汽轮机汽封间隙的测量与调整要点

一、汽封的结构及原理

汽轮机的汽封主要包括隔板汽封，叶顶（围带）汽封和轴端汽封。汽封的工作原理主要是利用截面变大、蒸汽膨胀，使得压力变小，经过多次截面变大，压力变小，使得蒸汽压力与轴封蒸汽压力相等，停止向外流动，轴封蒸汽压力平衡仍然利用截面变大、压力变小的原理，经过冒汽封之后，使轴封压力与大气压力相等，不再外漏。通过实践证明，高压缸前汽封间隙每增加0.10mm，轴封漏汽量就会增加1-1.5t/h；高压部分各级隔板汽封间隙每增加0.10mm，级效率将降低0.4%-0.6%，如果隔板汽封漏汽量增加，转子的轴向推力将加大，在一定程度上会影响汽轮机的安全运行。因此，汽封间隙必须按照设计标准进行调整，而调整之前准确的测量汽封间隙就成了前提条件。

二、汽封间隙的测量方法

1．用塞尺测量汽封间隙：

塞尺测量汽封间隙是一种最直接而又准确的方法，但是只适合测量可以看见的部位，主要包括下半结合面两侧和轴端汽封最外一圈等。在测量中分面两侧汽封齿径向间隙时，在汽封块背弧处用一个特制的工具将其楔死，防止塞汽封间隙时，汽封块发生退让，产生假间隙。测量时应一个齿一个齿的测量，并按顺序作好记录。在测量之前，转子应放在工作位置，即转子推力盘要靠死推力轴承工作面，且K值符合设计要求。根据汽封块的大小和宽窄选择合适规格的塞尺，尽量往深处测量。发生卡涩时先检查汽封块是否有毛刺，以免测量不准确。测量高低齿时如果塞尺太宽不能塞入时可将塞尺裁成比齿间轴向间隙略小的专用塞尺，但裁完后要将每片打磨干净，不得有卷边和毛刺等，以免测量误差过大。

2．用压铅丝法测量汽封间隙：

在测量汽封间隙时，为了能够全面、真实的反映汽封间隙情况，所以采用压铅丝的方法测量。根据不同的汽封间隙要求选择合适的铅丝（铅丝太粗会造成阻力大压出来不准确，而铅丝太细会发生间隙过大时压不着，而造成不知调整量的情况），并用胶布粘放在汽封齿（整圈）上。

压铅丝法测量汽封的步骤：

1）前期准备。如果弹簧片的弹力较小，压之前需要用竹楔或木楔之类的东西将汽封块背死以防止汽封块退让而使压出的痕迹不准确；

2）铅丝的选择。由于目前的汽封齿加工都比较规范，我的经验就是选择比汽封间隙要求的最大值粗0.5mm左右的铅丝；

3）铅丝的放置。放置时铅丝与汽封块要贴牢，在高低齿的汽封上放置时更应注意不能将铅丝用力在上面用手按，应提前按照高低齿的形状做好所用的铅丝再放到位，然后用粘度较大的胶布把铅丝两头长出的部分弯折并与汽封块侧面贴；

4）过程中的注意事项。吊入转子之前一定要将转子按照工作扬度找平后才可放入，并且吊入过程中一定保持转子平稳、位置合适，落入轴瓦时为了避免发生转子左右晃动和前后窜动，可以用借助工具（如木方等）将转子撬住，以免压出假间隙。压完后上半部套与转子也应平稳吊出，防止晃动。

5）测量。将压好的铅丝逐级并且按照顺序测量，及时作好记录，以免发生混乱。测量时如果使用卡尺测量卡尺的刃口必须要比所压的痕迹要薄，必要时可将卡尺刃口打磨，但不能伤及尺口。现在我单位多使用专门测量铅丝压痕的测厚规，测量时注意一定要将铅丝轻晃动，让尺头落入压痕底部，然后读出最小值即可。

3．用贴胶布法测量汽封间隙：

无论是用塞尺测量还是用压铅丝测量都不能100%的测量出整圈汽封各个部位的动静间隙。因此，采用贴胶布的方法测量出整圈汽封的最小间隙，以防止某个部位汽封间隙过小，造成运行中动静发生摩擦。

贴胶布法测量汽封的步骤：

1）前期准备。贴胶布前应将汽封块清理干净，不能有油污毛刺等，以免造成贴不牢。胶布一般多用医用的白胶布，1层0.25mm，如果需要测量的间隙不是0.25mm的倍数，可以使用不同厚度的纸张进行调整；

2）贴胶布的注意事项。按照设计要求，把厚度合适的胶布分别贴在每块汽封上。贴前分别测出不同层次胶布的厚度，每块汽封可以贴两种厚度，设计要求的上限及下限各一种。在高低齿上贴胶布时一定要将胶布与每个齿槽都牢牢贴死，不能发生局部悬空的情况，以免盘动转子时将胶布刮掉，而且胶布不能贴在汽封块接缝处；

3）过程中的注意事项。胶布贴好后，在转子汽封凸凹台涂一层红丹粉（不要太厚），吊回转子到工作位置，组合上半，将转子盘动2圈以上（在盘动过程中始终保持转子在工作位置），吊出转子，检查胶布摩擦痕迹；

4）检测方法。根据胶布红丹粉接触程度，判断汽封间隙大小，下面以三层胶布为例：当三层胶布都没有接触时，汽封间隙大于0.75mm；第三层刚见红色痕迹为0.75mm，第三层有较深红色痕迹时为0.65mm-0.75mm；第三层表面颜色变紫为0.55mm-0.60mm；第三层表面磨透则为0.45mm-0.50mm。

4．用碰撞实验法测量整个部套的汽封间隙：

此方法适合对整个部套都是无法进行调整的固定汽封齿或汽封齿在转子上的情况，如杭州汽轮机厂生产的小汽轮机。还有就是厂家加工的汽封尺寸比较规范，不要求进行汽封调整将部套摆到正确位置即可。这种测量方法就是在下部左右间隙都测量准确后，扣上半部套然后在两侧架百分表，均匀的使部套下降或顶起，并随时盘动转子，感觉转子有摩擦时即停，然后读出百分表上下降和上升的数值，按照此数值将部套调整至设计的间隙位置后将部套的的挂耳处固定死。此方法需要注意的是两侧要同时进行，切不可单侧一次升降到位再调另一侧，以防止部套发生偏斜造成底部键拉毛。

三、汽封的调整方法

准确的测量出汽封间隙后下一步工作就是对超出间隙要求的汽封进行处理，以达到合适的间隙，对间隙过大和过小有不同的处理方法，我就把常用的方法简单说一下：

1.汽封间隙过大时的调整方法：

这种情况可以采用加工汽封块背弧的方法，现在一般都使用专用的汽封加工车床加工，这种车床比较小，在安装现场就可以使用。需要注意的是加工时一定要让铣刀头沉到背弧槽的底部，否则加工面会出现台阶状，而造成重复工作。再有就是进刀量一次不要过大，否则会因为刀头受力太大而造成震动，使被加工面凹凸不平，这样加工完后间隙还是不准确。一般一次进刀量以不超过0.30mm为宜。如果汽封齿损坏或整个汽封块变形，而引起局部间隙过大则应更换新的汽封块。

2.汽封间隙过小时的调整方法：

一般现场安装时的新汽封块间隙小的比较多，处理时最准确的方法就是加工每个汽封齿，以达到设计间隙，这时也可以使用上述的专用车床，并使用专门铣齿的铣刀头。需要注意的是无论是加工背弧还是汽封齿之前一定要用百分表检查一下汽封块的弧度是否和床臂的旋转弧度一致，否则会造成加工误差过大。一般误差在0.05mm以内即可进行加工。但是分别对每个齿进行加工需要多次精确的定刀和调整车床尺寸，所以耗时比较长，不大适宜工期较紧的现场。这时就可以使用另一种比较简单又直接的方法，就是使用样冲或尖头扁铲对汽封块的背弧处进行捻打形成高点，使汽封块在装入槽时向外移动而形成比原来大的汽封间隙。捻打前应先用卡尺测量出背弧厚度，捻打后再将高点处尺寸测量一下，两者差值为所调整间隙即可。捻打时一定要在每块汽封的两侧背弧最少各捻两点，否则会造成汽封块在槽内偏斜。对弹簧片弹力较大的汽封块捻打时一定要将点捻宽些，以免装入汽封槽过程中将捻好的尺寸