摘? 要：汽輪機(jī)高壓主汽閥和高壓調(diào)門，是汽輪機(jī)關(guān)鍵部件，其基本要求為動(dòng)作正確、閥位位置穩(wěn)定、動(dòng)作時(shí)間符合規(guī)范要求，以及關(guān)閉嚴(yán)密且關(guān)閉時(shí)間符合規(guī)定。實(shí)現(xiàn)閥門正確動(dòng)作的部件一般為液壓控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，又稱油動(dòng)機(jī)。本文描述一種汽輪機(jī)高壓調(diào)門油動(dòng)機(jī)，在檢修中發(fā)生一次故障的分析及對(duì)策。

關(guān)鍵詞：汽輪機(jī)、高壓調(diào)門、油動(dòng)機(jī)、液壓模塊、接口

引言

本文所列的汽輪機(jī)高壓調(diào)門，用于燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)機(jī)組上，是燃機(jī)汽機(jī)專業(yè)檢修重要設(shè)備，油動(dòng)機(jī)作為其主要控制部件，一旦發(fā)生異常會(huì)造成機(jī)組在停機(jī)過程中跳機(jī)等不安全現(xiàn)象和故障，因而在檢修中一般對(duì)油動(dòng)機(jī)進(jìn)行整體維護(hù)，其油缸部件和液壓模塊的維護(hù)和試驗(yàn)是主要維護(hù)對(duì)象。

1 設(shè)備布置介紹

燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)機(jī)組上，一般使用兩只高壓調(diào)門，與其各相配一只高壓主汽門，組成一套高壓聯(lián)合汽閥，對(duì)高溫高壓飽和蒸汽在進(jìn)入汽缸做工之前進(jìn)行通斷和控制。兩套高壓聯(lián)合汽閥對(duì)稱布置于汽輪機(jī)高壓缸兩側(cè)。高壓主汽閥主要實(shí)現(xiàn)蒸汽的通斷功能，高壓調(diào)門則起到控制開度從而控制進(jìn)入汽缸的蒸汽參數(shù)符合機(jī)組運(yùn)行和啟停所需。高壓調(diào)門從100%開度位置到0%全關(guān)位置規(guī)定為500毫秒（ms）即0.5s，高壓主汽閥則為400毫秒（ms）即0.4s。實(shí)現(xiàn)功能的主要部件是液壓系統(tǒng)控制的油動(dòng)機(jī)部件，從機(jī)務(wù)檢修角度出發(fā)，該部件主要由油缸和液壓模塊組成，油缸是進(jìn)出控制油對(duì)閥門進(jìn)行啟閉操作的部件，液壓模塊是實(shí)現(xiàn)電液控制信號(hào)和液壓油進(jìn)出油缸的控制部件，外形如下圖1。當(dāng)高調(diào)得到指令開啟時(shí)，伺服閥給出指令，油缸動(dòng)作，接受指令關(guān)閉時(shí)油缸反向操作。如下圖1.高壓調(diào)門液壓模塊外形圖

如圖示，該液壓模塊有四個(gè)油口，從上往下依次為有壓回油口（位于液壓模塊回油艙）、進(jìn)油口（進(jìn)油艙）、安全油口（進(jìn)油艙）和無壓回油口（回油艙），其中，進(jìn)油口和無壓回油口的接口螺紋規(guī)格相同，均為2.5-12 S.A.E.即通徑2.5英寸、螺距為每英寸12牙的規(guī)格。

2 檢修故障描述

2.1 常規(guī)檢修內(nèi)容描述

油動(dòng)機(jī)解體前的外觀拍照，做鋼印標(biāo)示;動(dòng)機(jī)解體，即將整臺(tái)設(shè)備分拆成最小零件基本單元，具體包括油缸清洗、檢查內(nèi)表面磨損情況以及其它各密封面有無腐蝕或磨損，進(jìn)行相應(yīng)檢修;油缸活塞桿表面拋光，檢查有無磨損和彎曲變形，進(jìn)行相應(yīng)檢修;缸蓋等部件根據(jù)解體前情況對(duì)其外表磨損程度進(jìn)行評(píng)估，檢查其各密封面的質(zhì)量情況;液壓模塊及其堵頭或接口進(jìn)行超聲波清洗，檢查個(gè)密封表面質(zhì)量情況;液壓模塊上的截止閥、逆止閥、快速卸荷閥等控制部件（不同的油動(dòng)機(jī)配置閥存在情況不同）清洗、吹干;檢查各密封面以其它工作面的磨損情況，若磨損嚴(yán)重者，則報(bào)廢;對(duì)所有零部件進(jìn)行清洗、吹干;按照裝配工藝先后復(fù)裝油缸、液壓模塊，組裝油動(dòng)機(jī);檢修閥體與油動(dòng)機(jī)連桿位置，確保閥桿連接以后閥門處于關(guān)閉位置;油動(dòng)機(jī)整體調(diào)試和相關(guān)靜態(tài)動(dòng)態(tài)試驗(yàn);油循環(huán)清洗、接口封堵和整體包裝。

2.2 檢修故障描述

該高壓調(diào)門油動(dòng)機(jī)在進(jìn)行到油動(dòng)機(jī)整體調(diào)試和相關(guān)靜態(tài)動(dòng)態(tài)試驗(yàn)環(huán)節(jié)，具體在液壓模塊耐壓試驗(yàn)時(shí)，意外發(fā)現(xiàn)其液壓模塊回油艙部分開始逐漸鼓包變形，如下圖2.液壓模塊回油艙變形圖。

上圖可見該油動(dòng)機(jī)液壓模塊回油艙底板變形嚴(yán)重，幾乎在整個(gè)回油艙部分底板有鼓包（回油艙底板和進(jìn)油艙底板各占液壓模塊底面面積一部分，兩艙為兩個(gè)獨(dú)立工件）。故障發(fā)生后停止試驗(yàn)，將液壓模塊上銑床后對(duì)鼓包部分局部開天窗檢查變形情況，并用內(nèi)窺鏡檢查底板內(nèi)部情況，發(fā)現(xiàn)底板焊接處拉裂脫落，底板整體變形鼓包。進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)，其回油艙是用多層鋼板疊加且局部焊接形成的部件，而不是整體鑄造工件，如下圖3.回油艙內(nèi)窺鏡檢查圖。

2.3 故障原因分析

根據(jù)現(xiàn)場情況觀察和分析，造成此次回油艙底板變形的直接原因是設(shè)備泵壓試驗(yàn)時(shí)，油口錯(cuò)接，誤將無壓回油口接入了進(jìn)油，且耐壓試驗(yàn)過程中逐步升高油壓，當(dāng)油壓超過底板變形強(qiáng)度極限發(fā)生了該故障。根據(jù)圖紙分析，該液壓模塊共有四個(gè)油口，進(jìn)油口、安全油口各一只位于進(jìn)油艙一側(cè);有壓回油口、無壓回油口各一只位于回油艙一側(cè)。進(jìn)油口和無壓回油口大小規(guī)格相同。

3 修復(fù)方式描述

3.1 修復(fù)方案要求和難點(diǎn)

修復(fù)方案要求是恢復(fù)該回油艙外形，對(duì)已鼓包的處理可以在銑床上進(jìn)行。由于該回油艙由多層鋼板疊加焊接而成，且原焊接并不是各鋼板焊接，而是變形底板四邊滿焊，但中間區(qū)域和臨近的鋼板采用的是點(diǎn)焊固定方式，當(dāng)新制作的底板裝配上后，四邊滿焊可以實(shí)施，但和臨近鋼板的點(diǎn)焊無法實(shí)施。在制造過程中，可以采用將該部件翻轉(zhuǎn)，底板在最下方，再放入臨近鋼板進(jìn)行焊接，但檢修中則無法實(shí)現(xiàn)這樣的焊接過程。

3.2 修復(fù)實(shí)施

經(jīng)燃機(jī)、焊接各技術(shù)人員討論研究，決定對(duì)變形的底板進(jìn)行整體銑床移除，更換整塊回油艙底板，在底板內(nèi)部原點(diǎn)焊處由于新底板覆蓋后無法焊接，決定在新底板表面開多處槽型天窗進(jìn)行焊接再打磨平整，另外新底板四周做坡口與下方材料滿焊，使新底板和下方材料連接牢固。見下圖4.回油艙內(nèi)部鋼板布置圖。后續(xù)配備將變形底板銑床移除和新底板加工及焊接的人員，做好檢修過程中設(shè)備材質(zhì)確認(rèn)、工件尺寸確認(rèn)和加工等具體工作，最終將該液壓模塊回油艙及時(shí)修復(fù)，再次完成該油動(dòng)機(jī)的相應(yīng)檢修和試驗(yàn)工作。

4 后續(xù)思考

在油動(dòng)機(jī)的檢修之初，有明確的檢修步驟為油動(dòng)機(jī)解體前的外觀拍照，做鋼印標(biāo)示。當(dāng)該油動(dòng)機(jī)拆除后，其油口未有明顯標(biāo)識(shí)，易于混淆是造成此次故障的主要原因之一。鋼印標(biāo)識(shí)在設(shè)備上有，但是經(jīng)過檢修后多會(huì)對(duì)設(shè)備外表面進(jìn)行刷漆防腐處理，在這一過程中可能覆蓋了原有的鋼印標(biāo)識(shí)，這就要求每次檢修前必須標(biāo)明各油口，以防錯(cuò)接。

油動(dòng)機(jī)的檢修一般是隨著機(jī)組主機(jī)的檢修同步開展進(jìn)行，對(duì)其檢修周期有明確的時(shí)間要求，發(fā)生此類故障，對(duì)設(shè)備恢復(fù)和檢修時(shí)間把控要求較嚴(yán)格，同時(shí)對(duì)設(shè)備恢復(fù)技術(shù)要求和施工技術(shù)要求相應(yīng)提高，需在這一過程中認(rèn)真把控，仔細(xì)操作。

5 結(jié)論

如上文所述，高壓調(diào)門油動(dòng)機(jī)檢修過程中需要按照工藝要求逐步實(shí)施，不得依靠經(jīng)驗(yàn)實(shí)施工序步驟，否則容易發(fā)生各類異常和故障，舉一反三思考，各個(gè)設(shè)備的檢修過程，工序步驟的嚴(yán)謹(jǐn)提出和執(zhí)行到位是保障設(shè)備檢修可靠的基礎(chǔ)。

作者簡介：陳禮清（1983.04— ）男，江蘇常州人，本科，工程師，從事燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組檢修安全生產(chǎn)管理和行政管理工作。