李明濤 尹 魯

（神華陜西國華錦界能源有限責(zé)任公司，陜西 神木 719319）

引言。汽輪機(jī)高溫緊固件適用于工作溫度(指蒸汽溫度)大于400℃的汽缸、汽門、各種閥門和蒸汽管道法蘭的螺栓 (包括單頭螺紋螺栓、雙頭螺柱和等長雙頭螺柱)、螺母和墊圈。高溫緊固件一般為合金鋼材質(zhì)，在機(jī)組運(yùn)行中承受著巨大的應(yīng)力和緊力，國產(chǎn)大型機(jī)組汽缸都是由螺栓將上下缸連接，以確保汽缸嚴(yán)密不漏，確保高溫高壓蒸汽在汽缸內(nèi)做功。因此，對高溫緊固件的安裝與檢修工藝進(jìn)行探討，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 高溫緊固件安裝要點(diǎn)

1.1 清洗與檢查。對螺栓、螺母和墊圈進(jìn)行仔細(xì)清洗，清除防腐油，再對螺栓螺母進(jìn)行宏觀檢查，要求表面及螺紋部分光潔、平滑，不應(yīng)有凹痕、裂紋、銹蝕毛刺和其他引起應(yīng)力集中的缺陷，檢查完畢后，應(yīng)在部件表面抹上黑鉛粉 (注意要用壓縮空氣吹去過多的黑鉛粉)，以防止銹蝕。

1.2 光譜、理化與金相檢查。① 合金鋼部件須進(jìn)行100%的光譜復(fù)查，光譜分析的部位應(yīng)選在螺栓的端部。②對≥M32的螺栓：a.進(jìn)行100%超聲波探傷（必要時可用磁粉、著色和其它方法檢查），不得有裂紋和影響強(qiáng)度的缺陷存在。在超聲波檢驗(yàn)時，應(yīng)在螺栓兩端對應(yīng)位置打上印記，用超聲波儀器測量出螺栓的長度，并做好記錄，作為螺栓的蠕變測量基準(zhǔn)長度；b.進(jìn)行100%硬度檢驗(yàn)，檢查部位為螺栓端面或光桿處；c.對20CrlMolVNbTiB螺栓做金相抽查；d.必要時還可考慮進(jìn)行晶粒大小及組織形態(tài)測定。③進(jìn)行業(yè)主要求并委托的其他檢驗(yàn)項(xiàng)目。

1.3 配對編號。為防止螺紋咬死和減少磨損，螺母材料應(yīng)比螺栓低1級，硬度值低HB20～50。為防止由于隨機(jī)配對造成的螺栓、螺母硬度相差過大或過小，安裝時應(yīng)根據(jù)硬度測定值對螺栓、螺母進(jìn)行配對并編號。編號應(yīng)使用鋼數(shù)碼打在螺栓、螺母上顯眼并不易破壞的位置、不受力和不易破壞的端面。

1.4 初裝和測量。規(guī)程要求：螺栓螺紋應(yīng)全部擰人栽絲孔或螺母內(nèi)，并使其第1扣絲低于螺母或栽絲孔平面0.5—1 mm；罩螺母或栽絲螺栓擰完后，螺母或栽絲孔頂部與螺栓端部應(yīng)留有3 mm的空隙。為此應(yīng)對螺栓、螺母及汽缸、汽門等部件的栽絲孔的長度進(jìn)行仔細(xì)測量，計(jì)算出間隙是否符合要求。如果不符，則可將螺栓端面車去一段長度(車制加工后要注意恢復(fù)端部的倒角)。測量完畢后，仔細(xì)檢查栽絲孔的螺紋，確保螺紋部分光潔、無毛刺等缺陷。

1.5 墊圈的檢查研磨?，F(xiàn)代大型機(jī)組上，高溫緊固件多選用球面墊圈，可大大消除螺栓的附加彎曲應(yīng)力，在安裝過程中重點(diǎn)把握的是墊圈與螺母承力面以及墊圈與汽缸／法蘭承力面的接觸檢查，主要用涂紅丹和塞尺檢查間隙2種方式，如發(fā)現(xiàn)接觸不均勻，得到許可后采用研磨螺母承力面和汽缸、法蘭承力面的方法處理。檢查時還應(yīng)對墊圈和螺母進(jìn)行多次配對檢查，如能抵消接觸偏差，則可大大減少處理工作量。

1.6 安裝。在螺栓最終安裝及緊固前，應(yīng)對螺栓進(jìn)行最后一次的仔細(xì)檢查，清除雜物及灰渣，特別是螺紋之間的雜物，同時對汽缸、汽門上的栽絲孔進(jìn)行仔細(xì)清理，清除所有雜物和積水。螺栓、螺母應(yīng)無影響性能和可靠性的損傷，安裝時將螺栓、螺母、墊圈方向配對。螺栓螺紋處應(yīng)涂上二硫化鉬高溫防咬劑潤滑，但該防咬劑不宜用于含鎳的合金鋼制螺栓(可改用含銅石墨潤滑劑)。冷緊和熱緊均應(yīng)從汽缸的垂弧最大處(中部)開始，依次向兩端對稱進(jìn)行，由于先緊的螺栓緊力在相鄰螺栓緊固后將會降低，因此冷緊和熱緊均應(yīng)分2次擰緊。螺栓熱緊時加熱位置是螺栓的中心孔，避免直接加熱螺栓的螺紋和螺母部分。

2.高溫緊固件的檢修要點(diǎn)

2.1 拆卸

對于汽缸螺栓應(yīng)等調(diào)節(jié)級處壁溫<80℃，各種閥門和管道法蘭溫度<100℃才可開始拆卸。拆卸螺母與安裝螺母的方法類似，提前4 h向螺紋內(nèi)注入潤滑劑 (可采用螺栓松動劑或煤油)，熱緊螺栓拆卸時首先使用電加熱器加熱螺栓，待螺栓伸長后再用呆板手配架子管將螺母擰松拆下，冷緊螺栓拆卸時則直接用適當(dāng)?shù)牧貋砘鼗顒勇菽?，并使用銅棒敲振，使螺母松動后再拆下，防止由于螺紋咬死而強(qiáng)行松螺母引起螺紋拉毛或扭斷螺栓。拆卸下來的螺栓應(yīng)按編號存放，螺帽、螺栓及配套墊圈一一對應(yīng)，并做好標(biāo)識。拆卸螺栓的順序應(yīng)在參考以往安裝檢修記錄后選擇中分面間隙最大的部位開始對稱往兩側(cè)拆卸，以防止拆卸部分螺栓后其余螺栓螺紋承受過大的力造成卡死。對于汽缸、汽門結(jié)合面栽絲的螺栓，拆卸時應(yīng)特別注意工藝，以防損傷螺紋。首先應(yīng)在汽缸結(jié)合面部位向螺紋噴灑螺栓松動劑，然后再用銅錘敲擊螺栓端頭及螺桿部位，邊敲擊邊來回轉(zhuǎn)動螺栓，直至螺栓能輕松旋出。

2.2 清洗和檢查

①采用特殊定做的絲錐對螺母螺紋和栽絲孔螺紋進(jìn)行鉸絲處理，去除螺栓螺母表面的毛刺和有脫落可能的氧化皮；②對所有的螺帽與螺栓進(jìn)行試裝，應(yīng)能輕松旋人旋出，對于栽絲孔螺栓還應(yīng)重點(diǎn)檢查試裝后的螺栓垂直度；③對螺母、墊圈和汽缸／閥門的承力面仔細(xì)檢查，如存在損傷，應(yīng)采用對研的方法處理，或考慮更換墊圈備件；④根據(jù)蠕變測量記號測量螺栓的長度，做好記錄，作為螺栓緊固的初值以及蠕變伸長量計(jì)算依據(jù)；⑤對于較難拆卸、中分面出現(xiàn)漏汽或異常情況的螺栓應(yīng)進(jìn)行重點(diǎn)檢查，確定螺栓是否還能夠繼續(xù)使用。

2.3 光譜、理化和金相檢查

①對所有的合金鋼高溫緊固件進(jìn)行光譜復(fù)查。②對≥M32的螺栓：a.進(jìn)行100%無損探傷；b.進(jìn)行100%的硬度檢查（檢查部位在中間）。③對硬度不合格的螺栓進(jìn)行金相檢查，必要時做沖擊韌性抽查。④按蠕變變形量監(jiān)測螺栓壽命損耗度時，應(yīng)選擇有代表性的螺栓為監(jiān)察螺栓或按20%的數(shù)量，大修時檢測蠕變伸長量。

2.4 修理

①螺紋損傷，使用三角油石進(jìn)行清理打磨，必要時進(jìn)行機(jī)加工。②硬度超標(biāo)，進(jìn)行金相檢查，必要時進(jìn)行沖擊韌性檢查，使用熱處理方法恢復(fù)。③分析裂紋種類，如果僅是表面裂紋，打磨消除裂紋后繼續(xù)使用，否則應(yīng)報(bào)廢處理。④蠕變值超標(biāo)，根據(jù)DL439—1991《火力發(fā)電廠高溫緊固件技術(shù)導(dǎo)則》進(jìn)行判別處理。⑤螺栓彎曲，彎曲較小時校正后熱處理，彎曲較大則需要更換備件。⑥墊圈磨損或壓痕，研磨處理或更換備件。⑦母螺紋損壞，使用絲錐或機(jī)加工修復(fù)，無法修復(fù)時更換備件。⑧ 栽絲孔螺紋損壞，使用絲錐或機(jī)加工修復(fù)，無法修復(fù)時應(yīng)與制造廠取得聯(lián)系，必要時采用擴(kuò)孔攻絲，重新供應(yīng)異型螺栓的方法修復(fù)。所有的高溫緊固件硬度都合格后，應(yīng)根據(jù)硬度值，對螺栓螺母進(jìn)行重新編號。

2.5 更換件的檢查

更換的高溫緊固件檢查方法與安裝時要求一致，還應(yīng)按照要求做鋼印編號，并做好相應(yīng)的原始資料整理、歸檔工作。

2.6 復(fù)裝

高溫緊固件的復(fù)裝要求和程序與安裝一致，但要特別注意的是，其螺栓原始長度應(yīng)為檢修時測量的長度，而不是安裝時的螺栓原始長度。同時，由于運(yùn)行中汽缸不可避免地會產(chǎn)生變形，應(yīng)首先從間隙最大位置的螺栓進(jìn)行緊固，然后向兩端對稱進(jìn)行緊固，間隙最大位置應(yīng)通過檢修時合缸確定。

結(jié)束語

總之，汽輪機(jī)設(shè)備一旦發(fā)生重大損壞事故，就需相當(dāng)長的檢修時間才能恢復(fù)發(fā)電。能否避免嚴(yán)重的設(shè)備損壞事故以及減輕設(shè)備損壞的嚴(yán)重程度，則和設(shè)備檢修技術(shù)、運(yùn)行技術(shù)以及運(yùn)行人員對事故判斷和處理方法正確與否有直接的關(guān)系。

[1]蘇儉奎,丁永剛.汽輪機(jī)組高溫緊固件的安裝和檢修方法[J].機(jī)械工程師,2009.09.

[2]DL439-91火力發(fā)電廠高溫緊固件技術(shù)導(dǎo)則.