火電機(jī)組建設(shè)中汽機(jī)保溫技術(shù)發(fā)展探討

陳文熙

【摘 要】本文對(duì)國(guó)內(nèi)火電機(jī)組建設(shè)中汽機(jī)保溫施工的保溫方法、保溫材料及施工工藝等方面進(jìn)行探討，重點(diǎn)介紹噴涂保溫施工的施工技術(shù)，并就汽機(jī)保溫施工常見(jiàn)問(wèn)題提出解決措施。

【關(guān)鍵詞】火電機(jī)組；汽機(jī)；保溫；噴涂

引言

近幾年，隨著火電建設(shè)迅猛發(fā)展，人們對(duì)于機(jī)組安全性和經(jīng)濟(jì)效益的要求越來(lái)越高。汽輪機(jī)是火力發(fā)電機(jī)組三大主機(jī)之一，汽機(jī)本體性能優(yōu)良的保溫施工，對(duì)于降低機(jī)組熱損耗量、保證機(jī)組長(zhǎng)期平穩(wěn)運(yùn)行均具有重要意義。

一、汽機(jī)保溫技術(shù)概述

火電機(jī)組汽輪機(jī)一般為三缸兩排汽或四缸兩排汽形式，具有復(fù)雜的汽缸結(jié)構(gòu)并與諸多系統(tǒng)管道相連接，因此汽輪機(jī)保溫一直是機(jī)組保溫施工的重難點(diǎn)所在。此外，汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)具有高溫、高壓、振動(dòng)大等特點(diǎn)，因此要求汽機(jī)保溫材料具有耐高溫、導(dǎo)熱系數(shù)小、機(jī)械強(qiáng)度高等特性，并且容重應(yīng)盡可能小以便于保溫施工及維護(hù)。

常見(jiàn)的汽機(jī)保溫方法分為涂抹保溫及噴涂保溫兩種，保溫結(jié)構(gòu)可分為保溫層和保護(hù)層兩部分。涂抹保溫為工業(yè)傳統(tǒng)保溫方法，具有成本低、工藝簡(jiǎn)單、抗壓強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，保溫層一般采用硅酸鈣、碳酸鈣、硅酸鋁及巖棉等材料，保護(hù)層常常使用鍍鋅鐵皮或彩鋼板；噴涂保溫是射流技術(shù)在絕熱工程中的應(yīng)用，是一種近些年逐漸開(kāi)始廣泛應(yīng)用的新型保溫方法，其原理是將加壓后的水與保溫層材料均勻混合后噴射至汽缸外部，并通過(guò)鐵絲網(wǎng)緊密吸附在缸體外表面，經(jīng)水分蒸發(fā)及滲出后形成緊固保溫面。與涂抹保溫相比，噴涂保溫有著外表美觀、便于維護(hù)、保溫性能優(yōu)良等諸多優(yōu)勢(shì)，其保溫層主要采用礦棉纖維（由SiO2、Al2O3、CaO等氧化物組成），保護(hù)層一般由防火抹面層和防油油漆層組成。

二、汽機(jī)保溫主要施工流程

1.傳統(tǒng)的涂抹保溫法的施工工藝較為簡(jiǎn)單，一般流程為：汽機(jī)本體表面清潔及測(cè)量→施工前準(zhǔn)備→安全技術(shù)交底→汽機(jī)本體涂抹保溫施工→敷設(shè)鐵絲網(wǎng)→抹面→施工交接驗(yàn)收→施工完畢。

2.噴涂保溫法施工工藝相對(duì)復(fù)雜，一般流程為：汽機(jī)本體表面清潔→施工前準(zhǔn)備→安全技術(shù)交底→龍骨基礎(chǔ)安裝→龍骨架及密封外護(hù)板安裝→敷設(shè)鐵絲網(wǎng)→汽機(jī)本體噴涂保溫施工→防火抹面層施工→防油油漆層施工→施工交接驗(yàn)收→施工完畢。

三、汽機(jī)保溫施工技術(shù)

在汽機(jī)保溫施工作業(yè)中，涂抹保溫法施工工藝已較為成熟，本文重點(diǎn)介紹噴涂保溫法的施工工藝技術(shù)。

1.汽機(jī)本體表面清潔：在保溫開(kāi)始前，必須對(duì)汽機(jī)設(shè)備及管道表面進(jìn)行徹底去污、除垢，并保證設(shè)備及管道完全干燥。

2.施工前準(zhǔn)備：噴涂保溫施工前應(yīng)準(zhǔn)備好保溫材料及相應(yīng)機(jī)器具，礦棉纖維與水的質(zhì)量比應(yīng)控制在2：1左右并均勻混合；在施工場(chǎng)所應(yīng)提前搭建施工平臺(tái)并進(jìn)行防塵隔離處理。

3.龍骨基礎(chǔ)安裝：在安裝龍骨基礎(chǔ)時(shí)，先在缸體表面以一定的間距均勻打孔（孔深控制在10mm左右），用螺釘將金屬片固定在汽機(jī)缸體表面，同時(shí)為防止金屬傳導(dǎo)散熱，缸體與金屬片之間應(yīng)填充適當(dāng)厚度的絕熱材料（通常為石棉墊）；龍骨法蘭鉆孔時(shí)，鉆孔位置既要考慮不影響汽缸整體功能，又應(yīng)考慮方便后續(xù)罩殼安裝的便利性；應(yīng)在機(jī)側(cè)吊點(diǎn)上安裝適當(dāng)尺寸的金屬片以作為固定密封外護(hù)板的生根件使用。

4.龍骨架及密封外護(hù)板安裝：在龍骨基礎(chǔ)安裝完畢后，將骨架支腿焊接固定在金屬片上，支腿尺寸應(yīng)注意略小于保溫層厚度（一般小3～4mm），十字型扁鋼應(yīng)焊接固定在骨架支腿上形成外部骨架，構(gòu)成保溫層的網(wǎng)狀支撐結(jié)構(gòu)；在汽機(jī)高壓缸的機(jī)側(cè)進(jìn)行密封外護(hù)板安裝時(shí)，外護(hù)板和骨架之間應(yīng)填充適當(dāng)厚度的絕熱材料（通常為石棉墊），并用螺栓固定牢靠；應(yīng)根據(jù)汽機(jī)缸體實(shí)際外形輪廓對(duì)法蘭護(hù)罩和骨架扁鋼進(jìn)行制作加工，并通過(guò)金屬鉚釘將密封外護(hù)板與法蘭護(hù)罩固定牢靠。

5. 設(shè)鐵絲網(wǎng)：鐵絲網(wǎng)應(yīng)沿汽缸缸體表面由下至上依次進(jìn)行敷設(shè)，并注意均勻覆蓋網(wǎng)狀架構(gòu)，鐵絲網(wǎng)每隔一段距離（一般為100mm左右）需綁扎固定，防止在施工時(shí)發(fā)生松動(dòng)從而影響噴涂效果。

6. 噴涂保溫：噴涂前，先將鐵絲網(wǎng)一側(cè)用軟質(zhì)材料封堵嚴(yán)實(shí)，再?gòu)牧硪粋?cè)向鐵絲網(wǎng)與缸體間的空層內(nèi)進(jìn)行噴涂；噴涂時(shí)應(yīng)自上由下逐漸移動(dòng)噴涂機(jī)械，同時(shí)邊噴涂邊用手將保溫材料壓實(shí)；噴涂應(yīng)采用縱向逐段施工，并且一次成型；待缸體表面所有噴涂保溫工作完成后，應(yīng)由人工對(duì)保溫層進(jìn)行局部整形，確保噴涂材料沿缸壁均勻美觀緊密分布。

7.防火抹面層施工：必須等保溫層水分完全滲出后方可進(jìn)行防火抹面層施工；抹面層厚度應(yīng)控制在15mm左右，由下至上依次施工，抹面層應(yīng)光滑、平整、無(wú)裂紋。

8.防油油漆層施工：必須等抹面層完全干燥后方可進(jìn)行油漆層施工，油漆層應(yīng)為一底一面或一底兩面；漆層應(yīng)涂刷均勻，每道油漆層厚度不應(yīng)超過(guò)100μm。

四、汽機(jī)保溫常見(jiàn)問(wèn)題及措施

1.在汽機(jī)保溫施工時(shí)，應(yīng)考慮汽機(jī)實(shí)際運(yùn)行時(shí)的熱膨脹，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙與實(shí)際情況留出膨脹余量，防止因局部受力過(guò)大而引起保溫層破損。例如在汽機(jī)本體進(jìn)行噴涂保溫施工時(shí)，應(yīng)注意在密封外護(hù)板與汽機(jī)基礎(chǔ)、軸承座之間留出適當(dāng)距離。

2.在保護(hù)層施工時(shí)，應(yīng)注意采用層層錯(cuò)縫法以減少熱損失、提高保溫結(jié)構(gòu)安全性能。

3.在噴涂保溫施工時(shí)，應(yīng)時(shí)刻注意保持周?chē)h(huán)境溫度在10℃以上以避免保溫材料開(kāi)裂。周?chē)h(huán)境溫度過(guò)低時(shí)，可采用油汀加熱等方式提高環(huán)境溫度。

4.汽機(jī)保溫施工完成后，為檢測(cè)保溫效果，防止因汽機(jī)各部分溫差過(guò)大而造成不良后果，應(yīng)對(duì)汽缸缸體進(jìn)行溫差試驗(yàn)，測(cè)量額定功率下汽機(jī)各汽缸上、下半缸間的最大溫差以及汽缸與環(huán)境間的最大溫差，測(cè)量值應(yīng)在允許范圍內(nèi)。

5.噴涂保溫相對(duì)涂抹保溫抗壓強(qiáng)度較低，在汽機(jī)經(jīng)常檢修的部位（如汽缸中分面、汽缸兩側(cè)等）易造成保溫結(jié)構(gòu)破壞，可考慮在上述部位增加龍骨支撐架強(qiáng)度或增設(shè)檢修平臺(tái)。

五、結(jié)束語(yǔ)

汽輪機(jī)是火電廠核心設(shè)備之一，良好的汽機(jī)保溫施工有利于提高機(jī)組安全性能與經(jīng)濟(jì)效益，降低機(jī)組熱損耗、防止設(shè)備及管道破損。我們應(yīng)繼續(xù)改進(jìn)汽機(jī)保溫工藝，致力于發(fā)明和引進(jìn)先進(jìn)的新型汽機(jī)保溫材料，推動(dòng)汽機(jī)保溫技術(shù)不斷進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位：浙江省電力建設(shè)有限公司）