燃气-蒸汽联合循环机组汽轮机汽缸中分面变形消缺工艺的研究

燃气-蒸汽联合循环机组汽轮机汽缸中分面变形消缺工艺的研究

汪俊柏

华电福新江门能源有限公司，广东省江门市，529085

摘要：作为燃气发电企业，某公司结合燃气-蒸汽联合循环机组汽轮机汽缸中分面变形，从企业安全生产出发，通过对缺陷的分析研究，摸索出了针对联合循环机组汽轮机汽缸变形消缺的有效方案，消除了设备安全隐患，有效提高了机组节能降耗水平。

关键词：联合循环 汽缸中分面变形有效方案

1、汽缸概况

某发电企业的#2机组汽轮机为东方汽轮机厂制造的高温、次高压、单缸、单轴、一级调节抽汽、补汽凝汽式联合循环汽轮机，型号：LC33/18.4-5.6/1.4，通流级数共 20 级。2022年1月份发现汽缸下前部、中部及后部有漏水现象，机组运行期间拆除保温棉，发现下缸前段左右侧导杆孔位置有蒸汽泄漏。2022年3月17日空缸试扣汽缸空缸自由状态下检查结合面间隙汽缸进汽口外密封面最大间隙0.75mm，内密封面最大间隙0.95mm；冷紧1/3螺栓状态下检查结合面间隙汽缸进汽口外密封面最大间隙0.10mm，内密封面最大间隙0.55mm；冷紧全部螺栓状态下检查结合面间隙汽缸进汽口外密封面间隙0.05mm不入，内密封面最大间隙0.45mm；冷紧全部螺栓状态下，再热紧1/3螺栓检查结合面间隙汽缸进汽口外密封面0.05mm不入，内密封面最大内张口0.30mm插入最深约15mm，进汽口内侧密封面左侧有约0.15mm、右侧有约0.10mm贯通密封面至螺栓孔的间隙（如图）。鉴于此情况，为保证其安装间隙符合厂家标准要求，确保其运行安全、经济性，拟对热紧螺栓后汽缸进汽口存有贯通内密封面螺栓孔间隙部位进行堆焊研磨处理。

经查东汽厂家图纸并复核，前汽缸采用ZG15Cr1Mo1铸成，采用氩弧焊进行补焊，焊前将补焊位置打磨干净，见金属光泽，使用烤把预热缸体中分面50-100℃，用ERNiCr-3焊丝进行补焊，根据测量的间隙，对补焊位置进行敷焊一层2-3mm，后焊道压先焊道的1/3，将补焊区域堆满，焊完铺保温棉缓冷。经外观检查、着色检查合格，无表面裂纹缺陷。施焊过程中，如发现裂纹缺陷，应立即停下，清除缺陷，再按上述工艺执行。

2、依据的图纸、文件及标准

2.1 DL/T869-2012《火力发电厂焊接技术规程》。

2.2《焊工技术考核规程》（DL/T679-2012）

2.3 东方汽轮机厂图纸文件

2.4《焊接工艺评定规程》（DL/T868-2014）

2.5 DL/T 753-2015《汽轮机铸钢件补焊技术导则》

3、作业准备要求及条件

3.1.1焊工须通过资格考核，具备相应焊接资格。焊接施工人员在施工前的试样焊接检验必须合格。

3.1.2焊接设备采用逆变焊机，保证焊机处于良好工作状态，各种显示表的标定在有效期内,合理布置于现场。

3.1.3焊接材料：焊丝选用ERNiCr-3，应有生产厂的质量保证书，氩气纯度不低于99.99%，钨棒采用铈钨棒。

3.1.4中分面变形补焊研磨处理方案已批准。

3.1.5焊工应凭严格按《焊接材料管理》程序执行领取焊丝。

3.1.6焊接场所做好照明、防风措施。

3.1.7作业前已对参加该项作业的相关人员进行施工技术、质量、安全交底，交底人与被交 底人员确认“接受交底，遵照执行”，并且施工人员均进行了双签字。

3.1.8对使用的工具必须全面检查、检修，保证使用的可靠性和准确性。

3.2主要机具及材料准备

3.2.1仪器、仪表

注：以上仪器均计量检验合格，精度满足要求。

3.2.2施工作业工机具

3.2.3安全器具

施工安全用具统计表

4、作业程序内容

4.1办好工作票、动火票及作业票并进行交底。

4.2准备并布置好机工具及消耗材料。

4.3作业程序如下：焊前练习=====>施工交底=====>堆焊处打磨清理并检查=====>焊前预热=====>堆焊作业=====>打磨缸面=====>平板测量====>打磨缸面====>合缸检查合格====>渗透检查

4.4焊前缸面材质确定，经光谱复查，前汽缸采用ZG15Cr1Mo1铸成。

4.5缸面检查：缸面施焊尺寸应符合图纸、规范要求，无裂纹、重皮、毛刺等缺陷。

4.6汽缸表面及附近母材内的油、漆、垢、锈等清理干净，发出金属光泽。使用烤把预热缸体中分面50-100℃。

4.7用ERNiCr-3焊丝进行补焊，根据测量的间隙，对补焊位置进行敷焊一层2-3mm，后焊道压先焊道的1/3，将补焊区域堆满。补焊采用小电流、快速的多层多道焊，尽量减少摆动幅度。采取合理的分段跳焊200mm间隔200mm。敷焊宽度根据现场缸面补焊位置情况宽度10-15mm。焊完铺保温棉缓冷。

4.8每层每道焊缝焊接完毕后，应用砂轮机或钢丝刷将焊渣、飞溅等杂物清理干净，仔细检查每道焊缝质量，如发现表面缺陷立即用机械加工法清除、补焊。每一层经100%自检合格后，方可焊接次层，直至焊接完毕。

4.9焊完后，应进行清理，经外观自检合格后，回收焊丝头，并退还剩下焊丝。

4.10焊接接头有超过标准的缺陷时，立即停下，消除缺陷，再重新执行工艺。

4.11焊缝外观检查及PT检查合格。

5、缸面打磨

5.1先以研磨平板做基准，将汽缸中分面堆焊部位研平（中分面与平板之间的间隙0.05mm塞尺不入），刮研使用研磨砂轮，从刮量最大部位开始，逐渐向四周扩大，每次修磨量小。每修磨一次用平尺在结合面纵向及横向反复对研，检查接触间隙情况。

5.2以上缸为基准，刮研下缸结合面。

5.3刮研采用研磨砂轮，从刮研量最大部位开始，逐渐向四周扩大，每次修磨量尽量小，为防止刮研过量，在接近基准时每次刮研量控制在0.1~0.2㎜，并反复合缸对研，检查结合面间隙，直至在紧1/3螺栓状态下0.05㎜塞尺塞不入合格。

5.4对汽缸冷紧1/3螺栓，测量检查，进行精刮，直至0.05㎜塞尺不入为止。汽缸修复检查测量。

5.5对汽缸上下半采用自由状态，冷紧1/3螺栓，测量检查水平结合面间隙。 

6、验收质量标准

6.1焊缝边缘应圆滑过渡到母材，焊接外形尺寸应符合设计要求，不允许低于母材表面。

6.2焊缝表面不允许存在裂纹、未熔合、气孔、夹渣、深度>0.5 mm的咬边，并且不应有粗糙的焊波、凹槽、焊瘤、尖角和凹坑等，如果有较深的咬边，必须用氩弧焊进行补焊。

6.3焊缝无损检验及结果的评定按相关标准规范执行。

6.4焊工应认真填写自检记录表，焊接项目工程师或班长要做好督促工作。

6.5冷紧1/3螺栓，用塞尺检查汽缸结合面间隙0.05mm不入。