【摘要】溫度測量是電廠應(yīng)用中，反應(yīng)機(jī)組各項(xiàng)指標(biāo)的重要參數(shù)之一，穩(wěn)定可靠的溫度測量是十分必要的，這就為溫度元件的制造工藝，安裝工藝，維護(hù)工藝提出了較高的要求。在汽輪機(jī)軸瓦溫度測量方法中，溫度元件一體化是對原有分體設(shè)計(jì)的升級；本文對分體設(shè)計(jì)的不合理因素已經(jīng)其帶來的弊端進(jìn)行了深入的探討，并進(jìn)行了一體化改造方案的制定，詳述了實(shí)施后的顯著效果，同時(shí)對改造工藝和改造注意事項(xiàng)等問題進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】軸瓦；溫度；誤差；一體化

前言

溫度測量是電廠應(yīng)用中，反應(yīng)機(jī)組各項(xiàng)指標(biāo)的重要參數(shù)之一，穩(wěn)定可靠的溫度測量是十分必要的，這就為溫度元件的制造工藝，安裝工藝，維護(hù)工藝提出了較高的要求。如果在溫度參數(shù)的測點(diǎn)中使用質(zhì)量不合格的元件、選型不合適或者安裝工藝不規(guī)范，必然會帶來不可預(yù)知的嚴(yán)重后果。為了不造成設(shè)備損壞和經(jīng)濟(jì)損失，應(yīng)采用適合的類型以及正確地合理的工藝進(jìn)行安裝維護(hù)。

1、汽輪機(jī)軸瓦溫度的重要性

汽輪機(jī)軸瓦是保證汽輪機(jī)正常運(yùn)作的重要部件，汽輪機(jī)潤滑油在汽輪機(jī)高速轉(zhuǎn)動時(shí)于軸瓦和軸之間形成油膜，為其提供潤滑，并將多余的熱量攜帶走，為軸瓦提供一個相對穩(wěn)定的工作狀態(tài)；而汽輪機(jī)每個軸瓦的瓦前和瓦后溫度測點(diǎn)就是監(jiān)視這個過程是否穩(wěn)定健康的重要手段之一，其次還可以通過汽輪機(jī)對應(yīng)得到軸瓦回油溫度進(jìn)行監(jiān)視，但這種方式反應(yīng)出的參數(shù)不可靠，很難把握；不同的是，推力瓦回油溫度由于測量方式和測量位置的不同，可以有效反映出溫度的變化和推力瓦出力大小的關(guān)系。

2、分體式軸瓦溫度元件的安裝工藝以及故障分析

2.1 安裝工藝。分體式軸瓦溫度元件一般采用K分度鎧裝，內(nèi)部填充工藝因供貨商不同而不同，尾部是航空插頭金屬插座，插頭插針和插座多采用銅質(zhì)，也有部分采用不銹鋼，過渡方式為內(nèi)部錫焊接，元件直徑為3mm-3.5mm，不同的瓦采用的插身也不同；這種元件在安裝時(shí)有較高的安裝工藝要求，元件不可反復(fù)大角度彎折，原件與基座不可用力扭轉(zhuǎn)，一旦發(fā)生旋轉(zhuǎn)，則可能破壞絕緣或內(nèi)部焊接線短路，最終原件報(bào)廢，因此安裝前要使用萬用表測量絕緣，并在開水中浸泡觀察電壓值變化是否正常，安裝盡量一步到位，安裝完成后再次測量絕緣是否合格。插頭和補(bǔ)償電纜亦采用錫焊接，可直接焊接，也可采用導(dǎo)通率高的耐油絕緣柔性電纜進(jìn)行過渡，后者的可靠性較高，可承受更多次數(shù)的插拔。

從圖中可以看出，原件安裝時(shí)所有彎角都是一次成型，絕不可反復(fù)彎折，彎角的直徑不可以小于原件外徑的3倍，以免破壞內(nèi)部絕緣。

二所示，基座內(nèi)部即是原件和插座焊接的部分，如果安裝時(shí)發(fā)生扭轉(zhuǎn)，就可能會破壞內(nèi)部絕緣導(dǎo)致報(bào)廢，即便使用耐油粘合劑固定，也幾乎沒有效果。

2.2 故障分析。在機(jī)組數(shù)萬小時(shí)的運(yùn)行后，汽輪機(jī)軸瓦溫度的部分補(bǔ)償電纜在高溫油環(huán)境中老化，有的內(nèi)部絕緣發(fā)生粘連，有的則完全被潤滑油滲透，對后期進(jìn)行航空插頭重新焊工作候造成了不利的影響，不得不使用更大的航空插頭以方便苛刻的焊接，焊接前還要對電纜進(jìn)行有機(jī)溶劑除油，甚至更換粘連嚴(yán)重的補(bǔ)償電纜，這都使得工期滯后，工作難度增加，可靠性降低。由于潤滑油的影響，焊接工藝得不到保證，給軸瓦溫度測量帶來了測量失真的隱患，2012年一發(fā)公司#2機(jī)組由于插頭焊接工藝不完善，潤滑油腐蝕嚴(yán)重，造成#4瓦溫度測量失真，且軸頸發(fā)生了磨損，2013年有限公司#2機(jī)組#1軸承溫度測量偏差大，造成軸頸磨損未被及時(shí)檢測到。

銅質(zhì)插頭也是引起測量誤差的一個重要原因，北京北重汽輪電機(jī)有限責(zé)任公司原廠提供的軸瓦元件均使用的是銅質(zhì)航空插頭，插針僅0.5mm直徑，在長期使用后，插針和插座的表層銅質(zhì)不再是金黃色，而是一層暗色的氧化層，且插座內(nèi)的氧化層無法除去，進(jìn)行多次插接，發(fā)現(xiàn)每次測得的熱電偶元件的mv值都有較大偏差，機(jī)組啟動以后，偏差進(jìn)一步加劇，測得溫度遠(yuǎn)高于實(shí)際瓦面溫度；2013年初有限公司#3機(jī)組C修時(shí)由于#5瓦溫度出入較大，不得不停機(jī)重新更換元件，給公司造成了非計(jì)劃停機(jī)經(jīng)濟(jì)損失。

插座變形導(dǎo)致安裝不牢固。由于瓦溫元件要在汽輪機(jī)解體至轉(zhuǎn)子起出后，才可以吊出下瓦進(jìn)行拆卸。期間很容易受到傷害，又沒有專用的保護(hù)罩進(jìn)行前期保護(hù)，往往在后期安裝時(shí)發(fā)現(xiàn)有部分插座已經(jīng)變形，甚至插座螺紋被破壞，安裝時(shí)無法旋緊或不能旋入。

如圖所示，已變形插座基本無法插入，不得不進(jìn)行更換，工期被迫滯后，延誤了機(jī)組啟動。

3、一體還改造方案的制定

為了避免由于安裝工藝和插頭氧化所帶來的不可靠因素，同時(shí)也為了減少機(jī)組非計(jì)劃停運(yùn)造成的經(jīng)濟(jì)損失，我們綜合分析了歷次機(jī)組檢修軸瓦溫度出現(xiàn)的各種問題，綜合起來有四點(diǎn)：

1.補(bǔ)償電纜老化；2.航空插頭氧化；3.插頭虛焊；4.拆裝不規(guī)范導(dǎo)致元件損壞。

在此基礎(chǔ)上我們向廠商定制了一套一體化元件，（）不再使用航空插頭，元件僅插入段和其后50mm為鎧裝，且出廠前已經(jīng)彎曲為90度直角，剩下部分使用特氟龍絕緣材料制成的補(bǔ)償電纜，元件為雙支，補(bǔ)償電纜僅5-6mm粗，柔性好，體積小，方便安裝，對安裝工藝和人員技術(shù)能力都沒有較高要求。

4、一體化方案的實(shí)施和效果

安裝溫度元件需要機(jī)務(wù)工作人員配合翻出下瓦或使用行車將下瓦吊出后在可靠的工作面進(jìn)行安裝，元件設(shè)計(jì)90彎角，已經(jīng)不需要安裝工再次調(diào)整安裝角度，可避免安裝時(shí)損壞，安裝完畢后，配合機(jī)務(wù)工作人員將瓦裝回并檢查元件補(bǔ)償電纜是否被擠壓，待安裝結(jié)束后對補(bǔ)償電纜進(jìn)行固定并實(shí)施穿缸和密封。

元件的補(bǔ)償電纜穿缸密封后，在外部通過端子箱過渡到DCS，雙支元件僅使用其中一支，若出現(xiàn)瓦溫不正常的情況，則對雙支元件同時(shí)測量判斷，若絕緣合格，且兩組電壓值相當(dāng)，則可斷定元件無故障，系軸瓦溫度確實(shí)異常。

2013年3月，一發(fā)公司#1機(jī)組實(shí)驗(yàn)性的改造了#1至#3軸承的溫度元件，期間發(fā)生了#1軸承溫度異常，停機(jī)后檢查瓦塊烏金有明顯磨損痕跡。2013年5月，有限#2機(jī)組實(shí)施了軸瓦溫度一體化改造，機(jī)組啟動后，#4瓦前和#4瓦后溫度差很高，熱工進(jìn)行多次判斷后，元件無故障，系軸瓦溫度異常，解體后發(fā)現(xiàn)瓦面有磨損。2014年6月，有限#3機(jī)組#1軸承進(jìn)行了金屬挖補(bǔ)，后對其溫度元件實(shí)施一體化改造，機(jī)組啟動過程中發(fā)現(xiàn)軸瓦溫度異常，瓦前瓦后溫度偏差大，待機(jī)組停運(yùn)后檢查發(fā)現(xiàn)軸頸挖補(bǔ)處金屬材質(zhì)異常，且表面處理不夠圓滑。

瓦溫元件一體化改造很大程度上提升了測量的可靠性，為機(jī)組性能分析評價(jià)提供了有效可靠地支持，進(jìn)一步防止了因機(jī)組軸瓦異常造成的機(jī)組非計(jì)劃停運(yùn)和設(shè)備損壞。