基于汽輪發電機組油系統管道安裝策略分析

溫云多

中國能源建設集團云南火電建設有限公司

摘要：本文主要就汽輪發電機組油系統進行分析，并在此基礎上就如何加強汽輪發電機組油系統管道安裝管理，談一下自己的觀點和認識，以供參考。

關鍵詞：汽輪發電機組；油系統；管道安裝；研究

油系統作為汽輪發電機組的中樞系統，其施工安裝清潔程度，在很大程度上關系著機組的安全運行；油循環對機組整套啟動產生一定的影響，油循環工期與油系統管道的施工安裝密切相關。因此，加強對汽輪發電機組油系統管道施工安裝管控，對于確保整個油系統運行安全可靠性，具有非常重大的現實意義。

1、 油系統分析

以M20背壓式汽輪機為例，其轉子采用的是復速級葉輪，噴嘴節圓的直徑在624毫米左右，調速系統采用的是光榮電子調速，非強制性潤滑，主軸轉速每分鐘大約1500至4500轉，具體可根據用戶的需求加裝變速箱。該機型特點是將低壓、低溫的蒸汽作為汽源，拖動旋轉機械做功，從而實現能源梯級利用，實現節能降耗之目的。具體結果如下圖所示。

（圖1：M20背壓式汽輪發電機組縱剖面示意圖）

對于汽輪發電機組而言，油系統主要包括四個分系統，即潤滑油、頂軸以及密封和抗燃油系統。其中，潤滑油系統給軸承供應潤滑用油，確保軸承、軸頸間的有效潤滑，可以有效減小二者之間的摩擦力；油系統循環流動過程中，還可以將軸承、軸頸摩擦生熱帶走，確保軸瓦鎢金能夠在正常的溫度下工作。對于頂軸油系統而言，其主要是用于機組起停階段的抬軸，利用油壓微托軸系，這樣可以有效減少盤車電流。一旦油質出現了問題，則軸承、軸頸之間就會出現嚴重的磨損現象，因油膜破損而導致機組振動，嚴重影響機組的安全運行。對于密封油系統而言，又可以分為空側密封油供油站以及氫側密封油供油站兩種類型。其中，密封油可在密封瓦、軸頸間隙內產生油壓，利用與發電機內微壓差來避免發電機內氫氣外泄。此時若使用的油存在質量問題，則可能會導致密封瓦拉傷、氫氣外泄，嚴重影響機組安全運行。

2、油系統管道施工安裝策略及管控

2.1 合理安排安裝工期

汽輪發電機組油系統管道施工安裝過程中，應當對施工工期進行科學合理的安排，不宜太早，也不宜太晚。如果施工安裝工期安排得過早，則油系統管道施工安裝完成后，可能因外界條件影響而難以確保系統正常進油；或者管道內部出現局部鈍化層銹蝕，嚴重影響管道運油質量。如果施工工期安排的太晚，則會影響整套機組的正常啟動，甚至因搶工期而嚴重影響油系統管道施工安裝質量。以200MW汽輪發電機組為例，應當以工程節點計劃為基礎，推算出油系統管道安裝時間；通常情況下，油系統沖洗時間以45天為宜，油系統管道施工安裝時間也要保證45天的時間，臨時管道施工安裝、油系統恢復時間分別為5天，另外留出10天的富余。總之，在油系統管道施工安裝過程中，需要的工期要比沖管時間提前大約110天。

2.2 施工安裝材料的應用及保管

第一種油管道材料供貨方式為廠家進行成套供貨。一般而言，DN25以上管道采用的時成形管道供貨方式，DN25以下管道采用的是直管供貨方式，拉倒現場以后再對其進行彎制。需要注意的是全部管道都已經酸洗和鈍化，而且還加上了臨時封堵，施工現場進行材料領用及保管即可。施工安裝現場，需將開箱之后的油管集中存放在一個干燥的地方，然后用篷布將其嚴密的防護起來。在具體安裝過程中，按規格要求領用。第二種是直管材料，需在現場進行預制和安裝。在該類供貨方式下，現場需對油管道進行酸洗，要求技術、材料領用人員，必須對所領到的材料按計劃以及現場管道需求詳細核實，確認無誤后統一酸洗。如果現場條件允許，則可先預制部分管道，然后再對其進行清洗，從而減少清洗施工量，對管道內部的清潔性保持，效果非常顯著。

2.3 管道清洗

酸液配制時，先向酸箱中注入一半箱體容積的清水，緩慢倒入30%的鹽酸，配合PH試紙，將其調配成濃度為8～10%的溶液；酸液配制完成后，加入適量若丁，緩蝕劑的濃度控制在0.2～0.3%之間，以免過蝕。堿液配制過程中，應當先向堿箱中注入半箱體容積的清水，緩慢加入適量的亞硝酸鈉，并將其配制成濃度為2%的亞硝酸鈉溶液，然后用工業氨水對其進行調配，使其PH達到9.5～10之間。在管道酸洗過程中，將管道、管件捆扎牢固，然后緩慢地放入到酸箱中靜泡大約4至6個小時的時間，檢查酸洗效果，以管道內部光亮無銹蝕為宜。同時，將管道從酸箱中吊起，迅速放至清水箱中進行沖洗；然后迅速放至堿箱中將其鈍化，時間以4～6小時為宜；將管件吊出，用清水對其進行沖洗，再用壓縮空氣將殘留的水分吹干，封閉好管口的兩端封閉，避免二次污染。

2.4 油系統管道安裝

DN150以下油系統管道安裝下料時，一般在采用砂輪鋸對其進行切割，避免采用氧氣或者乙炔火焰對其進行切割；油系統管道施工安裝時，必須采用氬弧焊打底工藝，并且充上保護性氣體對其內部進行保護。如果是碳鋼管，則建議用氮氣；如果是不銹鋼管，則建議用氬氣。同時，還要確保管道內部一直充滿著保護氣流，直到保護性氣體完全充至焊口冷卻為止。

2.5油沖洗

實踐中要確保油系統管道的安全暢通，則現場應當配設臨時電源箱，照明一定要充足；汽輪機本體扣缸完成后，要對其進行保溫。焊口探傷完成后，應當確保焊口無缺陷；同時，還要確保臨時沖洗循環用油充足，而且油質化驗一定要合格，確保清潔度達標。油系統上的全部設備，均需進行嚴格的靜態檢查，確保其具有試運行條件。在熱工測點施工安裝完成后，溫度、壓力儀表，方可投入使用。事故放油時，一次門應當全開，并且將二次門全部關閉，傳動設備安裝好以后，即可進行油沖洗。油管路系統沖洗之前，需徹底清理系統中的所有設備，特別是軸承座以及主油箱，更應當進行徹底的清理。具體清理方法是：用大塊的海綿將油吸附好，用面團將雜質粘干凈。油系統內的油需先抽樣化驗，合格后再用濾油機將其打入油箱之中。在此過程中，為了能夠有效提高沖洗的速度、效率，在正式系統中可以適量加入一些流量較大的沖洗裝置，這樣可以增強油的沖刷能力；同時，在大流量沖洗設備中加裝適當的加熱設備，可以快速提高油溫；同時，還可通過安裝精密濾網的方式快速過濾掉其中的雜物。在進油和回油母管沖洗過程中。軸承座、冷油器應當置于旁路狀態，因沖洗開始時的雜質比較多，應當對主油箱濾網進行多次清洗，以免較大雜質將濾網堵塞，導致從油箱溢流口溢油。首次沖洗時，每一層平臺、管路系統，均應當派多人值班，以免出現漏油事故。母管沖洗后2至3天，將冷油器、軸承座投入都油中，然后進行冷熱交替油循環；在油溫高循環時，粘度較小、沖刷力也比較強，油系統中的型砂、雜質以及銹斑等，更容易被沖洗干凈。當高溫油循環12小時以后，油系統冷卻至常溫狀態循環。通過冷熱交替，使銹皮以及雜物脫落。基于對現場實際情況的考慮，將升溫工作安排在白天，夜間進行降溫，以免發生意外事故。在軸承進油支管閥門后安裝臨時性的濾網筒，收集雜質。為了能夠有效增加油流速，增強沖刷力，并且將軸承進油分兩組，將前后軸承進油作為一組，將中間軸承進油作為一組。上述兩組分別進油，大約1個小時的時間切換一次系統，并且對濾網進行清理。油沖洗時，需要將強吸附性磁棒放入軸承座以及主油箱大濾網中，吸附其中的小碎鐵屑，然后對其進行定期清理。在此過程中，在各焊縫位置輔以輕微錘擊措施，以此使雜物的快速脫落。主油箱凈油室、臟油室之間，需并聯濾油機，沖洗時濾油，將雜質徹底濾除干凈。對于密封油系統而言，因其管路非常復雜，而且接口也比較多，進油前需充分考慮先實施風壓試驗，無滲漏后再油沖洗。密封油管徑非常的小，而且管線也比較短，