CN111425268B - 一种内缸独立支撑双弹性基础型汽轮机安装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于汽轮机技术领域，具体涉及一种内缸独立支撑双弹性基础型汽轮机安装方法。本发明包括如下步骤：步骤一、先决条件检查；步骤二、低压缸正式扣盖；步骤三、第一次轴系中心和扬度测量；步骤四、基础弹簧释放和调整；步骤五、第二次轴系中心和扬度测量；步骤六、凝汽器注水至运行重量的70％；步骤七、凝汽器弹簧释放和调整；步骤八、低压缸与凝汽器焊接；步骤九、第三次轴系中心和扬度测量；步骤十、凝汽器弹簧测量和调整；步骤十一；凝汽器注水至100％运行重量；步骤十二、基础与凝汽器弹簧测量和调整；步骤十三、第四次轴系中心和扬度测量。本发明提高工作效率，消除施工过程中不稳定因素，降低一次重复揭扣缸工作涉及大件吊装的施工安全风险。
Description
技术领域
本发明属于汽轮机技术领域，具体涉及一种内缸独立支撑双弹性基础型汽轮机安装方法。
背景技术
传统汽轮机一般采用低压內缸支撑在低压外缸的结构形式，传统汽轮机设备一般采用刚性基础结构，即汽轮机和凝汽器一个或两个同时安装在刚性基础上，低压外缸与凝汽器通过膨胀节相互连接，在传统汽轮机设备安装过程中，均采用传统安装工艺和方法，即在汽轮机低压缸先预扣缸的情况下再与低压缸进行焊接的工艺，在焊接完成后再进行低压缸正式扣缸。
某核电站机组汽轮机低压內缸独立于低压外缸直接悬挂在基础上，低压外缸与凝汽器通过过渡段刚性连接，汽轮机设备采用双弹性基础结构，汽轮机和凝汽器同时安装在弹性基础上，如采用传统安装工艺，则在低压缸与凝汽器焊接后再释放基础弹簧将导致基础抬升过程中红凝汽器全部重量(单台约800t)将会由低压缸与凝汽器焊缝承受，因此存在极大的影响焊缝质量的风险，同时低压缸与凝汽器焊缝尺寸设计达3×2×10520×8760mm，同类型汽轮机设备在焊接施工时均不同程度的出现焊接变形量超标问题，该问题对汽轮机设备的安装进度与质量造成了不利影响。
传统的安装工艺，低压缸部套数量多、质量重、体积大，揭扣缸工作涉及大件吊装的施工安全风险，传统安装工艺需进行两次重复揭扣缸工作，因此传统安装工艺施工工期长、施工工序繁杂、不稳定因素多、施工风险大，更重要的是对双弹性基础型汽轮机设备来说，该工艺存在极大的影响焊缝质量的风险。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述不足而提供一种内缸独立支撑双弹性基础型汽轮机安装方法，在保证汽轮机设备安装质量与凝汽器焊缝质量的前提下，简优化施工工序、提高工作效率、缩短施工工期，消除施工过程中不稳定因素，降低一次重复揭扣缸工作涉及大件吊装的施工安全风险。
本发明采用的技术方案：
一种内缸独立支撑双弹性基础型汽轮机安装方法，包括如下步骤：步骤一、先决条件检查；步骤二、低压缸正式扣盖；步骤三、第一次轴系中心和扬度测量；步骤四、基础弹簧释放和调整；步骤五、第二次轴系中心和扬度测量；步骤六、凝汽器注水至运行重量的70％；步骤七、凝汽器弹簧释放和调整；步骤八、低压缸与凝汽器焊接；步骤九、第三次轴系中心和扬度测量；步骤十、凝汽器弹簧测量和调整；步骤十一；凝汽器注水至100％运行重量；步骤十二、基础与凝汽器弹簧测量和调整；步骤十三、第四次轴系中心和扬度测量。
所述步骤一包括如下步骤：
检查安装记录，核实确认汽轮机全实缸轴系中心数据、轴系扬度数据、通流间隙数据、负荷分配数据等满足设计规范与标准，检查确认凝汽器已安装完成(凝汽器与低压缸未焊接)、与缸体连接的管道已定位抛挂(未与缸体焊接)、高压缸安装后已具备正式扣盖条件、低压内外缸下半和轴承座已就位、基础弹簧和凝汽器弹簧已安装且处于锁紧状态。
所述步骤二包括如下步骤：
安装低压内外缸对中装置；将排汽导流环安装到低压内缸上；清理低压内下缸，按顺序就位低压静叶持环下半、低压蒸汽室下半、低压进汽导流环下半和末三级静叶环下半；就位轴瓦下半，安装测点和接线；将低压缸端部汽封波纹节挂在低压转子上，起吊低压转子就位；清理低压缸部套下半水平中分面，涂抹亚麻仁油，按顺序就位进汽导流环上半、低压蒸汽室上半、低压静叶持环上半和末三级静叶环上半，在中分面螺栓上半螺纹处涂抹高温防咬合剂，使用液压扳手紧固低压部套中分面螺栓；清理低压内缸下半中分面，涂抹亚麻仁油，合低压内缸上半，在中分面螺栓上半螺纹处涂抹高温防咬合剂，使用液压扳手紧固低压内缸中分面螺栓；拆除内外缸对中装置；安装导杆，低压外缸水平法兰面涂抹亚麻仁油，合低压外上缸，紧固中分面螺栓，紧固顺序由外缸体水平中分面两侧中心处，分别向边角顺序紧固，前后端由轴封处分别向左右对应紧固至边角处；盘动转子固定工具，盘动转子检查确认无异音。
所述步骤三包括如下步骤：
盘动转子，测量全实缸轴系中心数据和轴系扬度数据，检查确认全实缸轴系中心数据和轴系扬度数据满足设计规范与标准。
所述步骤四包括如下步骤：
检查确认基础载荷已配重至运行载荷，释放汽轮机基础弹簧，通过调整垫板将基础顶板标高调整至设计值。
所述步骤五包括如下步骤：盘动转子，测量全实缸轴系中心数据和轴系扬度数据，检查确认全实缸轴系中心数据和轴系扬度数据满足设计规范与标准。
所述步骤六包括如下步骤：
使用临时管道将外置除盐水连接至凝汽器接口，对凝汽器进行灌水，当凝汽器总重达到运行重量70％时停止灌水。
所述步骤七包括如下步骤：
释放凝汽器弹簧，通过调整垫板将凝汽器喉部标高调整至设计值，测量记录凝汽器弹簧高度。
所述步骤八包括如下步骤：
在低压外缸底部架设若干块百分表，用于监视低压缸的变形量，当监视点处变形量达到变形量限值时停止施焊，待变形恢复后再施焊；由四名焊工同时进行焊接，范围以水平和垂直中分线为界，四名焊工分段顺序同时顺时针焊接，焊接参数尽可能小，拐角处平滑过渡，接头处错开，如果低压缸与凝汽器之间对口间隙过大时则需时使用焊接衬板，直至焊接变形量满足设计规范与标准。
所述步骤九包括如下步骤：
焊接后复找轴系中心：盘动转子，测量全实缸轴系中心数据和轴系扬度数据，检查确认全实缸轴系中心数据和轴系扬度数据满足设计规范与标准，圆周通过轴承垫片调整、张口通过基础弹簧调整。
所述步骤十包括如下步骤：
测量凝汽器弹簧高度，通过调整垫板将弹簧高度调整至焊前的高度。
所述步骤十一包括如下步骤：
对凝汽器继续进行灌水，当凝汽器总重达到运行重量100％时停止灌水。
所述步骤十二包括如下步骤：
测量基础弹簧与凝汽器弹簧高度，通过调整垫板将基础顶板标高调整至设计值。
所述步骤十三包括如下步骤：
步骤十三：盘动转子，测量全实缸轴系中心数据和轴系扬度数据，检查确认全实缸轴系中心数据和轴系扬度数据满足设计规范与标准。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
(1)本发明提供一种内缸独立支撑双弹性基础型汽轮机安装方法，汽轮机轴系中心变化受控，轴系中心变化控制均满足设计规范与标准要求，且明显优于其它核电汽轮机；
(2)本发明提供一种内缸独立支撑双弹性基础型汽轮机安装方法，汽轮机振动与轴承温度等各类参数均明显优于设计规范与标准，且明显优于其它核电汽轮机；
(3)本发明提供一种内缸独立支撑双弹性基础型汽轮机安装方法，凝汽器焊接变形受控，凝汽器焊接变形控制满足设计规范与标准要求，且明显优于其它核电凝汽器；
(4)本发明提供一种内缸独立支撑双弹性基础型汽轮机安装方法，可有效消除在低压缸与凝汽器焊接后再释放基础弹簧将导致基础抬升过程中凝汽器全部重量将会由低压缸与凝汽器焊缝承受的影响焊缝质量的风险；
(5)本发明提供一种内缸独立支撑双弹性基础型汽轮机安装方法，相对于传统安装工艺，简优化了施工工序，减少了一次重复揭扣缸工作，提高了工作效率，缩短了施工工期；
(6)本发明提供一种内缸独立支撑双弹性基础型汽轮机及安装方法，可消除施工过程中不稳定因素，降低一次重复揭扣缸工作涉及大件吊装的施工安全风险，更加有利于现场安全的管控；
(7)本发明提供一种内缸独立支撑双弹性基础型汽轮机安装方法，相对于传统安装工艺，新安装工艺采可为业主单位、工程单位和施工单位节省了大量人力、物力与财力；
(8)本发明提供一种内缸独立支撑双弹性基础型汽轮机安装方法，通用性强，可广泛推广并应用于核电和常规火电领域同类型汽轮机设备的安装工程中。
附图说明
图1是一种内缸独立支撑双弹性基础型汽轮机结构示意图；
图2是一种内缸独立支撑双弹性基础型汽轮机安装流程图；
其中：1—低压缸；2—基础弹簧隔振器；3—凝汽器；4—凝汽器弹簧隔振器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明提供的一种内缸独立支撑双弹性基础型汽轮机安装方法作进一步详细说明。
如图1所示，一种内缸独立支撑双弹性基础型汽轮机，包括低压缸1、基础弹簧隔振器2、凝汽器3、凝汽器弹簧隔振器4；低压缸1与凝汽器3通过喉部过渡段采用焊接方式刚性连接在一起，基础弹簧隔振器2设置安装在汽轮机基础顶板与立柱之间，凝汽器弹簧隔振器4设置安装在凝汽器壳体底部与基础底板之间；
低压缸1是汽轮机的主要组成部分之一，由转子和静子组成。以反动式汽轮机为例，转子包括动叶片、转鼓、联轴器等旋转部件，静子包括汽缸、进汽导流环、静叶环、静叶持环、排汽导流环、汽封、轴承、轴承座以及紧固件等固定部件。
凝汽器3是汽轮机的主要辅助设备之一，以水冷表面式凝汽器为例，凝汽器主要由外壳、端盖、喉部、管板、冷却水管、热井等部件组成。
如图2所示，本发明提供了一种内缸独立支撑双弹性基础型汽轮机安装方法，包括如下步骤：
步骤一：检查安装记录，核实确认汽轮机全实缸轴系中心数据、轴系扬度数据、通流间隙数据、负荷分配数据等满足设计规范与标准，检查确认凝汽器已安装完成(凝汽器与低压缸未焊接)、与缸体连接的管道已定位抛挂(未与缸体焊接)、高压缸安装后已具备正式扣盖条件、低压内外缸下半和轴承座已就位、基础弹簧和凝汽器弹簧已安装且处于锁紧状态。
步骤二：安装低压内外缸对中装置；将排汽导流环安装到低压内缸上；清理低压内下缸，按顺序就位低压静叶持环下半(电、调端)、低压蒸汽室下半(电、调端)、低压进汽导流环下半和末三级静叶环下半(电、调端)；就位轴瓦下半，安装测点和接线；将低压缸端部汽封波纹节挂在低压转子上，起吊低压转子就位；清理低压缸部套下半水平中分面，涂抹亚麻仁油，按顺序就位进汽导流环上半、低压蒸汽室上半(电、调端)、低压静叶持环上半(电、调端)和末三级静叶环上半(电、调端)，在中分面螺栓上半螺纹处涂抹高温防咬合剂，使用液压扳手紧固低压部套中分面螺栓；清理低压内缸下半中分面，涂抹亚麻仁油，合低压内缸上半，在中分面螺栓上半螺纹处涂抹高温防咬合剂，使用液压扳手紧固低压内缸中分面螺栓；拆除内外缸对中装置；安装导杆，低压外缸水平法兰面涂抹亚麻仁油，合低压外上缸，紧固中分面螺栓，紧固顺序由外缸体水平中分面两侧中心处，分别向边角顺序紧固，前后端由轴封处分别向左右对应紧固至边角处；盘动转子固定工具，盘动转子检查确认无异音。
步骤三：盘动转子，测量全实缸轴系中心数据和轴系扬度数据，检查确认全实缸轴系中心数据和轴系扬度数据满足设计规范与标准。
步骤四：检查确认基础载荷已配重至运行载荷，释放汽轮机基础弹簧，通过调整垫板将基础顶板标高调整至设计值。
步骤五：盘动转子，测量全实缸轴系中心数据和轴系扬度数据，检查确认全实缸轴系中心数据和轴系扬度数据满足设计规范与标准。
步骤六：使用临时管道将外置除盐水连接至凝汽器接口，对凝汽器进行灌水，当凝汽器总重达到运行重量70％时停止灌水。
步骤七：释放凝汽器弹簧，通过调整垫板将凝汽器喉部标高调整至设计值，测量记录凝汽器弹簧高度。
步骤八：低压缸与凝汽器焊接：在低压外缸底部架设若干块百分表，用于监视低压缸的变形量，当监视点处变形量达到变形量限值时停止施焊，待变形恢复后再施焊；由四名焊工同时进行焊接，范围以水平和垂直中分线为界，四名焊工分段顺序同时顺时针焊接，焊接参数尽可能小，拐角处平滑过渡，接头处错开，如果低压缸与凝汽器之间对口间隙过大时则需时使用焊接衬板，直至焊接变形量满足设计规范与标准。
步骤九：焊接后复找轴系中心：盘动转子，测量全实缸轴系中心数据和轴系扬度数据，检查确认全实缸轴系中心数据(圆周通过轴承垫片调整、张口通过基础弹簧调整)和轴系扬度数据满足设计规范与标准。
步骤十：测量凝汽器弹簧高度，通过调整垫板将弹簧高度调整至焊前的高度。
步骤十一：对凝汽器继续进行灌水，当凝汽器总重达到运行重量100％时停止灌水。
步骤十二：测量基础弹簧与凝汽器弹簧高度，通过调整垫板将基础顶板标高调整至设计值。
步骤十三：盘动转子，测量全实缸轴系中心数据和轴系扬度数据，检查确认全实缸轴系中心数据和轴系扬度数据满足设计规范与标准。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应该涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种内缸独立支撑双弹性基础型汽轮机安装方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一、先决条件检查；步骤二、低压缸正式扣盖；步骤三、第一次轴系中心和扬度测量；步骤四、基础弹簧释放和调整；步骤五、第二次轴系中心和扬度测量；步骤六、凝汽器注水至运行重量的70％；步骤七、凝汽器弹簧释放和调整；步骤八、低压缸与凝汽器焊接；步骤九、第三次轴系中心和扬度测量；步骤十、凝汽器弹簧测量和调整；步骤十一；凝汽器注水至100％运行重量；步骤十二、基础与凝汽器弹簧测量和调整；步骤十三、第四次轴系中心和扬度测量；
所述步骤一包括如下步骤：
检查安装记录，核实确认汽轮机全实缸轴系中心数据、轴系扬度数据、通流间隙数据、负荷分配数据等满足设计规范与标准，检查确认凝汽器已安装完成、与缸体连接的管道已定位抛挂、高压缸安装后已具备正式扣盖条件、低压内外缸下半和轴承座已就位、基础弹簧和凝汽器弹簧已安装且处于锁紧状态；
所述步骤二包括如下步骤：
安装低压内外缸对中装置；将排汽导流环安装到低压内缸上；清理低压内下缸，按顺序就位低压静叶持环下半、低压蒸汽室下半、低压进汽导流环下半和末三级静叶环下半；就位轴瓦下半，安装测点和接线；将低压缸端部汽封波纹节挂在低压转子上，起吊低压转子就位；清理低压缸部套下半水平中分面，涂抹亚麻仁油，按顺序就位进汽导流环上半、低压蒸汽室上半、低压静叶持环上半和末三级静叶环上半，在中分面螺栓上半螺纹处涂抹高温防咬合剂，使用液压扳手紧固低压部套中分面螺栓；清理低压内缸下半中分面，涂抹亚麻仁油，合低压内缸上半，在中分面螺栓上半螺纹处涂抹高温防咬合剂，使用液压扳手紧固低压内缸中分面螺栓；拆除内外缸对中装置；安装导杆，低压外缸水平法兰面涂抹亚麻仁油，合低压外上缸，紧固低压外缸中分面螺栓，紧固顺序由外缸体水平中分面两侧中心处，分别向边角顺序紧固，前后端由轴封处分别向左右对应紧固至边角处；盘动转子固定工具，盘动转子检查确认无异音；
所述步骤三包括如下步骤：
盘动转子，测量全实缸轴系中心数据和轴系扬度数据，检查确认全实缸轴系中心数据和轴系扬度数据满足设计规范与标准；
所述步骤四包括如下步骤：
检查确认基础载荷已配重至运行载荷，释放汽轮机基础弹簧，通过调整垫板将基础顶板标高调整至设计值。
2.根据权利要求1所述的一种内缸独立支撑双弹性基础型汽轮机安装方法，其特征在于：所述步骤五包括如下步骤：盘动转子，测量全实缸轴系中心数据和轴系扬度数据，检查确认全实缸轴系中心数据和轴系扬度数据满足设计规范与标准。
3.根据权利要求2所述的一种内缸独立支撑双弹性基础型汽轮机安装方法，其特征在于：所述步骤六包括如下步骤：
使用临时管道将外置除盐水连接至凝汽器接口，对凝汽器进行灌水，当凝汽器总重达到运行重量70％时停止灌水。
4.根据权利要求3所述的一种内缸独立支撑双弹性基础型汽轮机安装方法，其特征在于：所述步骤七包括如下步骤：
释放凝汽器弹簧，通过调整垫板将凝汽器喉部标高调整至设计值，测量记录凝汽器弹簧高度。
5.根据权利要求4所述的一种内缸独立支撑双弹性基础型汽轮机安装方法，其特征在于：所述步骤八包括如下步骤：
在低压外缸底部架设若干块百分表，用于监视低压缸的变形量，当监视点处变形量达到变形量限值时停止施焊，待变形恢复后再施焊；由四名焊工同时进行焊接，范围以水平和垂直中分线为界，四名焊工分段顺序同时顺时针焊接，焊接参数尽可能小，拐角处平滑过渡，接头处错开，如果低压缸与凝汽器之间对口间隙过大时则需时使用焊接衬板，直至焊接变形量满足设计规范与标准。
6.根据权利要求5所述的一种内缸独立支撑双弹性基础型汽轮机安装方法，其特征在于：所述步骤九包括如下步骤：
焊接后复找轴系中心：盘动转子，测量全实缸轴系中心数据和轴系扬度数据，检查确认全实缸轴系中心数据和轴系扬度数据满足设计规范与标准，圆周通过轴承垫片调整、张口通过基础弹簧调整。
7.根据权利要求6所述的一种内缸独立支撑双弹性基础型汽轮机安装方法，其特征在于：所述步骤十包括如下步骤：
测量凝汽器弹簧高度，通过调整垫板将弹簧高度调整至焊前的高度。
8.根据权利要求7所述的一种内缸独立支撑双弹性基础型汽轮机安装方法，其特征在于：所述步骤十一包括如下步骤：
对凝汽器继续进行灌水，当凝汽器总重达到运行重量100％时停止灌水。
9.根据权利要求8所述的一种内缸独立支撑双弹性基础型汽轮机安装方法，其特征在于：所述步骤十二包括如下步骤：
测量基础弹簧与凝汽器弹簧高度，通过调整垫板将基础顶板标高调整至设计值。
10.根据权利要求9所述的一种内缸独立支撑双弹性基础型汽轮机安装方法，其特征在于：所述步骤十三包括如下步骤：
步骤十三：盘动转子，测量全实缸轴系中心数据和轴系扬度数据，检查确认全实缸轴系中心数据和轴系扬度数据满足设计规范与标准。
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