聶衛(wèi)超，陸金龍

（國家電投集團(tuán)協(xié)鑫濱海發(fā)電有限公司，江蘇鹽城 224500）

0 引言

國內(nèi)某1250 MW 發(fā)電廠汽輪機(jī)采用日本三菱重工技術(shù)，關(guān)鍵重要部件進(jìn)口，由哈爾濱汽輪機(jī)廠和三菱聯(lián)合供貨。根據(jù)機(jī)組特點(diǎn)，汽輪機(jī)選用半速機(jī)，工作轉(zhuǎn)速為1500 r/min、單軸、四缸、雙流道、六排汽的反動(dòng)凝汽式汽輪機(jī)，由1 個(gè)高壓缸、3 個(gè)低壓缸及其附屬系統(tǒng)組成，附件包括進(jìn)汽閥組、盤車裝置、密封油、EH 油、潤滑油系統(tǒng)（包括頂軸油系統(tǒng)）及儀表和控制系統(tǒng)。4 個(gè)缸通流部分均是雙流對(duì)稱式分布，主汽閥（MSV）的功能是在接到跳機(jī)信號(hào)時(shí)能快速切斷供高壓缸的主蒸汽，主調(diào)節(jié)閥的主要功能是通過控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)進(jìn)入高壓缸的蒸汽流量，共有4 個(gè)主汽閥（MSV）和4 個(gè)主調(diào)節(jié)閥（GV）。

1 主調(diào)節(jié)閥功能及安裝介紹

1.1 主調(diào)節(jié)閥功能

汽輪機(jī)主調(diào)節(jié)閥的主要功能是通過控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)高壓缸的蒸汽流量，兩個(gè)主汽閥和主調(diào)節(jié)閥的閥體由一個(gè)整體鑄件組成，形成一個(gè)閥組進(jìn)汽室，經(jīng)主調(diào)節(jié)閥進(jìn)入到高壓缸的入口。主調(diào)節(jié)閥屬于平衡型閥，施加于閥上的不平衡力較小，容易控制，在主調(diào)節(jié)閥周圍，裝有一個(gè)由多孔的圓筒組成的消聲器，減小低負(fù)荷時(shí)主調(diào)節(jié)閥周圍的壓降，從而減小閥門小開度時(shí)氣流的沖擊，降低噪聲。

1.2 主調(diào)節(jié)閥安裝介紹

油動(dòng)機(jī)通過油缸活塞桿向上運(yùn)動(dòng)的提升力來開啟閥門，閥門彈簧提供相反的力來關(guān)閉蒸汽閥門。主調(diào)節(jié)閥由三菱供貨，包含進(jìn)汽管道、閥組件、彈簧室、連接器、油動(dòng)機(jī)等主要部分組成，各部件在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝。

主調(diào)節(jié)閥閥桿與油動(dòng)機(jī)活塞桿通過一個(gè)連接器（圖1）連接，連接器外觀是一個(gè)圓形螺母，內(nèi)部為細(xì)牙螺紋，主調(diào)閥閥桿和油動(dòng)機(jī)活塞桿端同樣是細(xì)牙螺紋，細(xì)牙螺紋的連接強(qiáng)度高，自鎖性能好，常用于固定調(diào)整等用途，對(duì)于有振動(dòng)和防松要求，精密傳動(dòng)的情況下宜選用細(xì)牙螺紋。通過連接器將閥桿與油動(dòng)機(jī)相連，在控制油壓的作用下提升閥桿，調(diào)節(jié)汽門開度。現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)，先把閥組件安裝到進(jìn)汽室內(nèi)，再將連接器旋入閥桿上，緊固到位后對(duì)正穿入銷子，然后安裝彈簧室及油動(dòng)機(jī)組件，在油動(dòng)機(jī)彈簧室上穿入3 根臨時(shí)引桿，壓縮油動(dòng)機(jī)彈簧，直至露出油動(dòng)機(jī)活塞桿上的方槽為止，然后將油動(dòng)機(jī)活塞桿旋入連接器，按照力矩值進(jìn)行緊固后穿入固定銷并斂縫，完成執(zhí)行機(jī)構(gòu)與配汽機(jī)構(gòu)的連接。

圖1 活塞桿示意圖

2 連接器與油動(dòng)機(jī)活塞桿咬死情況簡(jiǎn)述

1 號(hào)機(jī)組基建期間，對(duì)主調(diào)閥各零部件進(jìn)行組裝，在主調(diào)節(jié)閥安裝時(shí)，施工單位為趕工期，裝配過程中工藝不規(guī)范，油動(dòng)機(jī)活塞桿與連接器安裝過程中，出現(xiàn)油動(dòng)機(jī)活塞桿卡在連接器內(nèi)，并且連接器未安裝到位。按照常規(guī)的檢修方法，在連接絲扣內(nèi)噴涂螺栓松動(dòng)劑，并結(jié)合銅棒振擊的方法，繼續(xù)擰緊連接器，但擰緊幾扣后又出現(xiàn)卡澀現(xiàn)象，向螺紋內(nèi)澆入潤滑油并靜置半天，在無法輕松旋緊連接器的情況下，盲目的使用加長桿和大錘敲擊連接器，試圖強(qiáng)行將連接器繼續(xù)旋入活塞桿，在這過程中，致使活塞桿與連接器咬死，想要將連接器旋出，但拆卸困難，既不能緊固，也不能松動(dòng)。

考慮到繼續(xù)擰緊或旋松連接器可能會(huì)對(duì)螺牙造成更為嚴(yán)重?fù)p傷，采用割炬加熱連接器外表面的方法，使連接器受熱膨脹，然后松開連接，但加熱后，連接器與活塞桿仍然不動(dòng)，出現(xiàn)螺牙徹底咬死現(xiàn)象，遂將這一情況上報(bào)。

3 處理思路及方法

3.1 處理思路

維修部工作人員現(xiàn)場(chǎng)檢查后，確認(rèn)活塞桿與連接器已徹底咬死，詢問安裝人員，得知在開始時(shí)可以輕松旋入，當(dāng)旋緊到2/3時(shí)，發(fā)生咬扣現(xiàn)象，活塞桿和連接器螺紋損傷嚴(yán)重導(dǎo)致無法拆除。油動(dòng)機(jī)與汽門安裝不到位會(huì)出現(xiàn)閥桿卡澀、斷裂、引發(fā)調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)不靈敏，嚴(yán)重時(shí)汽門不能關(guān)閉等危及機(jī)組安全運(yùn)行的事件。

初步分析活塞桿與連接器咬死的原因：①基建期受到現(xiàn)場(chǎng)不清潔環(huán)境因素的影響，連接器存放的過程中，有異物粘著在螺紋上，安裝時(shí)沒有做好清潔；②與螺紋表面質(zhì)量直接相關(guān)，在鍛造、熱處理過程中，出現(xiàn)邊角毛刺、運(yùn)輸過程中出現(xiàn)磕碰、劃傷引起表面質(zhì)量下降；③在螺紋損傷后，產(chǎn)生的廢屑積累在螺牙內(nèi)，繼續(xù)旋緊后出現(xiàn)螺牙變形，阻礙螺紋旋合；④內(nèi)外螺紋間隙較小，在受到大錘較大沖擊力下，使已經(jīng)變形的螺紋進(jìn)一步受損；⑤加熱時(shí)受熱不均勻，局部過熱，導(dǎo)致徹底咬死，即使能夠拆卸下來，也難以進(jìn)行二次裝配。

針對(duì)這種現(xiàn)象，不能繼續(xù)安裝，如果強(qiáng)行擰緊，連接器和活塞桿螺紋損壞，還可能會(huì)出現(xiàn)已安裝到位的閥桿螺紋損壞，這兩個(gè)部件為原裝進(jìn)口，采購周期長且價(jià)格昂貴。經(jīng)討論后，最后確定兩種處理方法：①將油動(dòng)機(jī)活塞桿切除，保留連接器和閥桿；②將連接器剖開，保留油動(dòng)機(jī)活塞桿，但切割過程中不能保證活塞桿螺紋完好無損。

結(jié)合實(shí)際情況，宜采用相對(duì)保守的原則，將損失降到最低。對(duì)兩種處理方法進(jìn)行再討論，認(rèn)為第二種方法雖然耗費(fèi)人工，但是從閥桿與連接器的采購經(jīng)費(fèi)來比較，第二種方法較為經(jīng)濟(jì)可行，制定詳細(xì)的檢修策略，注意避免對(duì)活塞桿螺紋造成損傷，在保證檢修工藝的情況下，通過切割破壞連接器，使之與活塞桿分離。

3.2 處理方法

剖開連接器的處理方法：先用切割機(jī)在連接器上切出一條豎直的槽道，調(diào)轉(zhuǎn)180°，在對(duì)稱位置上再切出條豎直的槽道，然后將連接器從活塞桿上旋出。

首先將主調(diào)節(jié)閥從進(jìn)汽管道上整體拆下，平放在膠皮上，并用木頭固定墊平，將活塞桿和連接器做好防護(hù)，防止在切割過程中受到損傷?，F(xiàn)場(chǎng)切割完畢后，連接器無松動(dòng)跡象，無法旋出，繼續(xù)進(jìn)行二次切割，擴(kuò)寬槽道的寬度，將已經(jīng)切割的“一”字形槽道改為“V”字形槽。在進(jìn)行二次切割后，連接器仍無松動(dòng)跡象，無法旋出。繼續(xù)進(jìn)行三次切割，擴(kuò)寬切割面，在“V”字形槽的基礎(chǔ)上將切口磨成一個(gè)接近于半圓形的弧形面。切出半圓形槽后，活塞桿螺紋與切割面最小余量約2～3 mm，無法將連接器旋出，用螺栓松動(dòng)劑自頂部噴涂，擱置0.5 h 后，仍然無松動(dòng)跡象。商議決定再繼續(xù)擴(kuò)大兩側(cè)的圓形槽的切割面至接近內(nèi)螺紋處，然后磨薄連接器，縮小活塞桿與切割面距離。打磨后，一側(cè)連接器幾乎切透，稍微露出內(nèi)部活塞桿螺紋，使用鏨子剔除連接部分金屬，露出一側(cè)螺紋，用同樣辦法處理另一側(cè)連接器，剔除連接部分金屬后，連接器與活塞桿徹底分離，取下受損的連接器（圖2）。

圖2 破壞切割后的連接器

4 活塞桿檢查

4.1 活塞桿檢查

活塞桿與連接器脫離后對(duì)活塞桿進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)油動(dòng)機(jī)活塞桿表面臟物較多，螺紋內(nèi)夾雜著一些固體顆粒物，使用清洗劑對(duì)活塞桿螺紋進(jìn)行清洗，用再生布擦拭干凈。

4.2 判斷依據(jù)

查閱三菱提供的技術(shù)文件，對(duì)油動(dòng)機(jī)活塞桿螺紋的判定使用標(biāo)準(zhǔn)要求為：①螺紋磨損量應(yīng)小于相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的30%；②有缺陷或受影響的螺紋數(shù)量小于總量的10%。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，活塞桿螺牙高約為0.32 mm，雖然多數(shù)螺紋受到磨損，但依據(jù)三菱規(guī)定螺紋磨損量應(yīng)小于相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的30%的要求來考慮，受損的螺紋磨損量尚在可接受的范圍之內(nèi)。檢查統(tǒng)計(jì)，活塞桿共有37 圈螺牙，嚴(yán)重?fù)p傷的有2 圈，一般損傷的有4 處，損傷較小的有3 處，自下向上第5 根螺紋1/5 圈螺紋幾乎全部磨沒如圖3a）所示，自下向上數(shù)第4 根螺紋1/2 圈螺紋磨沒如圖3b）所示，螺紋處已經(jīng)磨平（自上而下貫穿磨平）如圖3c）所示。

圖3 螺紋受損情況

根據(jù)檢查結(jié)果，損傷嚴(yán)重的兩處螺牙會(huì)影響使用效果，如果修復(fù)后繼續(xù)使用，在擰緊時(shí)不排除還會(huì)出現(xiàn)卡阻現(xiàn)象。三菱技術(shù)支持專家見證后，將詳細(xì)情況整理材料后匯報(bào)三菱總部，三菱認(rèn)為螺紋受損情況比預(yù)想的要好，根據(jù)油動(dòng)機(jī)活塞桿螺紋的判定使用標(biāo)準(zhǔn)要求，活塞桿可繼續(xù)使用。維修部接受三菱總部的建議，對(duì)油動(dòng)機(jī)活塞桿螺紋進(jìn)行修復(fù)處理，更換新連接器繼續(xù)使用。

5 事件反饋

細(xì)牙螺紋螺距小，配合更為精密，這種裝配精度較高的細(xì)牙螺紋，螺牙間的微小不平整度或加工精度不高，在安裝時(shí)容易出現(xiàn)嚙合位置咬扣，導(dǎo)致螺紋副間的摩擦力增加，如強(qiáng)行擰緊會(huì)出現(xiàn)咬死或拆卸困難，受損的螺牙修復(fù)處理技術(shù)復(fù)雜，難度大，一定要嚴(yán)格控制檢修工藝。

針對(duì)主調(diào)節(jié)閥油動(dòng)機(jī)活塞桿咬死的情況分析，基建公司在安裝過程中存在嚴(yán)重失誤，野蠻施工，導(dǎo)致連接器徹底咬死，活塞桿螺紋受損，總結(jié)此次事件，應(yīng)吸取教訓(xùn)，在今后的安裝過程中應(yīng)嚴(yán)格遵守以下5 點(diǎn)：①各部件在安裝前保證清潔度，徹底清潔去除活塞桿和連接器螺紋表面和內(nèi)部的氧化皮、雜質(zhì)、異物；去除表面的銹跡、毛刺等。對(duì)于輕微受損的螺牙使用銼刀或車床進(jìn)行修復(fù)，損傷超過標(biāo)準(zhǔn)的禁止使用；②進(jìn)行試裝配。活塞桿應(yīng)能輕松旋進(jìn)連接器內(nèi)，確保安裝靈活、無卡澀現(xiàn)象；③正式回裝時(shí)應(yīng)在活塞桿螺紋表面均勻涂抹防咬劑、石墨、二硫化鉬等潤滑劑，降低摩擦系數(shù)；④嚴(yán)格遵守廠家標(biāo)準(zhǔn)工藝、檢修規(guī)程，按照規(guī)定的力矩要求進(jìn)行緊固，注意連接器旋入旋出的速度，當(dāng)出現(xiàn)卡組時(shí)，及時(shí)查找原因，禁止野蠻操作，損壞設(shè)備；⑤制作連接器拆除裝用工具，保證在拆裝過程中用力均勻，規(guī)避連接器卡澀、咬死風(fēng)險(xiǎn)，保證設(shè)備的安全可靠性。

合理的裝配工藝減少設(shè)備檢修工作量，避免設(shè)備及零部件損傷，節(jié)約檢修成本，延長緊固件使用壽命。