设备中分面微变形处理方法研究

秦治国

摘 要：本文通過对设备中分面微变形的原因进行分析，并根据变形的程度和间隙的大小，综合地运用直接刮研、刷涂、喷涂、补焊以及余量补偿等各种技术方法，集思广益，达到以最小的成本和最短的时间，达到效益的最大化。本文的目的是探讨在设备检修现场许可的条件下，应急处理设备运行故障隐患，提高设备持续、稳定、高效、经济运行。

关键词：微变形 中分面 安全经济 方法

中图分类号：TK267 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）12（c）-0106-02

汽缸是汽轮机通流部分的包容体，汽轮机汽缸由高、低压缸两部分组成，它们之间用垂直中分面法兰螺栓连接，上下半汽缸，由水平中分面螺栓连接。自2013年11月5#汽轮发电机组因机组振动加剧，振幅达到规定的极限值，缸体中分面因一定程度的泄露，被迫停机检修。至2014年12月，4#发电机缸体中分面也存在密封不严泄露，给机组的安全经济稳定运行带来隐患。主要由于设备长时间运行和根据实际生产需要频繁调整负荷、频繁启停机等原因，造成设备各部结合中分面，存在不同程度的泄露。汽缸漏汽一方面影响机组运行的经济性，另一方面严重影响机组运行的安全性。为保障公司的正常生产需要，着眼于生产实际考虑，根据设备实际需要制定合理检修方案，以保障设备长周期稳定运行为目的，本着降低污染、减少浪费、早发电、早创效的理念，提高检修效率，经过认真、细致的研究讨论和实际实施效果验证分析，实施优化检修。

1 设备中分面微变形产生原因分析

从设备检修过程入手，根据具体情况具体分析，设备密封结合面微变形产生的原因主要有以下几点。

（1）设备缸体偏移造成的中分面变形泄露；缸体偏移变形造成的中分面变形泄露主要发生在设备能源部5#汽轮发电机组上，主要5#汽轮发电机组采用的单侧进汽，机组单侧过冷、过热，受热不均造成的设备应力集中，属于设计缺陷原因和工艺运行要求不适应造成，同时设备负荷和工艺要求造成设备启停机频繁，导致中分面变形泄露。

（2）汽缸密封脂质量不佳，有铁屑和坚硬杂质砂粒使得缸体中分面损伤导致变形。

（3）汽缸中分面法兰螺栓紧固方法不一和螺栓紧力不足，导致缸体本身在高温条件下因蠕变产生塑性变形。

（4）在设备制造过程中，残留的铸造应力与回火处理不够充分，以及加工应力等一系列问题，与温度应力互相作用，导致机组在投运后不久，因缸体结合面变形而产生泄露。

（5）安装、检维修不当造成汽缸中分面损伤微变形。在安装、检维修过程中隔板套、隔板、汽封环等膨胀间隙太小，滑销与销槽配合间隙不正确、销及其销槽润滑不良或其中有污垢、滑销系统滑销位置不正确等，使汽缸及其法兰在运行过程中由于热膨胀受阻或不畅，最终导致汽缸变形。

（6）运行原因造成汽缸法兰变形。汽轮机运行过程中如果受到急剧冷却（停机降温过快，汽缸内壁受冷）或水冲击及冷汽进缸、快速加热（启动过程中汽缸内壁加热）、汽轮机满水等各种恶劣工况，使热应力值大于材料的屈服强度，致使汽缸变形出现间隙。

2 设备中分面微变形处理方法研究

2.1 总体思路

设备密封结合面微变形处理的目的在于消除设备的运行隐患。汽缸结合面的严密性直接影响机组的安全经济运行，检修研刮汽缸的结合面，使其达到严密，是汽缸检修的重要工作，在处理结合面漏汽的过程中，要仔细分析形成的原因，根据变形的程度和间隙的大小，可以综合的运用各种方法，集思广益，达到以最小的成本和最短的时间，达到效益的最大化。

2.2 设备中分面微变形处理方法

2.2.1 采用直接刮研方法处理汽缸密封结合面微变形

直接刮研方法有两种。

（1）采用将汽缸接合面所有螺栓都从汽缸法兰上拧下，清理汽缸接合面，将所有毛刺清理，涂抹红丹，然后扣上上汽缸，在汽缸法兰不拧紧螺栓的情况下，使上下缸往复推研几次。再将上缸取下，根据汽缸接合面颜色检查，刮研接合面。这种修理方法适用于刚性结构而尺寸较小的汽缸，一般多用于高压缸。二是扣上上缸后，使用塞尺测量法兰接合面间隙，记于汽缸严密性的空白表格中，根据塞尺测量结果，确定刮去金属的厚度及位置。

（2）在汽缸法兰部分拧紧螺栓情况下进行刮研如果是中、低压缸，由于汽缸法兰易产生弹性变形，刚性结构小，面积大，故应在拧紧部分法兰螺栓下进行测量。刮研方法如上。如果汽缸接合面变形较多，需要采用大平尺将上汽缸平面首先处理好，然后以上汽缸为基准来刮磨下汽缸。

2.2.2 采用刷涂技术处理汽缸密封结合面微变形

刷涂技术比较适用于为了减少采用刮研接合面的工作量，工作温度低的低压汽缸。刷涂技术应用在0.30mm以下厚度的工作量，粘结性比较牢固。它是利用涂具作为阴极，汽缸作为阳极，在接合面上反复刷涂电解溶液，将电解溶液中的金属附着于接合面上。刷涂操作工艺及准备工作均较为单纯，太厚即容易脱落，故而镀层一定不能太厚。

2.2.3 采用喷涂消除汽缸密封结合面微变形

火焰喷涂是借助于氧乙炔火焰把金属粉末加热至熔化或达到高塑性状态后，在经过处理过的缸体表面，喷射形成一层具有所需性能的涂层方法。它的最大特点是操作方便、涂层粘结牢固、设备简单、喷涂后汽缸温度仅为70℃～80℃，可获得耐热、耐磨、抗腐蚀的涂层，并且不会产生变形。

2.2.4 采用电焊补焊的方法处理汽缸密封结合面微变形

采用电焊焊补的情况一般是适用于通过扣缸检查，发现仅局部区域需要修补情况。局部变形一般发生在高压轴封处的法兰平面，可以通过补焊一至两条8～10mm宽的密封带，然后进行刮平测量修复，操作简单方便。一般高压缸大都采用焊接性能差的合金铸造钢ZG20CrMo，此处补焊目的只为消除变形，故而需采用冷焊。待自然冷却至室温后，在着手进行打磨修刮。

2.2.5 采用余量补偿法处理汽缸密封结合面微变形

将汽缸接合面所有螺栓都从汽缸法兰上拧下，清理汽缸接合面，将所有毛刺清理，然后扣上上汽缸，使用塞尺测量法兰接合面间隙，记于汽缸严密性的空白表格中。然后将上缸吊起，在接合面涂上一层红丹粉，将上缸放在下缸上。根据测量数据和红丹粉的附着情况，采用300目以上的铜丝网对间隙余量进行补偿处理。

3 实施效果

通过对中分面微变形处理方法的研究，大大缩短了检修时间，提高了工作效率。同时在一定程度上解决了设备密封中分面微变形产生的设备泄露问题，提高了设备的稳定性和经济性，实施效果良好。

4 效益分析

汽轮发电机组采用的是高炉富余煤气，经燃气锅炉生成的蒸汽，减少了高炉煤气的放散，改善了空气质量，保护了环境。同时通过对高炉煤气、蒸汽能量转化的综合利用，建立起能源循环利用的生产体系，实现了资源高效利用和能源高效转化，提高能源的循环利用，降低成本，节约资源；提高自发电量，减少外购电的使用，尽最大限度的自给自足，全面推进节能降耗及资源综合利用等方面的技术进步，实现效益与环境双赢的新局面，为建设绿色宣钢，环保宣钢做出了贡献。

参考文献

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