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【摘要】2015年3月8日,某核电1号机组非核冲转准备工作完成,汽机挂闸后,转速升至250rpm手动打闸进行摩擦听音检查,打闸后发现1号轴瓦温度迅速上升并超过80度。立即破坏真空,在转速下降过程中,1号轴瓦温度先上升到145度后有个下降的过程,然后又再次上升到171.8度后重新下降。随后现场翻瓦检查,发现1#轴瓦转子轴颈、瓦块出现大面积拉毛现象,前轴承箱内存在较多金属丝屑。而根据烧瓦前的数据分析,1#轴瓦投盘车后温升7度。
随后现场根据汽轮机厂家意见处理6次,但每次处理完投盘车后,汽轮机盘车轴瓦温升都超过5度;鉴于1#汽轮机冲转是核电工程后期最重要的节点之一,直接影响1#机组的顺利发电。为尽快解决盘车温升异常问题,对轴瓦温升异常分析和处理,解决以上难题。
【关键词】轴瓦温升;汽轮机
1、分析过程
1.根据核电同机型的冲转经验,投盘车后各轴承温度小于5度是冲转成功的必要条件。业主和厂家要求汽轮机投盘车后,高压缸轴瓦温升控制在5度以内;
首先现场根据厂家的要求进行6次1#轴瓦处理,但处理后投盘车1#轴瓦温升仍然超过5度。第一次处理后,回油温度33.0度,轴瓦温度41.1度,温差8.1度;第二次处理后,回油温度34.0度,轴瓦温度40.0度,温差6.0度;第三次处理后,回油温度33.6度,轴瓦温度42.0度,温差8.4度;第四次处理后,回油温度33.4度,轴瓦温度43.7度,温差10.3度;第五次处理后,回油温度33.6度,轴瓦温度39.8度,温差6.2度;第六次处理后,回油温度33.0度,轴瓦温度42.0度,温差9.0度。
HN650-6.41型汽轮机共计8个支撑轴承,现场对6次投盘车后各轴瓦温升数据进行了统计(如表1所示);
从统计表中可以看出:6次投盘车各轴瓦温升,其中1#轴瓦超差6次,超差率100%;其余均未超差;可见要实现降低盘车轴瓦温升的目标,就需解决1#轴瓦温升异常的问题。
经过调查秦山核电4台同类型的机组,每台机组投盘车后的各轴瓦温升基本都在5度以内。秦山二期1#机组各轴承温升最大值为2度,秦山二期2#机组各轴承温升最大值为3度,秦山二扩1#机组各轴承温升最大值为3度,秦山二扩2#机组各轴承温升最大值为1.2度。
2、原因确定
经过分析和查询安装、调试记录:未发现安装过程轴系对中超差(要求:对轮张口、错位偏差:±0.0508mm);汽轮机大轴顶起高度合格(要求:0.04-0.06mm);汽轮机油系统冲洗合格(要求:油质等级NAS7级及以上);翻瓦检查无杂物(要求:轴瓦、轴颈部位干净无杂物);轴颈处理质量可控(要求:轴颈椭圆度≤0.02mm,不柱度≤0.02mm);测量工具合格在校验有效期内;仪控测点无故障,通道逻辑正常。
对转子轴颈拉毛后的处理方法及过程进行了调查,并验证了轴颈处理后的情况,得出以下结论:a、由于转子轴颈拉毛面积大,需对整个轴颈进行处理,现场采用50mm宽度的砂带人工打磨轴颈,虽经多次处理,仍造成轴颈在不同截面的径向尺寸不一,轴颈不柱度0.04mm,超出标准要求;b、由于轴颈上拉痕深浅不一,造成轴颈人工处理后局部深局部浅,椭圆0.06mm,也超出标准要求;c、整个轴颈经砂纸打磨后,轴颈尺寸变小,再配原备用瓦块,轴颈轴瓦接触不均;由此证明,采用砂纸人工打磨轴颈的处理方法不当是导致1#轴瓦温升异常的主要因素。对1号轴瓦瓦块进行曲率检查,发下瓦块曲率与设计不符,同时轴颈瓦块进油楔间隙不足0.03mm,润滑油很难进入,由此证明,轴颈轴瓦制造缺陷是导致1#轴瓦温升异常的主要因素。最终得出影响1#轴瓦温升异常的主要原因为轴颈处理方法不当和轴瓦制造缺陷。
3、处理措施
针对轴颈处理方法不当和轴瓦制造缺陷分析相应的对策方案和具体的实施措施:
1.轴颈处理方法不当。应将相关组件返派轮机厂家加工,消除轴颈拉痕,并要求满足转子轴颈出跳动≤0.02mm,轴颈椭圆度≤0.02mm,不柱度≤0.02mm的技术条件。具体措施包括:(1)、制定详细的修复方案和计划;(2)QC、设备监造人员严格进行过程质量检查和控制;(3)另现场安排专人跟随转子返厂全过程监督检查转子修复过程,确保修复质量受控。
2.轴瓦制造缺陷。应将机加工件返浙江义乌修复,进行瓦块抱假轴检查,要求满足瓦块与假轴间隙0.02mm塞尺检查不入、轴承壳体中分面间隙0.03mm塞尺检查不入,这两个技术条件。具体措施包括:(1)、转子轴颈修复后的数据两人以上进行测量确认,确保数据准确;(2)、轴瓦修复后进行严格的曲率检查,确认合格后方可出厂。
3、到现场后与轴颈进行试装检查,根据检查间隙局部修刮进油楔。
4、处理检查过程
1.轴颈返厂修复:安排专人现场全过程跟踪监督厂家修复轴颈,确保轴颈拉痕全部去除,且修复后的轴颈与转子同心。经厂内实际监督检查,确认修复过程各项数据质量受控。轴颈拉痕全部消除,轴颈处跳动≤0.02mm,轴颈椭圆度≤0.02mm,不柱度≤0.02mm 。
2.轴瓦机加工:转子轴颈修复后,将数据反馈轴瓦加工厂,按照最新的轴颈尺寸配置轴瓦。制造完成后进行瓦块曲率检查,各项数据合格。通过瓦块机加工,瓦块抱假轴检查瓦块与假轴间隙0.02mm塞尺检查不入;轴承壳体中分面间隙0.03mm塞尺检查不入。通过现场修刮进油楔,进油楔间隙发大0.20mm。
最终结果:
方案实施后,2015年7月04日重新投盘车后,1#轴瓦温升小于5度。1#轴瓦温升异常问题得到顺利解决,为后续11月份的核蒸汽冲转节点的实现创造了必要的条件,1#机组关键线路问题未影响整个核电站发电的正常进程。
随后现场根据汽轮机厂家意见处理6次,但每次处理完投盘车后,汽轮机盘车轴瓦温升都超过5度;鉴于1#汽轮机冲转是核电工程后期最重要的节点之一,直接影响1#机组的顺利发电。为尽快解决盘车温升异常问题,对轴瓦温升异常分析和处理,解决以上难题。
【关键词】轴瓦温升;汽轮机
1、分析过程
1.根据核电同机型的冲转经验,投盘车后各轴承温度小于5度是冲转成功的必要条件。业主和厂家要求汽轮机投盘车后,高压缸轴瓦温升控制在5度以内;
首先现场根据厂家的要求进行6次1#轴瓦处理,但处理后投盘车1#轴瓦温升仍然超过5度。第一次处理后,回油温度33.0度,轴瓦温度41.1度,温差8.1度;第二次处理后,回油温度34.0度,轴瓦温度40.0度,温差6.0度;第三次处理后,回油温度33.6度,轴瓦温度42.0度,温差8.4度;第四次处理后,回油温度33.4度,轴瓦温度43.7度,温差10.3度;第五次处理后,回油温度33.6度,轴瓦温度39.8度,温差6.2度;第六次处理后,回油温度33.0度,轴瓦温度42.0度,温差9.0度。
HN650-6.41型汽轮机共计8个支撑轴承,现场对6次投盘车后各轴瓦温升数据进行了统计(如表1所示);
从统计表中可以看出:6次投盘车各轴瓦温升,其中1#轴瓦超差6次,超差率100%;其余均未超差;可见要实现降低盘车轴瓦温升的目标,就需解决1#轴瓦温升异常的问题。
经过调查秦山核电4台同类型的机组,每台机组投盘车后的各轴瓦温升基本都在5度以内。秦山二期1#机组各轴承温升最大值为2度,秦山二期2#机组各轴承温升最大值为3度,秦山二扩1#机组各轴承温升最大值为3度,秦山二扩2#机组各轴承温升最大值为1.2度。
2、原因确定
经过分析和查询安装、调试记录:未发现安装过程轴系对中超差(要求:对轮张口、错位偏差:±0.0508mm);汽轮机大轴顶起高度合格(要求:0.04-0.06mm);汽轮机油系统冲洗合格(要求:油质等级NAS7级及以上);翻瓦检查无杂物(要求:轴瓦、轴颈部位干净无杂物);轴颈处理质量可控(要求:轴颈椭圆度≤0.02mm,不柱度≤0.02mm);测量工具合格在校验有效期内;仪控测点无故障,通道逻辑正常。
对转子轴颈拉毛后的处理方法及过程进行了调查,并验证了轴颈处理后的情况,得出以下结论:a、由于转子轴颈拉毛面积大,需对整个轴颈进行处理,现场采用50mm宽度的砂带人工打磨轴颈,虽经多次处理,仍造成轴颈在不同截面的径向尺寸不一,轴颈不柱度0.04mm,超出标准要求;b、由于轴颈上拉痕深浅不一,造成轴颈人工处理后局部深局部浅,椭圆0.06mm,也超出标准要求;c、整个轴颈经砂纸打磨后,轴颈尺寸变小,再配原备用瓦块,轴颈轴瓦接触不均;由此证明,采用砂纸人工打磨轴颈的处理方法不当是导致1#轴瓦温升异常的主要因素。对1号轴瓦瓦块进行曲率检查,发下瓦块曲率与设计不符,同时轴颈瓦块进油楔间隙不足0.03mm,润滑油很难进入,由此证明,轴颈轴瓦制造缺陷是导致1#轴瓦温升异常的主要因素。最终得出影响1#轴瓦温升异常的主要原因为轴颈处理方法不当和轴瓦制造缺陷。
3、处理措施
针对轴颈处理方法不当和轴瓦制造缺陷分析相应的对策方案和具体的实施措施:
1.轴颈处理方法不当。应将相关组件返派轮机厂家加工,消除轴颈拉痕,并要求满足转子轴颈出跳动≤0.02mm,轴颈椭圆度≤0.02mm,不柱度≤0.02mm的技术条件。具体措施包括:(1)、制定详细的修复方案和计划;(2)QC、设备监造人员严格进行过程质量检查和控制;(3)另现场安排专人跟随转子返厂全过程监督检查转子修复过程,确保修复质量受控。
2.轴瓦制造缺陷。应将机加工件返浙江义乌修复,进行瓦块抱假轴检查,要求满足瓦块与假轴间隙0.02mm塞尺检查不入、轴承壳体中分面间隙0.03mm塞尺检查不入,这两个技术条件。具体措施包括:(1)、转子轴颈修复后的数据两人以上进行测量确认,确保数据准确;(2)、轴瓦修复后进行严格的曲率检查,确认合格后方可出厂。
3、到现场后与轴颈进行试装检查,根据检查间隙局部修刮进油楔。
4、处理检查过程
1.轴颈返厂修复:安排专人现场全过程跟踪监督厂家修复轴颈,确保轴颈拉痕全部去除,且修复后的轴颈与转子同心。经厂内实际监督检查,确认修复过程各项数据质量受控。轴颈拉痕全部消除,轴颈处跳动≤0.02mm,轴颈椭圆度≤0.02mm,不柱度≤0.02mm 。
2.轴瓦机加工:转子轴颈修复后,将数据反馈轴瓦加工厂,按照最新的轴颈尺寸配置轴瓦。制造完成后进行瓦块曲率检查,各项数据合格。通过瓦块机加工,瓦块抱假轴检查瓦块与假轴间隙0.02mm塞尺检查不入;轴承壳体中分面间隙0.03mm塞尺检查不入。通过现场修刮进油楔,进油楔间隙发大0.20mm。
最终结果:
方案实施后,2015年7月04日重新投盘车后,1#轴瓦温升小于5度。1#轴瓦温升异常问题得到顺利解决,为后续11月份的核蒸汽冲转节点的实现创造了必要的条件,1#机组关键线路问题未影响整个核电站发电的正常进程。