电厂100MW汽轮机机组转子中心孔的检修工艺

　　摘要：某电厂5号机组型号N100-90/535为凝汽式汽轮机,由哈尔滨汽轮机厂制造,介绍了电厂100MW汽轮机机组转子中心孔的检修工艺。
　　关键词：亚临界；凝汽式汽轮机；转子；中心孔；工艺
　　为了保证机组的安全稳定运行,根据检修规程要求第二次大修汽轮机组转子中心孔应做探伤检查。
　　1.转子主要技术规范，电厂5号机组高、中压转子和低压转子是由整体合金钢锻件加工制成。高、中压转子和低压转子之间用一个带法兰的挠性联轴器联结。高、中压转子和低压转子均为空心轴,中心孔两端各配装中心孔塞。中心孔探伤检修时,需将单侧中心孔塞取出,回装时在中心孔内要充满惰性气体后再进行封堵。
　　2.转子中心孔检修策划100MW机组转子中心孔探伤取装中心孔塞(或称闷头),由于中心孔塞与中心孔紧力较大,为保证中心孔内壁不被损伤,决定采用直接破坏方法取出中心孔塞,待探伤合格后,再将中心孔塞重新加工并安装恢复。
　　3.转子中心孔塞取出工艺过程：中心孔塞取出工艺为整个检修工艺的关键所在。施工方法采取机加工方法直接破坏中心孔塞,挖除部位为高中压转子和低压转子靠背轮联结处相对应的两个中心孔塞。转子中心孔塞取出工艺如下。
　　3.1专用设备准备及就位取出中心孔塞设备采用一套由型号为TX25铣削头和型号为HJ322H机械滑台组成的卧式铣床及一套根据现场转子距地中心高度自制的机床专用机座联结而成，将机具机座立板通过两个D55槽孔与转子靠背轮上两螺栓孔销孔,用M50螺栓连接紧固(注意在专用机座立板和靠背轮之间垫上紫铜垫,防靠背轮结合面受到损伤)。根据转子就位时测得的中心距地高度调整底座支腿高度,通过水平仪和百分表监控测量,使机床主轴回转中心与待加工的转子中心孔塞同轴度不超过0.05mm/m。专用设备机座结构图如图1、2所示。
　　
　　图1专用机座结构示意图
　　
　　图2专用机座立板结构示意图
　　3.2低压转子中心孔塞取出工艺及注意事项低压中心孔塞的原出厂图纸设计尺寸为D215×150mm,一侧有台阶。低压转子中心孔塞圆周布有工艺压边,并在中心孔塞与转子结合端面相对180°有两个M16×50的紧固螺钉。挖削前用扁铲翻起孔塞外圆上的工艺压边,然后拆下中心孔塞与转子间M16紧固螺钉。在机床上安装D30合金钻头,对准中心孔塞上的中心孔位置,钻一通孔,之后依次用D40、D50、D60、D70普通钻头完成扩孔。取下钻头,更换成专用樘刀,每次进刀量在3mm左右。在加工过程中,通过不断更换刀杆和刀头的伸出长度来完成进刀量的调整。
　　3.3高中压转子后中心孔塞取出工艺及注意事项高、中压转子后中心孔塞的原出厂设计尺寸为D170×80mm,一侧有台阶。与低压转子结构相同,在高中压转子中心孔塞位置有工艺压边和两个M16的紧固螺钉,加工方法也与低压转子相同，根据现场实测尺寸及配合公差要求,对高、中压转子后中心孔塞加工。
　　3.4转子中心孔塞的冷装试验和回装转子中心孔探伤检查由华北电科院进行,经探伤合格后,重新装配中心孔塞。根据现场测绘后的中心孔内径配置中心孔塞,配合公差取下偏差。配合公差分别为:高中压转子过盈量为0.05～0.07mm,低压转子过盈量为0.07～0.09mm。中心孔塞回装采用液态氮冷装工艺。
　　3.4.1冷装实验:中心孔塞安装采用液态氮冷装工艺,因此项工作属超低温工作(液氮温度为零下180℃左右),充氮大约45min,液氮全部挥发,测得中心孔塞直径收缩0.30mm。然后迅速将一根1.2m长、M20单头螺纹加力杆旋进中心孔塞试样中心处,并在加力杆头部事先挂上吊环,待拧紧后用天车吊住吊环将孔塞从保温桶中吊出,专业人员将中心孔塞对准模拟中心孔进行安装,达到了试验要求。
　　3.4.2充惰性气体、回装中心孔塞:根据试验情况,认真布署冷装现场,进一步细化现场施工人员的责任分工,低压转子和高中压转子中心孔塞回装分步进行,液氮冷却时间控制在45min以上。确认中心孔内充满氮气,并且达到预期冷却时间,立即进行封堵。中心孔塞基本就位后,用铜棒轻轻敲击中心孔塞,使其断面进入转子端面2mm。按原M16定位孔定位,钻孔攻丝,旋紧定位螺钉,并按原位置重新将工艺压边复位。
　　结束语：
　　通过电厂5号机组中心孔探伤检修,采用了机加工钻削的方法取出中心孔塞,并尝试液氮冷装方法进行回装。既保证了转子中心孔内壁的质量,也使电厂掌握了100MW汽轮机转子中心孔检修技能,为100MW机组及同类型机组中心孔探伤检修工作提供了宝贵经验

《电厂100MW汽轮机机组转子中心孔的检修工艺》

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