机实践应用中的检修工作水平。

参考文献

[1]袁树春,戴斌雄,罗志敏.状态检修在汽轮机检修中的应用和探讨

[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2015(12):296-297.

[2]庞晓辉.汽轮机检修中螺栓损坏原因分析及对策[J].工程技术:全文版,2016,(8):00254.

[3]刘志武.汽轮机检修中螺栓损坏的原因及应对策略分析[J].企业技术开发月刊,2015,34(20):104+106.

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