降低某核電650MW汽輪機盤車軸瓦溫升

【摘要】2015年3月8日，某核電1號機組非核沖轉準備工作完成，汽機掛閘后，轉速升至250rpm手動打閘進行摩擦聽音檢查，打閘后發現1號軸瓦溫度迅速上升并超過80度。立即破壞真空，在轉速下降過程中，1號軸瓦溫度先上升到145度后有個下降的過程，然后又再次上升到171.8度后重新下降。隨后現場翻瓦檢查，發現1#軸瓦轉子軸頸、瓦塊出現大面積拉毛現象，前軸承箱內存在較多金屬絲屑。而根據燒瓦前的數據分析，1#軸瓦投盤車后溫升7度。

隨后現場根據汽輪機廠家意見處理6次，但每次處理完投盤車后，汽輪機盤車軸瓦溫升都超過5度；鑒于1#汽輪機沖轉是核電工程后期最重要的節點之一，直接影響1#機組的順利發電。為盡快解決盤車溫升異常問題，對軸瓦溫升異常分析和處理，解決以上難題。

【關鍵詞】軸瓦溫升；汽輪機

1、分析過程

1.根據核電同機型的沖轉經驗，投盤車后各軸承溫度小于5度是沖轉成功的必要條件。業主和廠家要求汽輪機投盤車后，高壓缸軸瓦溫升控制在5度以內；

首先現場根據廠家的要求進行6次1#軸瓦處理，但處理后投盤車1#軸瓦溫升仍然超過5度。第一次處理后，回油溫度33.0度，軸瓦溫度41.1度，溫差8.1度；第二次處理后，回油溫度34.0度，軸瓦溫度40.0度，溫差6.0度；第三次處理后，回油溫度33.6度，軸瓦溫度42.0度，溫差8.4度；第四次處理后，回油溫度33.4度，軸瓦溫度43.7度，溫差10.3度；第五次處理后，回油溫度33.6度，軸瓦溫度39.8度，溫差6.2度；第六次處理后，回油溫度33.0度，軸瓦溫度42.0度，溫差9.0度。

HN650-6.41型汽輪機共計8個支撐軸承，現場對6次投盤車后各軸瓦溫升數據進行了統計（如表1所示）；

從統計表中可以看出：6次投盤車各軸瓦溫升，其中1#軸瓦超差6次，超差率100%；其余均未超差；可見要實現降低盤車軸瓦溫升的目標，就需解決1#軸瓦溫升異常的問題。

經過調查秦山核電4臺同類型的機組，每臺機組投盤車后的各軸瓦溫升基本都在5度以內。秦山二期1#機組各軸承溫升最大值為2度，秦山二期2#機組各軸承溫升最大值為3度，秦山二擴1#機組各軸承溫升最大值為3度，秦山二擴2#機組各軸承溫升最大值為1.2度。

2、原因確定

經過分析和查詢安裝、調試記錄：未發現安裝過程軸系對中超差（要求：對輪張口、錯位偏差：±0.0508mm）；汽輪機大軸頂起高度合格（要求：0.04-0.06mm）；汽輪機油系統沖洗合格（要求：油質等級NAS7級及以上）；翻瓦檢查無雜物（要求：軸瓦、軸頸部位干凈無雜物）；軸頸處理質量可控（要求：軸頸橢圓度≤0.02mm，不柱度≤0.02mm）；測量工具合格在校驗有效期內；儀控測點無故障，通道邏輯正常。

對轉子軸頸拉毛后的處理方法及過程進行了調查，并驗證了軸頸處理后的情況，得出以下結論：a、由于轉子軸頸拉毛面積大，需對整個軸頸進行處理，現場采用50mm寬度的砂帶人工打磨軸頸，雖經多次處理，仍造成軸頸在不同截面的徑向尺寸不一，軸頸不柱度0.04mm，超出標準要求；b、由于軸頸上拉痕深淺不一，造成軸頸人工處理后局部深局部淺，橢圓0.06mm，也超出標準要求；c、整個軸頸經砂紙打磨后，軸頸尺寸變小，再配原備用瓦塊，軸頸軸瓦接觸不均；由此證明，采用砂紙人工打磨軸頸的處理方法不當是導致1#軸瓦溫升異常的主要因素。對1號軸瓦瓦塊進行曲率檢查，發下瓦塊曲率與設計不符，同時軸頸瓦塊進油楔間隙不足0.03mm，潤滑油很難進入，由此證明，軸頸軸瓦制造缺陷是導致1#軸瓦溫升異常的主要因素。最終得出影響1#軸瓦溫升異常的主要原因為軸頸處理方法不當和軸瓦制造缺陷。

3、處理措施

針對軸頸處理方法不當和軸瓦制造缺陷分析相應的對策方案和具體的實施措施：

1.軸頸處理方法不當。應將相關組件返派輪機廠家加工，消除軸頸拉痕，并要求滿足轉子軸頸出跳動≤0.02mm，軸頸橢圓度≤0.02mm，不柱度≤0.02mm的技術條件。具體措施包括：（1）、制定詳細的修復方案和計劃；（2）QC、設備監造人員嚴格進行過程質量檢查和控制；（3）另現場安排專人跟隨轉子返廠全過程監督檢查轉子修復過程，確保修復質量受控。

2.軸瓦制造缺陷。應將機加工件返浙江義烏修復，進行瓦塊抱假軸檢查，要求滿足瓦塊與假軸間隙0.02mm塞尺檢查不入、軸承殼體中分面間隙0.03mm塞尺檢查不入，這兩個技術條件。具體措施包括：（1）、轉子軸頸修復后的數據兩人以上進行測量確認，確保數據準確；（2）、軸瓦修復后進行嚴格的曲率檢查，確認合格后方可出廠。

3、到現場后與軸頸進行試裝檢查，根據檢查間隙局部修刮進油楔。

4、處理檢查過程

1.軸頸返廠修復：安排專人現場全過程跟蹤監督廠家修復軸頸，確保軸頸拉痕全部去除，且修復后的軸頸與轉子同心。經廠內實際監督檢查，確認修復過程各項數據質量受控。軸頸拉痕全部消除，軸頸處跳動≤0.02mm，軸頸橢圓度≤0.02mm，不柱度≤0.02mm 。

2.軸瓦機加工：轉子軸頸修復后，將數據反饋軸瓦加工廠，按照最新的軸頸尺寸配置軸瓦。制造完成后進行瓦塊曲率檢查，各項數據合格。通過瓦塊機加工，瓦塊抱假軸檢查瓦塊與假軸間隙0.02mm塞尺檢查不入；軸承殼體中分面間隙0.03mm塞尺檢查不入。通過現場修刮進油楔，進油楔間隙發大0.20mm。

最終結果：

方案實施后，2015年7月04日重新投盤車后，1#軸瓦溫升小于5度。1#軸瓦溫升異常問題得到順利解決，為后續11月份的核蒸汽沖轉節點的實現創造了必要的條件，1#機組關鍵線路問題未影響整個核電站發電的正常進程。