汽輪機(jī)設(shè)備及管道安裝施工工藝

張松

（山西建設(shè)投資集團(tuán)有限公司，山西太原 030032）

1 電廠汽輪機(jī)安裝范疇及質(zhì)量控制的重要性

電廠汽輪機(jī)安裝包括設(shè)備安裝和管道安裝。在特定的安裝階段，應(yīng)充分調(diào)整軸系的轉(zhuǎn)子支撐架，以確保每個轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)中心能夠產(chǎn)生在一定范圍內(nèi)變化的偏轉(zhuǎn)值趨勢圖。一般來說，汽輪機(jī)屬于大中型轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)軟件，主要由汽缸和幾個轉(zhuǎn)子的動靜態(tài)數(shù)據(jù)組件組成。每個組件都非常精確，因此在安裝過程中會有一定的難度。因此，在汽輪機(jī)安裝過程中，需要嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，特別是安裝過程中對原材料、原設(shè)備等特殊設(shè)備的質(zhì)量監(jiān)督，以確保所有安裝的質(zhì)量[1]。

就電廠汽輪機(jī)安裝質(zhì)量管理的必要性而言，必須做好汽輪機(jī)安裝全過程的質(zhì)量控制。原因主要體現(xiàn)在3個方面：①汽輪機(jī)屬于電廠制造的重要設(shè)備。如果在安裝過程中遇到商品質(zhì)量問題，后期運行中的安全隱患將無法得到有效控制，直接影響所有柴油發(fā)電機(jī)組的工作效率。②渦輪機(jī)本身在運行過程中具有較高的精度，尤其是當(dāng)涉及許多主要參數(shù)時。這需要在安裝期間對渦輪機(jī)的運行進(jìn)行全面檢查，以掌握各種主要參數(shù)的特性，這對于開發(fā)渦輪機(jī)運行安全風(fēng)險解決方案極其重要。③汽輪機(jī)安裝的整個過程涉及大量的專業(yè)技能和基礎(chǔ)知識，這要求確?；緟?shù)的準(zhǔn)確性，在安裝過程中實施質(zhì)量管理，避免運行中的常見問題。圖1 為汽輪機(jī)整體。

圖1 汽輪機(jī)整體

2 汽輪機(jī)設(shè)備及管道施工準(zhǔn)備及相關(guān)要求

2.1 汽輪機(jī)管道施工準(zhǔn)備

（1）首先提供數(shù)據(jù)、設(shè)備等，確保每臺施工設(shè)備的所有數(shù)據(jù)及時到位。

（2）檢查現(xiàn)有設(shè)備和設(shè)備的各種材料，確保汽輪機(jī)工程的施工質(zhì)量，防止汽輪機(jī)運行。

（3）掌握設(shè)計圖紙，把握施工過程中的每一個環(huán)節(jié)，創(chuàng)造材料和制造工藝的特點，制定材料計劃和施工進(jìn)度，確保新項目按計劃順利施工，確保汽輪機(jī)安裝質(zhì)量。

2.2 設(shè)備交付后的日常維護(hù)和儲存規(guī)定

（1）開箱項目驗收。檢查所有設(shè)備，確保設(shè)備詳細(xì)，檢查每個設(shè)備的外觀和材料結(jié)構(gòu)，更換不合格的設(shè)備。

（2）設(shè)備儲存。開箱工程驗收合格后，設(shè)備在工程開工前不得再次使用。因此，在這一環(huán)節(jié)應(yīng)采取預(yù)防措施，防止設(shè)備損壞。

（3）調(diào)度汽輪機(jī)管道安裝現(xiàn)場。安裝前，應(yīng)指定現(xiàn)場安裝，以防止現(xiàn)場沖突并維護(hù)渦輪機(jī)安裝。

（4）設(shè)備預(yù)維護(hù)。設(shè)備到達(dá)施工現(xiàn)場后，在預(yù)例行維護(hù)期間，應(yīng)首先拆除氣缸外層，并檢查轉(zhuǎn)子和設(shè)備部件，以確保自然環(huán)境干凈整潔，不易阻礙渦輪發(fā)動機(jī)的安裝；其次，對滾子軸承和球面軸承進(jìn)行維護(hù)，確保零件符合要求；最后，必須正確組裝刮擦表面的氣缸。在例行維護(hù)前的工作中，不同類型零件的存儲方法不同，因此需要對零件進(jìn)行分類和存儲[2]。

3 汽輪機(jī)設(shè)備及管道安裝工藝

3.1 汽輪機(jī)設(shè)備安裝工藝

3.1.1 汽缸安裝

檢查氣缸表面是否光滑清潔，無銹蝕和污垢。檢查地腳螺釘、螺母和螺孔，確保地腳螺釘干凈整潔，螺母可用手?jǐn)Q緊，螺孔一致。零件中的所有錨定螺絲扣均應(yīng)擰入氣缸法蘭中，且上螺紋開口必須低于法蘭平面設(shè)計圖。滾桶由校正組合原理和滾桶組合原理組成。在氣缸法蘭的橫截面上，必須插入不超過氣缸法蘭長度1/3的游標(biāo)卡尺，同時必須擰緊1/3 的地腳螺釘。螺釘與每兩個氣缸水平連接面的螺孔之間的距離不得超過0.5mm，發(fā)動機(jī)蓋板螺母與地腳螺釘上端之間的距離也不得超過2mm。每個螺母應(yīng)外露。氣缸的路面應(yīng)平整。應(yīng)根據(jù)垂直弧法和測功機(jī)法進(jìn)行氣缸的垂直和容量地面平整。內(nèi)外缸應(yīng)配備適當(dāng)?shù)目v向和橫向銷，內(nèi)缸也應(yīng)配備垂直銷。

3.1.2 汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子安裝規(guī)定

轉(zhuǎn)子必須足夠光滑，以確保渦輪發(fā)動機(jī)正常運行。因此，到達(dá)現(xiàn)場后必須清潔渦輪增壓器轉(zhuǎn)子。具體規(guī)定如下：①準(zhǔn)確測量轉(zhuǎn)子，確保每個基本參數(shù)符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)準(zhǔn)確測量和記錄轉(zhuǎn)子的許多數(shù)據(jù)和信息。只要有一個基本參數(shù)不符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，不能使用。拆卸并更換基本參數(shù)符合條件的轉(zhuǎn)子，以確保汽輪機(jī)正常運行。②蜂窩狀水泵密封件應(yīng)根據(jù)轉(zhuǎn)子對中。轉(zhuǎn)子的中心線應(yīng)與蜂窩離心泵的密封中心線重合。通常，使用內(nèi)徑千分尺精確測量轉(zhuǎn)子和泵密封套之間的距離，并使用左右調(diào)節(jié)方法使兩個軸盡可能重合。也可以從左向右調(diào)整。設(shè)備的厚度可以用密封墊調(diào)節(jié)，設(shè)備的位置可以用底板調(diào)節(jié)。有多種調(diào)整方法，在各種條件下使用不同的方法來調(diào)整設(shè)備。③轉(zhuǎn)子指向。汽輪機(jī)的運行要求每個轉(zhuǎn)子的中心線在一條光滑的軸線上，因此應(yīng)使用常用工具測試滾柱軸承并控制每個軸承的質(zhì)量。應(yīng)注意轉(zhuǎn)子安全連接的每個細(xì)節(jié)。

3.2 汽輪機(jī)管道安裝制作工藝

3.2.1 基本檢查

檢查外觀。整個面層應(yīng)整潔、無裂縫，各中心線的偏差必須在設(shè)計規(guī)范內(nèi)。檢查地腳螺釘孔和地腳螺釘。每個地腳螺釘應(yīng)與螺孔配對，不得松動。檢查預(yù)留孔和排水溝的規(guī)格型號。由錨定板和普通高壓協(xié)調(diào)閥支架組成的中心線與汽輪機(jī)軸線的偏差必須小于3mm，建筑物標(biāo)高不得超過3mm。應(yīng)提供合適的底板?；A(chǔ)工程的施工強(qiáng)度和規(guī)格必須符合設(shè)計原則。使用底板調(diào)整設(shè)備相對高度時，必須嚴(yán)格要求底板的規(guī)格，平面圖的規(guī)格型號必須在設(shè)計范圍內(nèi)?；逋ǔＳ蓛煞N不同類型的基板組成。安裝底板時，底板也應(yīng)與餐桌接觸，以確保兩塊底板緊密接觸。提供混凝土墊塊。先規(guī)劃模板高度和混凝土原材料配比，再制作底板。底板應(yīng)光滑、干凈、整潔，無裂紋。在安裝過程中，底板與桌面的接觸面積遠(yuǎn)高于70%。在桌面上安裝。桌面上應(yīng)設(shè)置管口和通風(fēng)口，并將植物油引入孔內(nèi)，使其光滑、清潔，有利于中后期安裝。桌面和其他組件之間的接觸區(qū)域必須干凈、整潔、光滑。潤滑脂是必不可少的，這不僅提高了渦輪發(fā)動機(jī)的運行安全性，還提高了發(fā)電效率。如果控制臺和其他部件之間存在任何間隙，請確保及時糾正。滾動軸承的日常維護(hù)和安裝。首先，對球面軸承（箱）進(jìn)行全面清潔，確保環(huán)境清潔，檢查是否有滲水現(xiàn)象；其次，精確測量滾柱軸承中的間隙，以檢查其是否符合設(shè)計點。如果不符合要求，應(yīng)及時校準(zhǔn)球面軸承，直到其符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)[3]。

3.2.2 汽輪機(jī)管道支架的設(shè)置

汽輪機(jī)的蒸汽入口和出口通常向下，因此安裝位置不會出錯。固定支架的安裝必須符合一定的原則。污水管與噴嘴連接后，只能上下移動，嚴(yán)禁水平移動，水平移動也會引起噴嘴的扭矩，因此需要在污水管與噴嘴連接后安裝固定支架，以防止水平位移。在立管彎頭處安裝彈簧支架，不僅可以調(diào)節(jié)渦輪噴嘴在溫暖狀態(tài)下的零承載能力，穩(wěn)定噴嘴法蘭的平整度，還可以減少超低溫下的滾動噴嘴，以確保噴嘴的承載能力在設(shè)計規(guī)范的范圍內(nèi)，并確保渦輪機(jī)的安全運行。

3.2.3 汽輪機(jī)管道安裝

需要在項目期間激光切割、移除和更換新連接的管道。抽汽管道和高壓排氣管道的主要橫截面應(yīng)使用光纖激光切割專用設(shè)備，而不是火焰電焊光纖激光切割。光纖激光切割管道前，首先，與制造商溝通管道設(shè)計，確定光纖激光切割預(yù)埋件管道的長度；其次，識別光纖的激光切割位置；最后，進(jìn)行管道的最終工程加固。輸出鋼原材料制成的鋼架應(yīng)與其他部件焊接在一起進(jìn)行電弧焊，管道應(yīng)固定以避免移動。拆卸和組裝活動段中的管道時，必須將管道從第一個氣缸和管道之間的對接焊縫處盤繞，并將垂直于盤繞方向的管道第二次盤繞，以便于拆卸必須拆除的管道。該工藝不僅節(jié)省了汽輪機(jī)的許多管道，而且使管道安裝在中后期更加方便。這種管道施工技術(shù)不僅可以快速安裝新管道，而且對于項目施工的后半部分來說更簡單；它還可以快速清除污垢，提高管道質(zhì)量。管道安裝前，檢查管道的設(shè)計圖紙；對管道部件進(jìn)行篩選，便于安裝并提高效率；拆除管道部件，防止粉塵碎片嚴(yán)重危害管道施工；在采取防護(hù)措施的過程中，管道部件在安裝前極易被氣體腐蝕和空氣氧化。為確保零件質(zhì)量，應(yīng)采取預(yù)防措施。管道安裝完成后，應(yīng)及時檢查電弧焊承口和法蘭盤，并檢查電弧焊接口規(guī)格，避免焊接位置局部應(yīng)力集中，降低管道質(zhì)量，嚴(yán)重危害工程施工質(zhì)量。圖2 為汽輪機(jī)管道。

圖2 汽輪機(jī)管道

4 電廠汽輪機(jī)安裝過程中的質(zhì)量保障措施

4.1 做好汽輪機(jī)組運行關(guān)鍵環(huán)節(jié)的控制

首先，控制汽輪機(jī)機(jī)組的供水和排水溫度非常重要。還需要對電加熱器進(jìn)行維護(hù)，以確保每個部件的良好密封性能，并確保其性能滿足鍋爐汽輪機(jī)的運行要求，從而使鍋爐的傳熱和換熱得以有效進(jìn)行。其次，必須修復(fù)高鋼筋管道的泄漏點。如果泄漏嚴(yán)重，必須更換。同時，還需要防止過厚的污垢損害加勁管的高傳熱效率，因此有必要及時用噴涂方法或化學(xué)材料清潔水垢。最后是保證凝汽器真空泵的性能，保證設(shè)備的工作效率，降低煤耗。在按時維護(hù)期間，確保凝汽器的真空泵性能滿足設(shè)備的運行要求，并及時清理凝汽器內(nèi)的污垢，避免積聚的污垢損壞傳熱效率[4]。

4.2 加強(qiáng)日常設(shè)備管理方法

鍋爐汽輪機(jī)的應(yīng)用需要由專業(yè)技術(shù)人員承擔(dān)，如機(jī)組運行和停機(jī)的實際操作。如果這一環(huán)節(jié)出現(xiàn)緊急停機(jī)，很容易造成常見設(shè)備故障。鍋爐啟動時溫度會不斷升高，此后發(fā)電機(jī)組投入運行的整個過程往往會消耗較長的時間和較大的電能。因此，為了降低能耗，操作人員應(yīng)在不改變設(shè)備安全運行的情況下縮短操作時間。首先，設(shè)置壓力值為4MPa 的旁壓并打開，然后手動方式開啟真空破門，將真空度維持在-60kPa～-50kPa，這樣不僅可以加快運行速度，擴(kuò)大蒸汽供應(yīng)，還可以降低運行過程中的能耗。設(shè)備停機(jī)時，應(yīng)采用滾動主參數(shù)停機(jī)方式，既能降低鍋爐汽輪機(jī)溫度，又能靈活利用余熱回收，達(dá)到環(huán)保節(jié)能的效果。其次，設(shè)備停運后，應(yīng)對設(shè)備部件、冷凝器等方面進(jìn)行維修，檢查確定注水、滲水、真空密封等性能問題，確保設(shè)備安全運行。最后是擴(kuò)大日常設(shè)備的管轄范圍，或?qū)㈤y門泄漏作為日常維護(hù)點。每次設(shè)備運行前，檢查排水閥的密封性，確保其處于良好狀態(tài)。

4.3 根據(jù)實際情況進(jìn)行操作和維護(hù)

對于鍋爐汽輪機(jī)的運行和維護(hù)，我們可以參考鋼制鍋爐汽輪機(jī)，從而獲得科學(xué)、合理、高效的改造和升級方法，完成能源的更大利用，提高企業(yè)效益。例如，鍋爐汽輪機(jī)的冷凝器是機(jī)組的關(guān)鍵部件，它支持設(shè)備的正常運行。對于該部分的改進(jìn)，我們可以從端差和真空值等方面加強(qiáng)監(jiān)管，這不僅可以降低汽輪機(jī)機(jī)組的維護(hù)概率，還可以確保設(shè)備的高效運行，為節(jié)能、環(huán)保、降耗提供有力的支持。例如，汽輪機(jī)汽封系統(tǒng)軟件主要用于防止蒸汽沿中心線滲出，導(dǎo)致滾動軸承座的油滲入水中，嚴(yán)重影響油的特性，防止蒸汽暴露影響周圍環(huán)境和其他設(shè)備。因此，該平臺可以保證汽輪機(jī)的能量利用效率。此外，汽輪機(jī)的工作效率與單元旋風(fēng)器的流動性成正比，總氣體流量隨流動性面積的增加而增加。因此，噴砂去除葉片或擋板中的污漬可以提高單元旋風(fēng)器的驅(qū)動穩(wěn)定性，從而提高設(shè)備效率并降低能耗。

4.4 完善相關(guān)管理計劃

完善的系統(tǒng)可以有效控制操作人員的操作，因此企業(yè)需要開發(fā)完善的鍋爐和汽輪機(jī)運行管理系統(tǒng)，以確保設(shè)備始終處于良好的工作狀態(tài)。一方面，企業(yè)需要根據(jù)自身實際情況和設(shè)備情況，制定并落實責(zé)任制，確立每個責(zé)任人的實際義務(wù)。同時，將提高人員的管理投入，加強(qiáng)負(fù)責(zé)人應(yīng)用設(shè)備性能、主要參數(shù)和日常管理方法關(guān)鍵環(huán)節(jié)的能力，為鍋爐和汽輪機(jī)的持續(xù)高效運行奠定堅實基礎(chǔ)。另一方面，問責(zé)制是管理方案的一個組成部分[5]。一旦出現(xiàn)設(shè)備問題，不僅是操作人員，各級領(lǐng)導(dǎo)也必須承擔(dān)責(zé)任。建立全面的鍋爐和汽輪機(jī)運行管理系統(tǒng)，可以保證設(shè)備的正常運行，滿足環(huán)保、節(jié)能、降耗的要求。

5 結(jié)語

汽輪機(jī)能夠正常運行離不開管道系統(tǒng)的正確安裝施工。如果汽輪機(jī)管道的整體安裝不符合要求，在汽輪機(jī)運行過程中隨時可能發(fā)生事故。同時，由于蒸汽驅(qū)動渦輪葉片旋轉(zhuǎn)，熱量被轉(zhuǎn)化為機(jī)械設(shè)備的機(jī)械能。更好的汽輪機(jī)管道系統(tǒng)軟件可以防止蒸汽熱膨脹導(dǎo)致管道泄漏的風(fēng)險。因此，汽輪機(jī)和設(shè)備管道的整體安裝質(zhì)量尤為重要。在管道系統(tǒng)軟件工程的施工和安裝過程中，必須對零部件、設(shè)備、設(shè)備和原材料進(jìn)行全面檢查，確保其符合設(shè)計要點。