汽轮机制造质量控制常见问题吴大龙

汽轮机制造质量控制常见问题吴大龙

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(1.哈尔滨汽轮机厂有限责任公司黑龙江哈尔滨150046;2.身份证号码220722198208013817)

摘要：随着我国经济的不断发展，汽轮机制造产业的发展越来越快。因为汽轮机的制造质量关系到人们的生命安全，因此汽轮机制造的质量控制问题成了当前该领域的一个重点话题。然而，在当前的汽轮机制造质量控制方面还存在着很多严重的问题，从多个角度分析了汽轮机制造质量控制中比较常见的问题。

关键词：汽轮机；制造；质量控制

引言：

汽轮机制造业的快速发展，给它的质量控制工作提出了更大的挑战。就目前的发展情况来看，汽轮机制造质量控制问题主要体现在材料的理化性能、机械加工、流通间隙及焊接、外观、装运等各个方面，对其进行有效的处理，不仅能够解决汽轮机在制造过程中可能出现的缺陷，最重要的是能够将汽轮机在使用过程中出现的安全隐患消除掉。

1概述：

产品质量一般由设计质量、制造质量、使用质量和服务质量四部分构成。制造质量主要体现产品对技术规范(包括图纸、技术文件、采用的标准等)的符合程度,,称为符合性质量。有了优良的设计质量,制造质量就是关键,也即产品符合性质量得到保证是实现产品高质量的必要条件之一。而要使制造质量得到保证,就必须加强制造质量控制。当前机电产品的60~70%的质量波动反映在制造过程中,因此加强制造过程的质量控制就显得更有必要。按国际标准对检验的定义是:“对产品的一种或多种特性进行测量、检查、试验、计量,并将这些特性与规定的要求进行比较以确定其符合性的活动。”因此质量检验是产品质量形成全过程中极其重要的环节。是保证产品符合性质量的重要措施。质量检验工作是企业向用户提供合格产品的重要保证之一。其基本任务是,贯彻“质量第一”的方针,对原材料入厂、生产、储存、产品出厂等各个环节,按照国家和主管部门颁发的质量法规和技术标准以及企业制定的技术文件,采用科学的方法,进行检验和把关。从原材料、外协件、外购件、扩散件入厂到生产工序零部件直至成品出厂,都要严格进行检验验收。检验验收的产品,都必须有明显的识别标记,填写质量证明文件,做好原始记录,办理检验验收手续,建立和保存质量检验档案,以保证质量检验工作的可追溯性。同时对检验数据进行汇集分析,及时反馈质量信息,为改进和提高产品质量提供依据。

2汽轮机制造方面的问题

2.1材料理化性能方面的问题

材料理化性能方面的问题主要表现为超标和缺陷两方面。汽轮机在制造过程中所使用的转子锻件或者汽缸铸件等材料总是会出现机械性能不能够达到标准规定的现象。在汽轮机制造过程中所使用的转子锻件毛坯，它的主要化学成分为Cr、Al、N、C、Nb等，对其进行机械性能检测，结果以元素Cr和Al，试样T1、T2、C为例进行分析，元素Cr的标准值为10.2%~10.8%，试样T1中所含有的Cr元素的值为10.83%，试样T2中所含有的Cr的元素的值为11.10%，试样C中所含有的Cr元素的量为11.27%。元素Al的标准值应小于等于0.010%，试样T1、T2、C中所含有的Al元素的量都为0.02%。这个检测结果表明，转子锻件毛坯中很多种化学元素的实际含量与其标准值是不相符合的，此外，冲击吸收能量也是一个很重要的参数，许多转子锻件毛坯的冲击吸收能力值比标准值要低很多。对某种型号的汽轮机的钢制高压内钢铸件毛坯进行测定，结果表明它的屈服强度大约是485兆帕，比标准规定中的屈服强度应该大于等于500兆帕要低很多。除此之外，气缸铸件往往会出现材料理化超标的缺陷或者出现裂纹等问题。

2.2与合同要求不符

某超超临界机组Ｎ1000－26.25／600／600型汽轮机高压内缸坯、中压内缸坯、高压阀阀壳、再热阀阀壳、末级动、静叶片等多个重要部件合同规定为进口部件，但实际为国产部件。

2.3机械加工错误

汽轮机部件机械加工过程中出现几何尺寸误差超标的问题较多。如某超临界350ＭＷ机组汽轮机高、中压转子平衡鼓中部直径被车成台阶状，比毛坯图纸尺寸小约86ｍｍ。某亚临界600ＭＷ机组汽轮机的低压转子末级叶根槽为叉形叶根槽，其中１个叶根槽轴向尺寸多加工约３ｍｍ，且未进行强度校核。

2.4通流间隙超标

由于汽轮机转子锻件的采购和加工进度慢于汽缸等静止部件，国内汽轮机制造厂在通流间隙测量方面大量采用无转子测量即计算机模拟总装，借鉴同型号转子的测量结果，而在电厂的实际测量结果与制造厂的测量结果差异较大，有的严重影响机组效率。例如，某超超临界机组Ｎ1036－25／600／600型汽轮机在制造厂内采用无转子测量模拟计算通流间隙，验收合格，但在电厂安装过程中发现通流间隙超标较多，与制造厂内的数据不符。性能考核试验表明，在热耗率验收（THA）工况下修正计算的热耗值为7389.3ｋＪ／（ｋＷ•ｈ），比保证值7343.0ｋＪ／（ｋＷ•ｈ）高出46.2ｋＪ／（ｋＷ•ｈ）。

５焊接、外观、装运等质量控制

汽轮机零部件焊接变形、焊缝缺陷是焊接方面较常见的问题，如某台ＬＺＮ92－9.0／4.0／0.519型汽轮机隔板焊接由汽轮机制造厂委托其协作厂进行，因焊接过程中电流过大，引起隔板变形，静叶片出汽边节圆线高低不平，最大相差达６ｍｍ，且部分静叶片被焊接飞溅物损伤，造成中压１～６级隔板全部报废。汽轮机设备磕碰损伤、零部件内遗留异物、防锈措施不良导致部件锈蚀等也是制造中常见的问题，如某超超临界机组Ｎ660－25／600／600型汽轮机低压隔板、轴承箱等部件在安装时发现大量铁屑、焊渣等异物，轴承箱油管路内发生大量锈蚀，推力轴承锈蚀严重。

另外，汽轮机零部件在装运阶段易出现磕碰损伤，甚至严重事故，如某汽轮机高压转子在制造厂完成叶片装配后在转运至总装车间途中，因固定措施不良转子从拖车滚落至地面，导致叶片、汽封齿等均有较大程度地损坏，不仅造成制造周期拖延，而且损失巨大。

除此之外，还有汽轮机生产制造过程中所使用的零部件在进行装运时非常容易就会造成它的磕碰损伤，最严重的可能会引起严重的事故。在制造厂进行完叶片的装配工作后，汽轮机生产和制造过程中所采用的高压转子需要进行转运工作，将其运送到总装车间，然而在这个运输的过程当中，常常会因为固定措施采用的不恰当，造成高压转子从拖车上面滚落下来，摔落到地面上，使得叶片或者汽封齿等许多零部件出现很严重的损坏，不止会使得汽轮机的生成制造周期延迟，并且会带来很严重的财务损失。

6汽轮机承压铸钢件监造中出现的质量控制问题

汽轮机承压铸钢件监造中出现的质量控制问题主要体现在侧部蒸气室问题与其修复的难点。在收到相关监理工作人员的通知之后，业主往往会令人去现场进行协调，并处理相关的问题。侧部蒸气室是蒸汽在进入到喷嘴以前的地方，蒸汽的运行方向是从下到上，在经过上面调节所使用的阀开口之后，再返回到其下面的气缸中，进入到气缸下半部分的喷嘴处，所使用的原料是ZG15Cr2Mo1。经过外部的焊接使得它能够和高压气缸的下半缸连接在一起，密集型的气孔与侧面的蒸气室上的法兰口的距离大约为一个手臂的深度，但是法兰孔的直径却只为230毫米，使得检查处理非常的不方便。因为这个部位是整个汽轮机中压力最大且温度最高的地方，如果疏松体一旦破裂，危害极大。

结束语：

汽轮机是作为供电和供热的典型设备，对它进行质量控制是保证供电和供热能够非常安全稳定进行的重要部分，因此严格控制汽轮机制造质量是非常关键的。

参考文献：

[1]翟荣元.浅谈汽轮机调速及检修相关问题[J].化工管理.2016(36)

[2]雷阳.汽轮机气缸检修及处理措施[J].通用机械.2016(12)

[3]孙成周.汽轮机安装中几种振动原因及预防对策[J].低碳世界.2016(36)