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摘要：汽轮机安装过程中，径向通流间隙的测量是最重要的环节之一。其调整周期长，数据规律性不强，高风险吊装作业多。通过前期的实践和探索所获得的经验数据，结合转子、钢丝撓度的偏差，我们采用定量计算代替部分测量工序。优化后的工艺，在满足测量数据准确的前提下，可以减少大量的高风险吊装作业，并缩短安装工期，在某核电机组应用中取得了良好的效果。
关键词：核电;半速机;径向通流间隙;工艺优化;节约工期
1.引言
某核电项目1号和2号半速汽轮机径向通流间隙的测量，沿用了岭澳二期项目的成功安装经验，目前机组状态稳定、参数优良。原有安装工艺虽然可以满足安装精度要求，但是大件设备吊装次数过多，工期较长。通过定量分析、计算，减少工作步骤，在不增加费用的情况下，也可以达到“减少大件吊装次数、节约工期的目的”。在某核电3号汽轮机组的安装过程中，首次尝试使用该方法，节省工期35天，机组运行参数优良。
原有的汽轮机安装径向通流间隙测量方法分为六个步骤：
1、 半缸部套，拉钢丝调整隔板、轴承中心;
2、 不落转子，全实缸，拉钢丝调整隔板、轴承中心;
3、 落转子全实缸测量径向通流间隙;
4、 调整工艺悬挂销垫片，再次全实缸测量径向通流间隙;
5、 计算数据，加工正式悬挂销，再次全实缸测量径向通流间隙;
6、 根据第5步测量数据，修刮汽封齿，最后一次全实缸测量径向通流间隙。
在机组建设初期，为了收集原始数据，确保安装质量可控，设置上述施工步骤是必要的。但这些施工步骤冗余，也带来了安全和质量风险。根据经验数据分析，在确保质量的前提下，可以适当削减施工步骤，第5、第6步可以优化合并。
2.实施过程
新工艺方法步骤如下：
1、 半缸部套，拉钢丝调整隔板、轴承中心;
2、 落转子全实缸测量径向通流间隙;
3、 加工正式悬挂销、修刮汽封齿后，全实缸测量通流间隙;
采用新方法后，总工期34天，与原方法比较直接节约工期32天。大件吊装作业次数减少一半，减少高风险作业，而且吊装设备、工具的磨损也大大降。在新工艺中，关键在于“通过准确计算，使用工艺悬挂销调整一次成功”。为此，有三个问题需要解决：
1、 钢丝垂弧与转子挠度的偏差修正量;
2、 隔板汽封底部间隙是通过计算的方式来获得的，实际测量值与理论计算值的偏差量;
3、 在扣合上隔板、内上缸及紧固内缸中分面螺栓后，隔板中心的变化量。
2.1第一个问题：
在进行首次隔板找中心时，是使用钢丝代替转子。钢丝垂弧与转子挠度，差值在0.7mm左右，汽封齿处径向间隙的最大值与最小值差值为0.2mm，钢丝垂弧与转子挠度的偏差量会直接对径向间隙的产生影响。东方汽轮机厂提供了转子挠度曲线图（见图1），可以在图上通过比例尺直接读出每一处的挠度值。钢丝垂弧，根据《电力建设施工及验收技术规范汽轮机机组篇》附录G-钢丝垂弧计算公式来计算。二者做减法计算，即可得出修正量。
以某核电4LP1模块为例，取钢丝配重块重量为14.238kg，钢丝直径0.5mm，钢丝单位长度质量为1.533g/m，钢丝固定点间距离为9760mm（以现场实测距离为准），将参数带入公式，取得垂弧数值。通过计算，转子挠度值较小，而钢丝垂弧较大。在用钢丝代替转子找隔板中心时，假设转子也在汽缸内，转子中心线较钢丝中心线高M（M值沿转子轴向方向变化），所以对应级隔板也要上抬M，才能消除偏差量。每级隔板的上抬量M值要由钢丝垂弧与转子垂弧之间的偏差量来决定。通过计算得出每一级隔板对应转子处的挠度偏差。
2.2第二个问题：
通过计算得出的底部间隙值与实际测量得出的底部间隙值的偏差量确定。
在某核电厂一期1号机组LP2模块做过测试，在汽缸内先放置下隔板，再扣合上隔板，拉钢丝调整隔板中心，对底部间隙值得计算值和实测值进行了比较，发现偏差在0-0.05mm间，由于汽封间隙的误差范围在0-0.20mm间，所以这个误差是可以接受，可以用计算值代替实测值。
2.3第三个问题：
通过扣合上隔板、紧固隔板中分面螺栓、扣合上缸、紧固中分面螺栓等四步的隔板中心变化量。根据在一期工程中汽轮机安装过程中总结的经验，隔板中心的偏差对全实缸找部套中心影响可控。
现场测量通流间隙值使用用“压硅胶法”：首先上隔板扣合，硅胶受压变形，厚度为A1;然后扣合上缸，硅胶再次受压变形，厚度为A2;最后紧固汽缸中分面螺栓，隔板上升，硅胶与隔板间会产生间隙，硅胶不会随隔板上升而回复，厚度依然是A2，这便导致测量值小于实际值。这种测量值与实际值的偏差（0.07-0.14mm），在各级隔板安装期间汽封间隙选择在中限偏下（隔板汽封最大与最小值范围为0.20mm），在施工期间不考虑，也能保证汽封间隙在图纸要求的范围内。
在半缸状态下拉钢丝调整隔板时，每级隔板都要给予相应的预抬量b（根据测量计算所得数据）。这样即可保证半缸状态下找完隔板后转子就位的安全，又可保证全实缸状态下的隔板中心数值。即使存在偏差，再次测量后调整量也非常小。
由统计数据可以看出，隔板在扣合上隔板后是中心下移，扣合上缸时依然中心下移，紧固汽缸中分面螺栓后隔板中心上移。综合三次变化差值，总体来看隔板中心是在下移，初步得出变化规律是：一、二级隔板中心下移0.25mm，三、四级隔板下移0.20mm，第五级隔板下移0.15mm，见表1：
综上所述，在使用工艺悬挂销进行隔板找中心时，分两步：
1、 按钢丝中心线（以外油挡为中心），调整隔板左、右值相等，下部值与左右值偏差符合表-1要求（允许偏差0.05mm）; 2、 全缸状态下压硅胶测量上及左右值，计算下部值，根据所测得数值微调工艺悬挂销的垫片。
以4LP1为例，根据表-1中“半缸状态下拉钢丝找中心调整数据”，理论上调侧五级隔板上抬0.894mm，三、四级隔板上抬0.974～1.014mm，一、二级隔板上抬1.052mm;电侧五级隔板上抬0.816mm，三、四级隔板上抬0.923～0，987mm，一、二级隔板上抬1.057mm。最终隔板初调后，数据如表2。
根据表2，可以清楚的、直观的掌握隔板实际的中心偏差量：调侧五级隔板上抬0.85mm，三、四级隔板上抬0.95mm（算平均值），一、二级隔板上抬1.12mm;电侧五级隔板上抬0.77 mm，三、四级隔板上抬1.34mm（算平均值），一、二级隔板上抬0.975mm。然后开始第一次压硅胶测量通流间隙，汽封块处径向通流间隙数据如表3：
表35数据中，可以看出调侧第二级隔板，电侧三、四级隔板顶部间隙超标（汽封处顶部间隙设计值为2.6-2.8mm）。对比理论隔板预抬量和实际预抬量，调侧第五级隔板预抬量偏差为-0.05mm，调侧三、四级隔板预抬量偏差为-0.03mm，调侧第一、二级隔板预抬量偏差为+0.075mm;电侧第一、二级隔板预抬量偏差为-0.06mm，电侧三、四级隔板预抬量偏差为+0.39mm，电侧第五级隔板预抬量偏差为-0.05mm（“+”代表预抬量过大）。
综上，不难看出正是由于调侧一、二级隔板和电侧三、四级隔板的预抬量偏差过大，导致顶部间隙值超标。如果调侧第二级隔板下降0.075mm，顶部间隙值变成2.79mm;电侧三、四级隔板下降0.39mm，则其顶部间隙分别为2.66mm和2.72mm，汽封齿可满足设计要求。所以按照计算的隔板理论预抬值进行工艺悬挂销调整，是可行、正确的。
最后，根据工艺悬挂销尺寸和垫片厚度加工正式悬挂销。在加工正式悬挂销的同时，修刮汽封齿的工作要同时进行，两项工作完成后，进行最后一次压硅胶测量验收通流间隙。
3.实施注意事项
1、在测量数据过程中尽量采用两种方法测量同一数据，消除偶然误差，确保数据真实，可靠;
2、在加工正式悬挂销时，要留有调整余量，确保加工后可现场仍有可调整余地;
3、低压模块1、2级及3、4级隔板厂内组装为一体，调整过程中综合考虑;
4、初次径向间隙底部通过计算获得，处理后按计算值减去修磨量。
4.结论
在某核电项目3号、4号汽轮机组的安装中，该方法已付諸应用。3号机组运行状态稳定、参数优良，直接证明了其可行性。
“用最合理的工期，取得最优汽轮机安装精度”是未来汽轮机安装的发展趋势。用“定量计算法”测量、调整汽轮机径向通流间隙是我们的一次成功的尝试，经济实用。虽然只在某核电项目使用了“计算法”，但其理论可以用于指导其他类似机型的安装工作，具有推广意义。
关键词：核电;半速机;径向通流间隙;工艺优化;节约工期
1.引言
某核电项目1号和2号半速汽轮机径向通流间隙的测量，沿用了岭澳二期项目的成功安装经验，目前机组状态稳定、参数优良。原有安装工艺虽然可以满足安装精度要求，但是大件设备吊装次数过多，工期较长。通过定量分析、计算，减少工作步骤，在不增加费用的情况下，也可以达到“减少大件吊装次数、节约工期的目的”。在某核电3号汽轮机组的安装过程中，首次尝试使用该方法，节省工期35天，机组运行参数优良。
原有的汽轮机安装径向通流间隙测量方法分为六个步骤：
1、 半缸部套，拉钢丝调整隔板、轴承中心;
2、 不落转子，全实缸，拉钢丝调整隔板、轴承中心;
3、 落转子全实缸测量径向通流间隙;
4、 调整工艺悬挂销垫片，再次全实缸测量径向通流间隙;
5、 计算数据，加工正式悬挂销，再次全实缸测量径向通流间隙;
6、 根据第5步测量数据，修刮汽封齿，最后一次全实缸测量径向通流间隙。
在机组建设初期，为了收集原始数据，确保安装质量可控，设置上述施工步骤是必要的。但这些施工步骤冗余，也带来了安全和质量风险。根据经验数据分析，在确保质量的前提下，可以适当削减施工步骤，第5、第6步可以优化合并。
2.实施过程
新工艺方法步骤如下：
1、 半缸部套，拉钢丝调整隔板、轴承中心;
2、 落转子全实缸测量径向通流间隙;
3、 加工正式悬挂销、修刮汽封齿后，全实缸测量通流间隙;
采用新方法后，总工期34天，与原方法比较直接节约工期32天。大件吊装作业次数减少一半，减少高风险作业，而且吊装设备、工具的磨损也大大降。在新工艺中，关键在于“通过准确计算，使用工艺悬挂销调整一次成功”。为此，有三个问题需要解决：
1、 钢丝垂弧与转子挠度的偏差修正量;
2、 隔板汽封底部间隙是通过计算的方式来获得的，实际测量值与理论计算值的偏差量;
3、 在扣合上隔板、内上缸及紧固内缸中分面螺栓后，隔板中心的变化量。
2.1第一个问题：
在进行首次隔板找中心时，是使用钢丝代替转子。钢丝垂弧与转子挠度，差值在0.7mm左右，汽封齿处径向间隙的最大值与最小值差值为0.2mm，钢丝垂弧与转子挠度的偏差量会直接对径向间隙的产生影响。东方汽轮机厂提供了转子挠度曲线图（见图1），可以在图上通过比例尺直接读出每一处的挠度值。钢丝垂弧，根据《电力建设施工及验收技术规范汽轮机机组篇》附录G-钢丝垂弧计算公式来计算。二者做减法计算，即可得出修正量。
以某核电4LP1模块为例，取钢丝配重块重量为14.238kg，钢丝直径0.5mm，钢丝单位长度质量为1.533g/m，钢丝固定点间距离为9760mm（以现场实测距离为准），将参数带入公式，取得垂弧数值。通过计算，转子挠度值较小，而钢丝垂弧较大。在用钢丝代替转子找隔板中心时，假设转子也在汽缸内，转子中心线较钢丝中心线高M（M值沿转子轴向方向变化），所以对应级隔板也要上抬M，才能消除偏差量。每级隔板的上抬量M值要由钢丝垂弧与转子垂弧之间的偏差量来决定。通过计算得出每一级隔板对应转子处的挠度偏差。
2.2第二个问题：
通过计算得出的底部间隙值与实际测量得出的底部间隙值的偏差量确定。
在某核电厂一期1号机组LP2模块做过测试，在汽缸内先放置下隔板，再扣合上隔板，拉钢丝调整隔板中心，对底部间隙值得计算值和实测值进行了比较，发现偏差在0-0.05mm间，由于汽封间隙的误差范围在0-0.20mm间，所以这个误差是可以接受，可以用计算值代替实测值。
2.3第三个问题：
通过扣合上隔板、紧固隔板中分面螺栓、扣合上缸、紧固中分面螺栓等四步的隔板中心变化量。根据在一期工程中汽轮机安装过程中总结的经验，隔板中心的偏差对全实缸找部套中心影响可控。
现场测量通流间隙值使用用“压硅胶法”：首先上隔板扣合，硅胶受压变形，厚度为A1;然后扣合上缸，硅胶再次受压变形，厚度为A2;最后紧固汽缸中分面螺栓，隔板上升，硅胶与隔板间会产生间隙，硅胶不会随隔板上升而回复，厚度依然是A2，这便导致测量值小于实际值。这种测量值与实际值的偏差（0.07-0.14mm），在各级隔板安装期间汽封间隙选择在中限偏下（隔板汽封最大与最小值范围为0.20mm），在施工期间不考虑，也能保证汽封间隙在图纸要求的范围内。
在半缸状态下拉钢丝调整隔板时，每级隔板都要给予相应的预抬量b（根据测量计算所得数据）。这样即可保证半缸状态下找完隔板后转子就位的安全，又可保证全实缸状态下的隔板中心数值。即使存在偏差，再次测量后调整量也非常小。
由统计数据可以看出，隔板在扣合上隔板后是中心下移，扣合上缸时依然中心下移，紧固汽缸中分面螺栓后隔板中心上移。综合三次变化差值，总体来看隔板中心是在下移，初步得出变化规律是：一、二级隔板中心下移0.25mm，三、四级隔板下移0.20mm，第五级隔板下移0.15mm，见表1：
综上所述，在使用工艺悬挂销进行隔板找中心时，分两步：
1、 按钢丝中心线（以外油挡为中心），调整隔板左、右值相等，下部值与左右值偏差符合表-1要求（允许偏差0.05mm）; 2、 全缸状态下压硅胶测量上及左右值，计算下部值，根据所测得数值微调工艺悬挂销的垫片。
以4LP1为例，根据表-1中“半缸状态下拉钢丝找中心调整数据”，理论上调侧五级隔板上抬0.894mm，三、四级隔板上抬0.974～1.014mm，一、二级隔板上抬1.052mm;电侧五级隔板上抬0.816mm，三、四级隔板上抬0.923～0，987mm，一、二级隔板上抬1.057mm。最终隔板初调后，数据如表2。
根据表2，可以清楚的、直观的掌握隔板实际的中心偏差量：调侧五级隔板上抬0.85mm，三、四级隔板上抬0.95mm（算平均值），一、二级隔板上抬1.12mm;电侧五级隔板上抬0.77 mm，三、四级隔板上抬1.34mm（算平均值），一、二级隔板上抬0.975mm。然后开始第一次压硅胶测量通流间隙，汽封块处径向通流间隙数据如表3：
表35数据中，可以看出调侧第二级隔板，电侧三、四级隔板顶部间隙超标（汽封处顶部间隙设计值为2.6-2.8mm）。对比理论隔板预抬量和实际预抬量，调侧第五级隔板预抬量偏差为-0.05mm，调侧三、四级隔板预抬量偏差为-0.03mm，调侧第一、二级隔板预抬量偏差为+0.075mm;电侧第一、二级隔板预抬量偏差为-0.06mm，电侧三、四级隔板预抬量偏差为+0.39mm，电侧第五级隔板预抬量偏差为-0.05mm（“+”代表预抬量过大）。
综上，不难看出正是由于调侧一、二级隔板和电侧三、四级隔板的预抬量偏差过大，导致顶部间隙值超标。如果调侧第二级隔板下降0.075mm，顶部间隙值变成2.79mm;电侧三、四级隔板下降0.39mm，则其顶部间隙分别为2.66mm和2.72mm，汽封齿可满足设计要求。所以按照计算的隔板理论预抬值进行工艺悬挂销调整，是可行、正确的。
最后，根据工艺悬挂销尺寸和垫片厚度加工正式悬挂销。在加工正式悬挂销的同时，修刮汽封齿的工作要同时进行，两项工作完成后，进行最后一次压硅胶测量验收通流间隙。
3.实施注意事项
1、在测量数据过程中尽量采用两种方法测量同一数据，消除偶然误差，确保数据真实，可靠;
2、在加工正式悬挂销时，要留有调整余量，确保加工后可现场仍有可调整余地;
3、低压模块1、2级及3、4级隔板厂内组装为一体，调整过程中综合考虑;
4、初次径向间隙底部通过计算获得，处理后按计算值减去修磨量。
4.结论
在某核电项目3号、4号汽轮机组的安装中，该方法已付諸应用。3号机组运行状态稳定、参数优良，直接证明了其可行性。
“用最合理的工期，取得最优汽轮机安装精度”是未来汽轮机安装的发展趋势。用“定量计算法”测量、调整汽轮机径向通流间隙是我们的一次成功的尝试，经济实用。虽然只在某核电项目使用了“计算法”，但其理论可以用于指导其他类似机型的安装工作，具有推广意义。