1概述

根据DL439-1991《火力发电厂高温紧固件技术导则》,汽轮机高温紧固件主要是指工作温度(指蒸汽温度)大于400℃的汽缸、汽门、各种阀门和蒸汽管道法兰的螺栓(包括单头螺纹螺栓、双头螺柱和等长双头螺柱)、螺母和垫圈。高温紧固件一般为合金钢材质,在机组运行中承受着巨大的应力和紧力,国产大型机组汽缸都是由螺栓将上下缸连接,以确保汽缸严密不漏,确保高温高压蒸汽在汽缸内做功。因此,对高温紧固件的安装与检修工艺进行探讨,具有重要的现实意义。

2高温紧固件的安装

2.1清洗和检查

对螺栓、螺母和垫圈进行仔细清洗,清除防腐油,再对螺栓螺母进行宏观检查,要求表面及螺纹部分光洁、平滑,不应有凹痕、裂纹、锈蚀毛刺和其他引起应力集中的缺陷,检查完毕后,应在部件表面抹上黑铅粉(注意要用压缩空气吹去过多的黑铅粉),以防止锈蚀。

2.2光谱、理化和金相检查

2.2.1合金钢部件须进行100%的光谱复查,光谱分析的部位应选在螺栓的端部。

2.2.2对≥M32的螺栓: a.进行100%超声波探伤(必要时可用磁粉、着色和其它方法检查),不得有裂纹和影响强度的缺陷存在。在超声波检验时,应在螺栓两端对应位置打上印记, 用超声波仪器测量出螺栓的长度,并做好记录,作为螺栓的蠕变测量基准长度; b.进行100%硬度检验,检查部位为螺栓端面或光杆处; c.对20CrMl olVNbTiB螺栓做金相抽查; d.必要时还可考虑进行晶粒大小及组织形态测定。

2.2.3进行业主要求并委托的其他检验项目。

2.3配对编号

为防止螺纹咬死和减少磨损,螺母材料应比螺栓低1级,硬度值低HB20~50。为防止由于随机配对造成的栓、螺母硬度相差过大或过小,安装时应根据硬度测定值对螺栓、螺母进行配对并编号。编号应使用钢数码打在螺栓、螺母上显眼并不易破坏的位置、不受力和不易破坏的端面。

2.4初装和测量

规程要求:螺栓螺纹应全部拧入栽丝孔或螺母内,并使其第1扣丝低于螺母或栽丝孔平面0. 5~1mm;罩螺母或栽丝螺栓拧完后,螺母或栽丝孔顶部与螺栓端部应留有3mm的空隙。为此应对螺栓、螺母及汽缸、汽门等部件的栽丝孔的长度进行仔细测量,计算出间隙是否符合要求。如果不符,则可将螺栓端面车去一段长度(车制加工后要注意恢复端部的倒角)。测量完毕后,仔细检查栽丝孔的螺纹,确保螺纹部分光洁、无毛刺等缺陷。检查完毕后进行试装,用手应能轻松自如地拧进螺母或螺栓,如因螺纹之间的配合间隙过小造成紧力过大,则采用机加工的方法增大间隙, 并应保证螺纹的光洁度。栽丝螺栓还应检查螺栓到位后螺栓与中分平面的垂直度,防止由于垂直度超标产生经验与探讨加的弯曲应力。试装完毕后,应将对应的螺栓、螺母编号,用钢数码打在汽缸中分面、法兰平面相应位置。

2.5垫圈的检查研磨

现代大型机组上,高温紧固件多选用球面垫圈,可大大消除螺栓的附加弯曲应力,在安装过程中重点把握的是垫圈与螺母承力面以及垫圈与汽缸/法兰承力面的接触检查,主要用涂红丹和塞尺检查间隙2种方式,如发现接触不均匀,得到许可后采用研磨螺母承力面和汽缸、法兰承力面的方法处理。检查时还应对垫圈和螺母进行多次配对检查,如能抵消接触偏差,则可大大减少处理工作量。