N1.25—2.5型汽輪機汽缸中分面泄漏原因分析及處理

郭文強　劉少佳

摘 要：針對N1.25-2.5型汽輪機出現(xiàn)的中分面泄漏故障，分析泄漏原因是汽缸法蘭結(jié)合面有凹凸部位，導(dǎo)致汽缸法蘭結(jié)合面間隙過大而泄漏，采取對汽輪機水平中分面進行刮研處理，消除凹凸部位，使汽缸法蘭結(jié)合面間隙均勻且在允許范圍內(nèi)，解決漏點，使汽輪機安全運行。

關(guān)鍵詞：汽輪機；泄漏；中分面；處理

1 概述

N1.25-2.5型汽輪機，系組合快裝機組，為單缸，次中壓沖動冷凝式汽輪機，功率為1250千瓦，其優(yōu)點是成套性強，不僅體積小、重量輕、運輸方便，而且結(jié)構(gòu)簡單，安全性高，安裝操作維修拆卸方便。N1.25-2.5型汽輪機現(xiàn)安裝于甲醇廠450循環(huán)水界區(qū)，作為循環(huán)水泵的驅(qū)動裝置。自2014年N1.25-2.5型汽輪機安裝后，大大降低了耗電量，但經(jīng)過一段時間運行，汽輪機中分面出現(xiàn)泄漏，使汽輪機安全平穩(wěn)運行不能得到保證。

2 N1.25-2.5型汽輪機介紹

汽輪機本體，為單層布置，運行層標高為零，汽輪機總長2450毫米，可以裝于跨度為8.8米的汽輪機房內(nèi)。汽輪機轉(zhuǎn)子是撓性的，臨界轉(zhuǎn)速為3950轉(zhuǎn)/分，恒定按6500轉(zhuǎn)/分運行。由齒輪減速裝置減速為730轉(zhuǎn)/分，帶動水泵。

3 汽缸中分面泄漏的常見原因

3.1 汽缸結(jié)合面存在縫隙

具體來說，使汽缸結(jié)合面存在縫隙有很多種原因，大部分是由于汽缸結(jié)合面清潔度不夠，或者結(jié)合面法蘭螺栓沒有擰緊或者力度不夠而導(dǎo)致的縫隙。一般這種類型的縫隙在進行清潔或者對縫隙差進行矯正之后，就能夠得到解決。如果汽缸發(fā)生了變形現(xiàn)象，而使得縫隙過大并難以修復(fù)，就馬上要進行補充處理，防止由于氣體泄漏情況而導(dǎo)致的結(jié)合面腐蝕現(xiàn)象，嚴重的話有可能會在汽缸結(jié)合面上腐蝕出一道道溝槽，影響汽缸的整體質(zhì)量。

3.2 制造過程中存在問題

制造過程中的操作對于汽缸質(zhì)量有著直接的影響。如果在制造過程中產(chǎn)生了內(nèi)應(yīng)力，并且沒有全部消除，就會在汽缸運行的過程中釋放內(nèi)應(yīng)力，從而造成了汽缸整體變形。由于汽缸基本都是重量在幾十噸的大型鑄件，汽缸結(jié)合面又非常厚重并且形狀復(fù)雜，如果澆筑之后保溫時間不夠長，就有可能使鑄造過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力繼續(xù)存在，從而在使用的過程中產(chǎn)生變形等情況。

3.3 安裝與檢查不到位

很多管理人員和施工人員在安裝與檢修環(huán)節(jié)都不夠認真、負責(zé)，而采用敷衍態(tài)度進行工作，忽略了可能發(fā)生的問題，從而導(dǎo)致汽缸變形的現(xiàn)象。在安裝和檢修過程中，如果隔板、汽封等位置如果沒有預(yù)留足夠的縫隙，在汽缸運行的過程中會產(chǎn)生熱膨脹力，在熱膨脹力的影響下，汽缸就會產(chǎn)生形變。如果滑銷系統(tǒng)中存在著滑銷位置錯誤、配合縫隙不正確的現(xiàn)象，或者在縫隙間存在著污垢，都會導(dǎo)致熱膨脹不均勻，從而導(dǎo)致汽缸變形。

3.4 運行管理不夠完善

如果在運行的過程中不注重對汽缸的維修和管理，就有可能導(dǎo)致法蘭變形。如果汽輪機運行的外界環(huán)境較為惡劣，存在著汽缸進水、快速加熱、極速冷卻等現(xiàn)象，使熱力值遠遠超過了材料的承受范圍，就會使得汽缸變形，使分面出現(xiàn)縫隙，從而產(chǎn)生漏氣的現(xiàn)象。

4 汽缸分面泄漏的常見處理方法

4.1 檢查汽缸縫隙值

在汽缸制作完畢之后，應(yīng)達到國家規(guī)定的基本數(shù)值，即在汽缸結(jié)合面連接之后不添加涂料的情況下，壓緊三分之一的螺栓，檢查縫隙是否為0.03毫米，并將尺子塞在汽缸之內(nèi)，不能夠從外部塞入。如果汽缸水平結(jié)合面的縫隙值超過了規(guī)定的數(shù)值，那么就不會產(chǎn)生漏氣現(xiàn)象，如果縫隙值沒有達到規(guī)定數(shù)值，那么就很有可能出現(xiàn)漏氣的情況。一旦產(chǎn)生漏氣現(xiàn)象，要按照汽缸變形的情況，來對漏氣的情況進行維修。

4.2 對凸出部位進行處理

如果法蘭上存在著凸起情況，應(yīng)對凸出的部分進行及時處理。如果凸出的面積不算太大的時候，可以采用“刮”的方式對凸出的部位進行處理，將紅丹涂在汽缸法蘭結(jié)尾的位置，然后扣上缸后間隙擰緊一半螺栓，并用尺子量出縫隙數(shù)值，并確定縫隙的位置，做好檔案記錄。然后，再將上缸吊離，在應(yīng)該修繕的部位先刮出幾個兩厘米乘二十厘米的基準，然后按照這個基準來擴大刮修的面積。在刮削的過程中，應(yīng)使用小平板與汽缸相刮磨，將最高點刮除，并多次重復(fù)，對需要刮修的部位和量值進行分析和判斷。通過對以上幾個步驟的重復(fù)，基本上能夠有效對凸出的部位進行處理，在最后環(huán)節(jié)應(yīng)使用油石磨光，并確保汽缸法蘭結(jié)合面之間的縫隙符合規(guī)定標準。

4.3 更換螺栓

如果汽缸法蘭結(jié)合面的變形情況不是很劇烈，縫隙比較均勻，那么就可以將縫隙部位的螺栓進行更換，更改螺栓的數(shù)值或者材料，在扣缸之后增大螺栓緊力，就能夠顯著改善縫隙過大的現(xiàn)象，從而消除漏氣隱患。同時，也可以在結(jié)合面的縫隙處鋪設(shè)銅絲布，在上面密實地涂上密封涂料，再對螺絲進行緊壓，從而使法蘭漏氣的效果得到緩解。

5 N1.25-2.5型汽輪機分面漏氣現(xiàn)象檢查流程

（1）為了降低漏氣現(xiàn)象的發(fā)生幾率，在運行之前，應(yīng)將汽輪機高中壓缸外部保溫材料、低壓缸連通管、高壓導(dǎo)氣管、調(diào)速氣門、調(diào)速執(zhí)行機構(gòu)、冷卻水管和有關(guān)熱工測點等外部設(shè)施進行拆除，將其中的壓縮氣體進行清除，并且對縫隙間的污垢進行清理。（2）應(yīng)將高中壓外缸的螺栓用螺栓加熱器進行加熱，使螺栓能夠比較輕松地從汽缸上松開，將汽缸上的各種設(shè)施如隔板、汽封體等吊出汽缸，對汽缸的分面進行清理，如果發(fā)現(xiàn)縫隙中存在著腐蝕或者氧化鐵，要馬上進行處理之后，才能夠重新扣上汽缸。安裝上汽缸之后，要對分面間隙進行尺量，檢查中發(fā)現(xiàn)汽缸高壓缸中分面左側(cè)最大間隙1.1mm，高壓缸右側(cè)0.90mm，汽缸中壓缸左側(cè)中分面間隙最大，達到0.5mm，汽缸中壓缸右側(cè)中分面間隙最大達到0.4mm，低壓缸兩側(cè)最大間隙0.12mm。冷緊1/3螺栓后的間隙也遠遠超過國家關(guān)于汽輪機間隙數(shù)值的要求。（3）在對數(shù)據(jù)進行測量中我們可以發(fā)現(xiàn)，N1.25-2.5型汽輪機中汽缸前部翹起，中部結(jié)合面成內(nèi)放射性，間隙內(nèi)部比較大，外部比較小，低壓汽缸變形比較小。將低壓缸、中壓缸和高壓缸拆分之后進行檢查，我們發(fā)現(xiàn)，中壓缸變形程度較大，由于低壓缸墜著中壓缸，所以中壓缸的變形情況并沒有明顯地表現(xiàn)出來，汽缸中依然存在著較大的變形。

6 結(jié)束語

在對N1.25-2.5型汽輪機安裝運行后，我們可以明顯的發(fā)現(xiàn)，汽輪機的高低壓缸中都存在著不同程度的漏氣情況，說明該設(shè)備本身一定存在著很大的缺陷，容易產(chǎn)生漏氣現(xiàn)象，給汽輪機的運行安全和質(zhì)量帶來了極大的影響。在文章中，我們對N1.25-2.5型汽輪機的基本情況進行了分析，并探索了汽缸分面漏氣的產(chǎn)生原因和改善方法，希望在不遠的未來，會有更多優(yōu)質(zhì)的汽輪機得到研制和生產(chǎn)，降低運行過程中分面漏氣的現(xiàn)象，為安全生產(chǎn)奠定良好的基礎(chǔ)。

參考文獻

[1]任曉善.化工機械維修手冊[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2004，2.

[2]王者順.機泵維修鉗工[M].中國石化出版社，2007.

[3]石油化工設(shè)備維修手冊[M].中國石化出版社，2004.

[4]李慶龍.2#IC62型汽輪機汽缸中分面泄漏原因分析及處理[A].海南省科學(xué)技術(shù)協(xié)會、北京、重慶、甘肅、海南、黑龍江、吉林、遼寧、寧夏、山東、上海、天津、新疆、云南等13省區(qū)市機械工程學(xué)會.第四屆十三省區(qū)市機械工程學(xué)會科技論壇暨2008海南機械科技論壇論文集[C].海南省科學(xué)技術(shù)協(xié)會、北京、重慶、甘肅、海南、黑龍江、吉林、遼寧、寧夏、山東、上海、天津、新疆、云南等13省區(qū)市機械工程學(xué)會，2008：4.

[5]王勇.CB25型汽輪機汽缸中分面泄漏原因分析及處理[J].化工管理，2013，16：73+75.

[6]欒俊.火電廠大型汽輪機結(jié)合面變形漏氣的理論與實踐[D].山東大學(xué)，2009.