汽輪發(fā)電機(jī)組混凝土墊塊裂紋處理探索

楊火生（四川電力建設(shè)二公司，四川成都610051）

汽輪發(fā)電機(jī)組混凝土墊塊裂紋處理探索

楊火生（四川電力建設(shè)二公司，四川成都610051）

大型燃煤電站中，隨著大功率汽輪發(fā)電機(jī)組的發(fā)展，混凝土壓力墊塊本身所具有在很長時期內(nèi)保持很高的壓力和耐力的優(yōu)勢，被大量運(yùn)用于設(shè)備和基礎(chǔ)之間，均勻地傳遞靜態(tài)的和動態(tài)的機(jī)器載荷給混凝土基礎(chǔ)，保證機(jī)組安全平穩(wěn)、高效率地運(yùn)行。但在汽輪發(fā)電機(jī)組混凝土墊塊的施工過程中，由于外部環(huán)境變化及內(nèi)部施工操作失誤，造成混凝土墊塊出現(xiàn)裂紋；通過分析，通過反復(fù)模擬試驗(yàn)，加強(qiáng)工序控制，改進(jìn)施工工藝，采取較合理的處理措施，增強(qiáng)了汽輪機(jī)的支撐強(qiáng)度，提高了施工質(zhì)量，大大節(jié)約了材料，確保了機(jī)組運(yùn)行指標(biāo)優(yōu)良，取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。

汽輪發(fā)電機(jī)組；混凝土墊塊；配制裂紋；處理

1　概述

攀鋼煤矸石自備電廠工程，汽輪機(jī)是東方汽輪機(jī)廠制造，機(jī)型為D300AINI機(jī)組，機(jī)組機(jī)架由現(xiàn)場制作砂漿墊塊支撐。低壓缸整體載荷由16塊臺板支撐，16塊臺板作用于111塊砂漿墊塊上。本機(jī)組汽輪機(jī)砂漿墊塊主要分為低壓缸臺板砂漿墊塊 （其中包括中低壓軸承箱臺板砂漿墊塊和盤車箱臺板砂漿墊塊）和前軸承箱臺板砂漿墊塊兩部分。

在汽輪發(fā)電機(jī)組混凝土墊塊的施工過程中，由于外部環(huán)境變化及內(nèi)部施工操作失誤，造成混凝土墊塊出現(xiàn)裂紋；通過分析研究，通過反復(fù)模擬試驗(yàn)，加強(qiáng)工序控制，改進(jìn)施工工藝，采取較合理的處理措施，增強(qiáng)了汽輪機(jī)的支撐強(qiáng)度，提高了施工質(zhì)量，大大節(jié)約了材料，確保了機(jī)組運(yùn)行指標(biāo)優(yōu)良，取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。

2　關(guān)于灌漿料選用介紹

本工程汽輪發(fā)電機(jī)組臺板砂漿墊塊灌漿料選用的是北京紐維遜建筑工程技術(shù)有限公司生產(chǎn)的CGM-340A灌漿料。在重慶綦鋁電廠2×350MW燃煤發(fā)電項(xiàng)目和華能兩江燃機(jī)電廠2×480MW燃機(jī)項(xiàng)目工程中也使用此產(chǎn)品。該灌漿料在其他已建成和在建電廠建設(shè)中也廣泛應(yīng)用。附華能兩江燃機(jī)電廠工程使用該灌漿料檢測報告。

根據(jù)東方汽輪機(jī)廠提供的 “關(guān)于水泥墊塊技術(shù)參數(shù)要求”、北京紐維遜建筑工程技術(shù)有限公司提供的國家工業(yè)建構(gòu)筑物質(zhì)量安全監(jiān)督檢驗(yàn)中心的“檢測報告”和攀枝花天譽(yù)工程檢測有限公司提供的 “砂漿墊塊試件抗壓強(qiáng)度檢測報告”。2014年6月13日，監(jiān)理組織施工單位、業(yè)主單位、建設(shè)單位組織召開關(guān)于“汽輪機(jī)砂漿墊塊選用灌漿料問題”專題會議，會議一致同意選用北京紐維遜建筑工程技術(shù)有限公司產(chǎn)品：CGM-340A灌漿料作為本工程砂漿墊塊制作原料。

3　砂漿墊塊的檢查驗(yàn)收情況簡介

在吊起前箱臺板后，發(fā)現(xiàn)砂漿墊塊出現(xiàn)裂紋的現(xiàn)象；業(yè)主方要求對低壓缸臺板砂漿墊塊進(jìn)行復(fù)檢。

2014年12月27日，施工單位、制造單位、總承包單位、監(jiān)理單位和業(yè)主單位對低壓缸臺板砂漿墊塊進(jìn)行第1次聯(lián)合檢查。

檢查結(jié)果為：

（1）用手電直接照射觀察，發(fā)現(xiàn)兩塊砂漿墊塊有疑似裂紋。分別在低壓缸右側(cè)第三塊臺板下第一塊砂漿墊塊和低壓缸右側(cè)第六塊臺板下第一塊砂漿墊塊（見圖1）。

（2）業(yè)主對檢查方法提出異議，因低壓缸外下缸已經(jīng)組合就位，采用手電直接照射觀察低壓缸左右兩側(cè)臺板，中低壓軸承箱臺板，，盤車箱的砂漿墊塊，觀察不清楚（見圖2）。

2015年1月4日，監(jiān)理單位針對業(yè)主提出的檢查方法問題組織施工單位、制造單位、總承包單位、和業(yè)主單位召開會議討論，大家一致通過了用輔助工具將微型攝像頭伸入砂漿墊塊間的縫隙中觀察砂漿墊塊3個面的情況來判定砂漿墊塊是否有裂紋的方案。

圖1　疑似砂漿墊塊位置簡圖

圖2　用手電筒照射檢查砂漿墊塊示意圖

2015年1月5日下午14：00～19：00，施工單位、制造單位、總承包單位、監(jiān)理單位和業(yè)主單位對低壓缸臺板砂漿墊塊進(jìn)行第2次聯(lián)合檢查（見圖3）。

檢查結(jié)果為：

（1）發(fā)現(xiàn)兩塊砂漿墊塊有裂紋。分別為：低壓缸右側(cè)第三塊臺板第一塊砂漿墊塊左側(cè)面與低壓缸左側(cè)第六塊臺板第一塊砂漿墊塊左側(cè)面（見圖4）。

（2）中低壓軸承箱臺板砂漿墊塊有3塊疑似裂紋（見圖5）。

（3）中低壓軸承箱臺板砂漿墊塊和盤車箱臺板砂漿墊塊共有6塊砂漿墊塊無法檢查（見圖6）。

4　砂漿墊塊出現(xiàn)裂紋的原因分析

圖3　現(xiàn)場復(fù)檢方法效果示意圖及現(xiàn)場復(fù)檢圖

圖4　兩塊有裂紋砂漿墊塊位置示意簡圖

圖5　三塊疑似裂紋砂漿墊塊位置示意簡圖

圖6　六塊無法檢查到的砂漿墊塊位置示意簡圖

根據(jù)攀枝花天譽(yù)工程檢測有限公司2014年7月3日、7月7日和7月28日出具的檢測報告，本工程使用的由北京紐維遜建筑工程技術(shù)有限公司生產(chǎn)的CGM-340A灌漿料試塊1d、3d、28d抗壓強(qiáng)度符合 《水泥基灌漿材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》（GB/T50448-2008）標(biāo)準(zhǔn)和東汽廠提供的關(guān)于水泥墊塊參考指標(biāo)。詳見附件檢測報告。CGM-340A灌漿料符合國家相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

根據(jù)砂漿墊塊產(chǎn)生裂紋主要原因：

（1）施工方在砂漿墊塊澆筑后未嚴(yán)格按照廠家技術(shù)要求進(jìn)行砂漿墊塊養(yǎng)護(hù)工作，存在養(yǎng)護(hù)時間不夠（特別是前軸承箱砂漿墊塊在工程停工期間沒有進(jìn)行養(yǎng)護(hù)），養(yǎng)護(hù)溫度控制不嚴(yán)，養(yǎng)護(hù)工作不到位，特別是后期養(yǎng)護(hù)工作疏忽，導(dǎo)致前箱和低壓缸臺板砂漿墊出現(xiàn)裂紋。

（2）由于砂漿墊塊澆筑時間為夏季，日晝溫差大。在灌漿完畢后，灌漿料裸露部位的表面水分流失過快造成的干縮；再加上晝夜溫差引起的熱脹冷縮，容易導(dǎo)致砂漿墊塊邊沿出現(xiàn)裂紋。

5　對于2015年2月2日送檢齡期為28d的試塊強(qiáng)度要求不合格原因分析

（1）該試驗(yàn)試塊于2015年1月4日制作，因制作試塊原料較少，現(xiàn)場使用紙杯作為量具，通過換算確定比列，沒有直接用電子秤稱重灌漿料和純凈水。導(dǎo)致水灰比列不精確，影響試塊的抗壓強(qiáng)度。

（2）試塊在制作過程中攪拌工藝過程控制不嚴(yán)。攪拌方式不正確，現(xiàn)場制作時是將灌漿料和純凈水混合于一個小桶中，使用灰鏟攪拌，而不是使用離心旋轉(zhuǎn)攪拌器。用灰鏟攪拌不利于灌漿料在液相下水化反應(yīng)的充分進(jìn)行和粘結(jié)層的形成。導(dǎo)致試塊強(qiáng)度穩(wěn)定性不好，離散型較大。

（3）養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，該試驗(yàn)試塊是浸泡在水中養(yǎng)護(hù)，因?yàn)榄h(huán)境氣溫和水溫不同，水溫較低，不利于水泥強(qiáng)度的增強(qiáng)。

6　處理汽輪機(jī)臺板砂漿墊塊裂紋方案

增加鋼墊鐵組處理汽輪機(jī)臺板砂漿墊塊裂紋。

6.1對于前軸承箱臺板砂漿墊塊裂紋處理

前軸承箱臺板砂漿墊塊全部鑿去，重新澆筑砂漿墊塊。砂漿墊塊澆筑嚴(yán)格按照廠家技術(shù)要求和規(guī)范進(jìn)行澆筑、養(yǎng)護(hù)，確保砂漿墊塊澆筑質(zhì)量。同時制作28d試驗(yàn)試塊，在同等條件下養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)后送檢，進(jìn)行抗壓強(qiáng)度檢測，為保證和加強(qiáng)前箱臺板支撐，在臺板中部增加4組鋼墊鐵組（300×120mm）（如圖7所示）。

圖7　前箱臺板增加鋼墊鐵位置示意圖

6.2對于低壓缸臺板砂漿墊塊裂紋處理

根據(jù)低壓缸砂漿墊塊開裂數(shù)量和現(xiàn)象以及施工進(jìn)展情況，在兩塊有裂紋和三塊有疑似裂紋的砂漿墊塊兩側(cè)位置增加鋼墊鐵組，以增強(qiáng)此處承載能力。同時為加強(qiáng)和保證低壓缸臺板承載，除了上述位置外，另外在低壓缸臺板砂漿墊塊其他適當(dāng)位置也增設(shè)墊鐵組保證機(jī)組長期穩(wěn)定安全運(yùn)行（如圖8所示）。

圖8　低壓缸臺板砂漿墊塊添加鋼墊鐵組位置示意簡圖

制作鋼墊鐵組工藝方法如圖9。

圖9　工藝安裝斷面圖

（1）將安放墊鐵的基礎(chǔ)表面進(jìn)行鑿平，鑿平的區(qū)域邊界大于墊鐵邊緣10～20mm，將鑿平區(qū)域清理干凈。

（2）根據(jù)臺板與基礎(chǔ)間距，機(jī)制加工平墊鐵和斜墊鐵，平墊鐵與斜墊鐵間接觸符合規(guī)范要求。

（3）平墊鐵放置于鑿平位置，接觸均勻，四角無翹動。

（4）安放斜墊鐵，用手錘輕輕敲緊斜墊鐵。

（5）臺板二次灌漿前，在墊鐵組兩側(cè)點(diǎn)焊，固定墊鐵組。

7　質(zhì)量保證

采用增加鋼墊鐵組處理汽輪機(jī)臺板有裂紋砂漿墊塊的方案能夠?qū)Τ霈F(xiàn)裂紋的砂漿墊塊進(jìn)行加強(qiáng)，并通過增加鋼墊鐵的方式可以增加低壓缸臺板和前軸承箱臺板整體載荷的作用點(diǎn)數(shù)量，整體提高汽輪機(jī)臺板承載能力，保證機(jī)組在今后運(yùn)行條件下的安全性和穩(wěn)定性。

8　機(jī)組運(yùn)行效果

該工程在額定蒸汽參數(shù)及額定負(fù)荷時，汽輪發(fā)電機(jī)組各軸頸振動值如表1。

表1

通過運(yùn)行實(shí)踐證明，該機(jī)組運(yùn)行狀況優(yōu)良。

9　結(jié)論

雖然由于外部環(huán)境變化及內(nèi)部施工操作失誤，造成混凝土墊塊出現(xiàn)裂紋；只要通過分析研究，反復(fù)模擬試驗(yàn)，加強(qiáng)工序控制，改進(jìn)施工工藝，采取較合理的處理措施，增強(qiáng)了汽輪機(jī)的支撐強(qiáng)度，提高了施工質(zhì)量，大大節(jié)約了材料，就能夠保證汽輪發(fā)電機(jī)組軸頸振動等運(yùn)行指標(biāo)優(yōu)良，取得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。

[1]梅德慶，何 聞，沈潤杰，陳子辰.大型汽輪發(fā)電機(jī)組框架式基礎(chǔ)的動力特性研究[J].動力工程，2001（01）.

[2]陳松平.汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子裂紋故障分析及診斷方法研究[D].華北電力大學(xué)，2012.

TM621

A

2095-2066（2016）31-0063-03

2016-10-10

楊火生（1965-），男，高級工程師，本科，主要從事電力工程工作。