基于設備管理的汽輪機機組安裝的注意事項分析

李銘潼

（佛山市福能發電有限公司，廣東 佛山 528000）

1 前言

由于目前我國火電廠的建設模式以工程總承包為主，由總承包單位實施工程管理，而業主方的工程建設部門以項目協調、統籌的管理工作為主。在項目建設期間，業主方項目管理人員的主要職責是對關鍵節點、主控項目的驗收，這大幅降低了業主的項目管理難度和工作量，所以關于安裝項目的整體質量問題，比較考驗承包商的自身技術水平和項目管理能力。在很多情況下，業主方的工程建設管理團隊并不參與投產后的設備管理工作，因此對于各設備、各分項分部項目的驗收工作，主要是考慮是否符合制造廠的技術要求，是否符合設計要求，是否符合相關電力標準的規定，較少地從投產后設備管理的角度考慮，因此容易忽略對設備維護保養不利的設計和安裝因素，從而造成機組試運行期間和投產后的多次設備改造，增加了后期的投資費用和改造工作量。因此，本文結合個人從事汽輪機機組的安裝施工和設備管理的工作經驗，對機組安裝施工期間常見的問題進行總結，以供參考。

2 常見問題及應對措施

2.1 閥門維修空間過小

常見的情況包括：（1）閥門離墻壁、設備基礎過近，導致閥門閥蓋螺栓無法拆出；另外，如果閥門是與管道焊接或安裝好再整體安裝的情況下，在安裝過程中容易忽略后期檢修時拆裝法蘭螺栓或將閥門從管道上切除、焊接的難度。在安裝前應盡量避免這種情況，若已經安裝，可以對閥門管道進行設計變更，或者在設計核算后對設備基礎進行處理。（2）閥內件的取出空間不足，通常是由于閥門上方存在其他管道（尤其是旁路管道）、電纜橋架、管道支吊架等。另外當Y型過濾器被設置離地面很近時，也會導致其抽芯空間不足的問題。因此，在安裝前應充分考慮取出閥內件所需的最小空間。（3）閥門執行機構的檢修空間不足，這主要是針對小通徑的閥門，因為相對于這類閥門的閥體尺寸，其執行機構所占空間較大。在設計中通常將DN50以下的管線省略安裝布置圖，在施工中根據現場條件靈活布置，因此更要注意這類閥門在安裝時是否預留了足夠的檢修空間。

2.2 缺乏操作或維修平臺

即使按圖施工，仍出現部分閥門（尤其指常閉或常開的閥門）或者是設備的狀態監測點離操作面距離2米以上的情況，此時應及時發現并加裝平臺，以便工作人員監測、操作和檢修。

2.3 基礎沉降

基礎沉降是汽輪機安裝過程中需要關注的問題，對最終的安裝質量有較大影響。基礎沉降主要與地基地質因素和基礎荷載變化有關。尤其對于較為重要的旋轉設備和重量較大的靜設備，如汽輪機、油箱等，基礎沉降對設備管系和設備水平度、軸系中心有直接影響，從而造成振動偏大、影響設備功能。對于土建專業，由于基礎沉降在開始階段變化明顯，因此應盡量安排提前澆筑汽輪機基礎，且須確保基礎施工質量，確保基礎無裂紋、孔洞、蜂窩、露筋等質量問題，基礎強度符合設計要求。對于機務專業而言，由于設備重量對基礎沉降也有影響，應盡量提前完成較重設備（如汽缸、發電機定子、凝汽器等）的就位，同時做好安裝過程的沉降監測和分析工作。設備管理人員應登記并維護好沉降觀測點，并收集整理基礎沉降的原始數據和逐年測量數據。安裝過程的沉降監測須按照DL 5190.3-2019《電力建設施工技術規范第3部分：汽輪發電機組》中的4.2.2~4.2.4規定執行：（1）基礎養護期滿（作為原始數據）；（2）汽輪機汽缸、發電機定子就位前、后；（3）汽輪機和發電機二次灌漿前；（4）整體試運行前、后。

2.4 油循環沖洗

油循環這一步驟十分關鍵，其目的是為清除干凈油系統內的雜質，以免雜質進入軸承和調速系統造成部件損傷和卡澀，影響機組運行安全。油系統沖洗常采用大流量分段沖洗的方式，以正常流量數倍的沖洗流量，結合油溫波動、敲擊焊縫、彎頭等手段，將管道內的雜質攔截在預先設置的臨時濾網上，反復進行該措施從而確保油系統的清潔度達標。

油循環驗收合格須符合DL 5190.3-2019《電力建設施工技術規范 第3部分：汽輪發電機組》的10.8.11的規定：潤滑油油樣顆粒度應不低于NAS6級，抗燃油油樣顆粒度應不低于NSA5級或SAE AS4059F中的5級。

其中需要注意的是：（1）該標準自2019年修編后要求的潤滑油油樣顆粒度不低于NAS6級，比廢除的2012年版本要求的“不低于NAS7級”更嚴格；（2）油循環不能因為工期進度問題而降低驗收要求，必要時可采取人員輪班進行連續油循環等管理措施和加熱油溫、敲擊焊縫等技術措施提高油循環效率；（3）取油樣時應注意取樣口選擇、避免取樣過程的二次污染出現，而且取油樣和送油樣的過程應由施工單位、監理單位、業主單位的代表共同見證和確認，以確保油樣檢驗結果真實、可靠。

2.5 缺少電動葫蘆

缺少電動葫蘆的問題在早期建設的電廠較為常見，對于大型機泵，如循環水泵、鍋爐高壓給水泵等，主要影響在于不便于設備檢修工作。在沒有電動葫蘆的情況下，需要采取搭臨時吊裝架或起重機吊裝的方式，若采用電動葫蘆，則可以節省時間和降低檢修費用。因此，應在設計前考慮并提出在大型機泵的位置加裝電動葫蘆，若確實無法加設電動葫蘆，應考慮設置可靠的固定吊裝點（如預埋吊具）用于設備吊裝，以便后期維護保養。

2.6 管道支吊架安裝

管道支吊架起到承受管道重量，引導管道熱膨脹的作用，若支吊架安裝不當，將會使管系的受力情況發生變化，從而造成管道和設備的振動、損壞等問題。因此，應從安裝階段嚴格把控支吊架的安裝質量，在“三查四定”環節中查漏補缺，以便后期維護。應重點檢查的項目包括：（1）支吊架的各零部件要與設計要求的型號、規格、材質一致；（2）在壓力試驗前要對管道進行加固，且彈簧支吊架的固定銷不可拔出；（3）在壓力試驗和管道保溫完成后，對支吊架進行調整，再把所有的彈簧支吊架的固定銷自然拔出；（4）對于高溫管道的支吊架，要檢查其冷態條件下偏裝值和方向是否符合設計要求，以及熱態條件下的偏移方向和偏移量是否符合設計要求；（5）對于導向支架和滑動支架，要檢查其四氟乙烯板有無缺漏，管道活動有無卡澀受阻；（6）對于剛性吊架，檢查其吊桿在冷、熱態條件下與垂線之間的夾角，要求不超過3°；（7）對于變力彈簧吊架和恒力吊架，檢查其吊桿在冷、熱態條件下與垂線之間的夾角，要求不超過4°。

2.7 油系統改造

根據最新版的《防止電力生產重大事故的二十五項重點要求》（簡稱《二十五項反措》），各電廠結合老機組的實際情況進行了整改。結合老機組的整改經驗，新建電廠應在設計階段考慮以下要求：

（1）主油箱油位低跳機保護采取“三取二”方式：考慮到個別油箱的油位監測儀表數量不足3個，應按《二十五項反措》的要求加裝油位監測儀表，并采取“三取二”的冗余方式，確保汽輪機主油箱油位的監測手段可靠性，以及跳機保護系統的可靠性。（2）機組軸系安裝兩套轉速監測裝置，并設置在不同轉子上：其目的是避免出現單套轉速監測裝置失效導致的意外事故，從增加轉速監測系統冗余的角度，選取不同轉子來監測軸系的轉速。（3）主油泵安裝時，要嚴格按照制造廠要求進行找中心步驟，且特別注意齒形聯軸器的潤滑是否可靠（第8.1.18條文）。

帶主油泵的汽輪機，已發生過多起由于主油泵齒形聯軸器齒磨損導致的跳機事故。引起齒形聯軸器齒磨損的常見原因是主油泵泵軸與汽輪機轉子中心不良和齒形聯軸器潤滑不良。主油泵側內齒圈如圖1，主油泵側外齒套如圖2。

圖1 主油泵側內齒圈

圖2 主油泵側外齒套

因此，應在汽輪機安裝期間及之后的大修、中修期間檢查主油泵的中心是否符合制造廠要求，檢查齒形聯軸器的潤滑油管路是否通暢，潤滑油是否能有效潤滑齒間嚙合部位。

3 結語

為了確保機組的安裝質量以及投產后設備管理的工作效率，應在工程項目的全生命周期內關注與工程質量和設備管理相關的技術細節，包括在設計前提出完整的設計需求，在設計階段及時審查糾正，在施工階段嚴格監督質量，及時發現問題并作工程變更。本文討論了一些在汽輪機機組安裝期間較為常見的問題，也提出了相應的解決措施，這些問題包括：（1）閥門維修空間過小；（2）缺乏操作或維修平臺；（3）基礎沉降；（4）油循環沖洗；（5）缺少電動葫蘆；（6）管道支吊架安裝；（7）油系統改造。

綜上所述，在電廠建設期間，建議項目管理人員結合實際情況，針對上述問題作出相應的改進，以便投產后的設備管理工作。