汽轮机螺栓损坏原因及对策 刘辉

汽轮机螺栓损坏原因及对策刘辉

发表时间：2018-10-01T18:04:49.740Z 来源：《基层建设》2018年第24期作者：刘辉

[导读] 摘要：在汽轮机组当中使用的螺栓数量非常多，其市场价格也相对比较高，因此检修的时候如果不能正确处理，可能会对螺栓造成损坏，间接地延长检修需要花费的时间，同时还会提高相应的检修成本，严重的还可能会造成不同程度的设备损伤，对机组安全运行留下重大隐患，由此，进行螺栓的检修是非常必要的一项工作，有非常广泛的涉及面以及非常复杂的过程。

哈尔滨汽轮机厂有限责任公司黑龙江哈尔滨 150046

摘要：在汽轮机组当中使用的螺栓数量非常多，其市场价格也相对比较高，因此检修的时候如果不能正确处理，可能会对螺栓造成损坏，间接地延长检修需要花费的时间，同时还会提高相应的检修成本，严重的还可能会造成不同程度的设备损伤，对机组安全运行留下重大隐患，由此，进行螺栓的检修是非常必要的一项工作，有非常广泛的涉及面以及非常复杂的过程。针对汽轮机进行检修过程中需要选择最正确的方法，以期降低成本，节省资源，工作人员需要仔细地分析造成损坏的具体原因，尝试提出能够起到最好效果的措施，保证整个机组能够更好地运行。

关键词：汽轮机；螺栓损坏；原因；对策

众所周知，螺栓在汽轮机设备当中是非常重要的一个组成部分，通常情况下所指的螺栓大多都是高温、高压螺栓，在这之中，不但包括汽缸法兰、高压导汽管、连通管、主汽门、调节汽门螺栓，同时还有各轴承紧固螺栓等。因为汽轮机处于正常运转的状态下需要承载比较大的压力，另外，在机组运行状况下，螺栓处于不停的做功状态。而这样的运行状态带来的是螺栓承载较大的应力螺栓而容易疲劳，最终导致设备损坏。比方说，我国的某家企业中的汽轮机发电组因为其内部的一个螺栓出现了断裂现象，没能及时进行维修，最终致使发电机故障，无法正常进行运转，对机组安全运行造成了严重的影响，这甚至会影响整个企业的部分运行。

1实行螺栓检修具体工艺以及实施程序

虽然进行螺栓检修的工艺相对较多，而且在实际的检修过程当中需要依照非常严谨的顺序来进行操作。首先，对螺栓进行拆卸，保证送气缸的螺栓在气缸的金属温度降到80°左右的时候开始操作，拆卸下来的螺栓也需要按照一定的编号进行分别存放。其次，对螺栓展开检修，操作之前需要对各个部分设备均进行充分的清洁，例如：螺扣以及螺帽等，完成打磨工作之后对氧化皮进行清除，使用丝锥过扣的方式，同时要进行试扣操作，保证螺帽以及螺栓都能在正常的、轻松的安装条件下完成安装，且认为其为合格的产品，假如在此过程当中发现出现了破损的螺扣就必须要进行适当的维修，令其能够更光滑并利于利用。最后，对螺栓进行回装，在此过程当中需要保持螺栓首先冷紧之后再热紧，并且严格遵守操作顺序来进行。另外，力矩情况也需要充分地掌握，保证其能够和密封相互适应，防止漏气情况的发生。 2汽轮机螺栓的损坏原因

上述分析中，对汽轮机中螺栓的基本检修程序有了一定的了解，值得注意的是，汽轮机运行一个周期后进行拆解大修会发现不同部位紧固处均有损坏的螺栓，造成螺栓损坏的原因较多，比如：螺纹咬死、螺栓氧化、螺栓开裂等，下面便从这三方面进行分析，具体内容如下：

2.1螺纹咬死

螺栓主要通过螺纹与螺母配合安装，通常情况下汽轮机安装螺栓设计的螺纹均为大间隙配合螺纹，大规格螺栓螺纹均设计为倒锥形形状以便拆卸。汽轮机运行一个周期后，螺纹咬死就是汽轮机检修过程中的常见问题，比如与螺母咬死、与气缸缸体咬死等状况，导致螺栓无法再正常使用。就目前来看原因有多种，比如安装螺栓时采用加热棒加热工艺缺乏合理性，螺栓大径、中径加工超差，安装螺栓时未清洁螺纹以及未在螺纹上涂抹抗咬合剂、防烧剂等。同时螺栓受高温高压影响，螺纹表面出现较厚的氧化膜，在进行螺栓的拆卸过程中就会在内外螺纹之间产生较大的摩擦力，使得螺栓表面出现了毛刺状况，最终造成螺纹咬死。

2.2螺栓氧化

对轮螺栓的回装中分析认为，新螺栓与螺栓孔间隙控制在0.02mm以内，间隙很小，随着汽轮机运转一个周期，螺栓与螺栓孔的配合面氧化变形，出现咬死黏连现象，采用不当的拆卸方法将螺栓拆下，螺栓安装表面以及对轮内孔面出现划伤、点蚀、面蚀等问题，造成螺栓失效报废。

2.3螺栓开裂

螺栓开裂也是汽轮机检修过程中一种常见的损坏问题，原因多种，比如受原材料热处理影响造成螺栓内部晶粒度不达标。在螺栓安装加热过程中，没有结合螺栓自身特征确定加热区域，加热过程中存在着随意性现象，导致螺栓的受热不合理。汽轮机运行过程中，由于其高、低压缸体内、外张口变形等因素导致螺栓承受力不均或其承受力超过设计标准，也很容易出现螺栓开裂现象。

3汽轮机螺栓损坏的具体对策

3.1螺纹咬死问题的处理

想要有效解决和预防螺纹咬死问题，相关人员就必须要针对螺栓的实际情况进行深入调查和分析，准确了解螺纹咬死的发生程度和发生范围，并根据实际情况制定科学有效的检修策略，并做好螺栓的二次加工处理，从多方面确保螺栓的质量。安装时检测人员确定螺栓大径、中径尺寸，硬度、材质均符合设计要求，螺纹处以及螺栓与孔配合面涂抹石墨粉等防咬剂。拆卸时检修人员要严格按照螺栓的检修策略和检修程序对螺栓进行有序拆卸和检修，尤其要及时清理螺栓的表面毛刺，从而有效解决螺纹咬死问题[1]。此外，检修人员需要及时清理螺栓上的煤油，合理涂抹防滑剂，安装螺母防护，确保螺栓的完整性，为螺栓回装提供有利基础。若是螺栓的螺纹咬死情况较为严重，导致螺母难以拆卸，便需要聘请专业的技术人员进行拆卸。

3.2螺栓氧化问题的处理

汽轮机相关螺栓采用铰制孔配合，间隙一般为0.02mm以内，间隙小，拆卸风险大，且运行工况为高温高压，螺栓容易氧化黏连，宜选用耐热钢、高温合金钢等原材料加工，比如20Cr1Mo1VNbTiB、1Cr11NiMoW1VNbN、GH4145等优质钢材。再者可从根本上改变设计，改造原有螺栓结构，选用适合型号耦合螺栓进行锁紧，鉴于耦合螺栓与孔配合间隙大，可从根本上消除因螺栓氧化而造成其拆卸困难的问题。

3.3螺栓开裂问题的处理

在进行螺栓检修过程中，检修人员要选择专门的仪器和设备对螺栓情况进行检测，比如磁粉探伤、超声波探伤等，若是发现螺栓存在