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基于设备管理的汽轮机机组安装的注意事项分析

2022-01-14李铭潼

中国设备工程 2022年1期
关键词:油样吊架油泵

李铭潼

(佛山市福能发电有限公司,广东 佛山 528000)

1 前言

由于目前我国火电厂的建设模式以工程总承包为主,由总承包单位实施工程管理,而业主方的工程建设部门以项目协调、统筹的管理工作为主。在项目建设期间,业主方项目管理人员的主要职责是对关键节点、主控项目的验收,这大幅降低了业主的项目管理难度和工作量,所以关于安装项目的整体质量问题,比较考验承包商的自身技术水平和项目管理能力。在很多情况下,业主方的工程建设管理团队并不参与投产后的设备管理工作,因此对于各设备、各分项分部项目的验收工作,主要是考虑是否符合制造厂的技术要求,是否符合设计要求,是否符合相关电力标准的规定,较少地从投产后设备管理的角度考虑,因此容易忽略对设备维护保养不利的设计和安装因素,从而造成机组试运行期间和投产后的多次设备改造,增加了后期的投资费用和改造工作量。因此,本文结合个人从事汽轮机机组的安装施工和设备管理的工作经验,对机组安装施工期间常见的问题进行总结,以供参考。

2 常见问题及应对措施

2.1 阀门维修空间过小

常见的情况包括:(1)阀门离墙壁、设备基础过近,导致阀门阀盖螺栓无法拆出;另外,如果阀门是与管道焊接或安装好再整体安装的情况下,在安装过程中容易忽略后期检修时拆装法兰螺栓或将阀门从管道上切除、焊接的难度。在安装前应尽量避免这种情况,若已经安装,可以对阀门管道进行设计变更,或者在设计核算后对设备基础进行处理。(2)阀内件的取出空间不足,通常是由于阀门上方存在其他管道(尤其是旁路管道)、电缆桥架、管道支吊架等。另外当Y型过滤器被设置离地面很近时,也会导致其抽芯空间不足的问题。因此,在安装前应充分考虑取出阀内件所需的最小空间。(3)阀门执行机构的检修空间不足,这主要是针对小通径的阀门,因为相对于这类阀门的阀体尺寸,其执行机构所占空间较大。在设计中通常将DN50以下的管线省略安装布置图,在施工中根据现场条件灵活布置,因此更要注意这类阀门在安装时是否预留了足够的检修空间。

2.2 缺乏操作或维修平台

即使按图施工,仍出现部分阀门(尤其指常闭或常开的阀门)或者是设备的状态监测点离操作面距离2米以上的情况,此时应及时发现并加装平台,以便工作人员监测、操作和检修。

2.3 基础沉降

基础沉降是汽轮机安装过程中需要关注的问题,对最终的安装质量有较大影响。基础沉降主要与地基地质因素和基础荷载变化有关。尤其对于较为重要的旋转设备和重量较大的静设备,如汽轮机、油箱等,基础沉降对设备管系和设备水平度、轴系中心有直接影响,从而造成振动偏大、影响设备功能。对于土建专业,由于基础沉降在开始阶段变化明显,因此应尽量安排提前浇筑汽轮机基础,且须确保基础施工质量,确保基础无裂纹、孔洞、蜂窝、露筋等质量问题,基础强度符合设计要求。对于机务专业而言,由于设备重量对基础沉降也有影响,应尽量提前完成较重设备(如汽缸、发电机定子、凝汽器等)的就位,同时做好安装过程的沉降监测和分析工作。设备管理人员应登记并维护好沉降观测点,并收集整理基础沉降的原始数据和逐年测量数据。安装过程的沉降监测须按照DL 5190.3-2019《电力建设施工技术规范第3部分:汽轮发电机组》中的4.2.2~4.2.4规定执行:(1)基础养护期满(作为原始数据);(2)汽轮机汽缸、发电机定子就位前、后;(3)汽轮机和发电机二次灌浆前;(4)整体试运行前、后。

2.4 油循环冲洗

油循环这一步骤十分关键,其目的是为清除干净油系统内的杂质,以免杂质进入轴承和调速系统造成部件损伤和卡涩,影响机组运行安全。油系统冲洗常采用大流量分段冲洗的方式,以正常流量数倍的冲洗流量,结合油温波动、敲击焊缝、弯头等手段,将管道内的杂质拦截在预先设置的临时滤网上,反复进行该措施从而确保油系统的清洁度达标。

油循环验收合格须符合DL 5190.3-2019《电力建设施工技术规范 第3部分:汽轮发电机组》的10.8.11的规定:润滑油油样颗粒度应不低于NAS6级,抗燃油油样颗粒度应不低于NSA5级或SAE AS4059F中的5级。

其中需要注意的是:(1)该标准自2019年修编后要求的润滑油油样颗粒度不低于NAS6级,比废除的2012年版本要求的“不低于NAS7级”更严格;(2)油循环不能因为工期进度问题而降低验收要求,必要时可采取人员轮班进行连续油循环等管理措施和加热油温、敲击焊缝等技术措施提高油循环效率;(3)取油样时应注意取样口选择、避免取样过程的二次污染出现,而且取油样和送油样的过程应由施工单位、监理单位、业主单位的代表共同见证和确认,以确保油样检验结果真实、可靠。

2.5 缺少电动葫芦

缺少电动葫芦的问题在早期建设的电厂较为常见,对于大型机泵,如循环水泵、锅炉高压给水泵等,主要影响在于不便于设备检修工作。在没有电动葫芦的情况下,需要采取搭临时吊装架或起重机吊装的方式,若采用电动葫芦,则可以节省时间和降低检修费用。因此,应在设计前考虑并提出在大型机泵的位置加装电动葫芦,若确实无法加设电动葫芦,应考虑设置可靠的固定吊装点(如预埋吊具)用于设备吊装,以便后期维护保养。

2.6 管道支吊架安装

管道支吊架起到承受管道重量,引导管道热膨胀的作用,若支吊架安装不当,将会使管系的受力情况发生变化,从而造成管道和设备的振动、损坏等问题。因此,应从安装阶段严格把控支吊架的安装质量,在“三查四定”环节中查漏补缺,以便后期维护。应重点检查的项目包括:(1)支吊架的各零部件要与设计要求的型号、规格、材质一致;(2)在压力试验前要对管道进行加固,且弹簧支吊架的固定销不可拔出;(3)在压力试验和管道保温完成后,对支吊架进行调整,再把所有的弹簧支吊架的固定销自然拔出;(4)对于高温管道的支吊架,要检查其冷态条件下偏装值和方向是否符合设计要求,以及热态条件下的偏移方向和偏移量是否符合设计要求;(5)对于导向支架和滑动支架,要检查其四氟乙烯板有无缺漏,管道活动有无卡涩受阻;(6)对于刚性吊架,检查其吊杆在冷、热态条件下与垂线之间的夹角,要求不超过3°;(7)对于变力弹簧吊架和恒力吊架,检查其吊杆在冷、热态条件下与垂线之间的夹角,要求不超过4°。

2.7 油系统改造

根据最新版的《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》(简称《二十五项反措》),各电厂结合老机组的实际情况进行了整改。结合老机组的整改经验,新建电厂应在设计阶段考虑以下要求:

(1)主油箱油位低跳机保护采取“三取二”方式:考虑到个别油箱的油位监测仪表数量不足3个,应按《二十五项反措》的要求加装油位监测仪表,并采取“三取二”的冗余方式,确保汽轮机主油箱油位的监测手段可靠性,以及跳机保护系统的可靠性。(2)机组轴系安装两套转速监测装置,并设置在不同转子上:其目的是避免出现单套转速监测装置失效导致的意外事故,从增加转速监测系统冗余的角度,选取不同转子来监测轴系的转速。(3)主油泵安装时,要严格按照制造厂要求进行找中心步骤,且特别注意齿形联轴器的润滑是否可靠(第8.1.18条文)。

带主油泵的汽轮机,已发生过多起由于主油泵齿形联轴器齿磨损导致的跳机事故。引起齿形联轴器齿磨损的常见原因是主油泵泵轴与汽轮机转子中心不良和齿形联轴器润滑不良。主油泵侧内齿圈如图1,主油泵侧外齿套如图2。

图1 主油泵侧内齿圈

图2 主油泵侧外齿套

因此,应在汽轮机安装期间及之后的大修、中修期间检查主油泵的中心是否符合制造厂要求,检查齿形联轴器的润滑油管路是否通畅,润滑油是否能有效润滑齿间啮合部位。

3 结语

为了确保机组的安装质量以及投产后设备管理的工作效率,应在工程项目的全生命周期内关注与工程质量和设备管理相关的技术细节,包括在设计前提出完整的设计需求,在设计阶段及时审查纠正,在施工阶段严格监督质量,及时发现问题并作工程变更。本文讨论了一些在汽轮机机组安装期间较为常见的问题,也提出了相应的解决措施,这些问题包括:(1)阀门维修空间过小;(2)缺乏操作或维修平台;(3)基础沉降;(4)油循环冲洗;(5)缺少电动葫芦;(6)管道支吊架安装;(7)油系统改造。

综上所述,在电厂建设期间,建议项目管理人员结合实际情况,针对上述问题作出相应的改进,以便投产后的设备管理工作。

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