第四章 汽轮机本体检修汽缸结合面泄漏的处理一、原因 （1）汽缸涂料质量不好，有坚硬杂质沙粒或铁屑，涂刷不 均匀或漏涂，涂料内有水分，涂料用错等。 。 （2）汽缸法兰螺栓紧力不足或不能掌握有效紧螺栓方法。 （3）由于设备制造过程中回火处理不够，残余铸造应力和 加工应力，投产后，和运行中产生的温差应力相互起作用 ，就会使汽缸变形，使局部区域法兰结合面间隙过大，导 致汽缸法兰结合面变形产生泄露。 （4）运行控制不当，启停机速度太快，汽轮机水冲击，汽 缸上下温差大、汽缸内外壁温差大，汽缸变形。 二、汽缸结合面漏汽处理 （一）采用结合面刮研方法 第一种方法：在汽缸法兰不拧紧螺栓的情况下进行适 用于高压缸，即刚性结构而尺寸较小的汽缸 1、汽缸法兰不紧螺栓，根据汽缸结合面颜色检查，刮研 结合面。 2、卸掉螺栓，清理毛刺，用塞尺测量结合面间隙 3、上缸结合面涂颜色，扣缸，往复推研几次，推拉约 2040mm。根据颜色和塞尺测量结果，便可确定刮去金 属的厚度和位置。 4、刮削0.5mm以上用电动角向磨光机进行砂轮研磨， 0.1mm以下用刮刀细研。 6、刮研完毕用03#纱布研磨，然后用油石加透平油细研 ，光洁度达到R0.10.2 第二种方法：在汽缸法兰部分拧紧螺栓情况下进行刮研 适用于中、低压缸，由于汽缸面积大，刚性结构小， 汽缸法兰易产生弹性变形。 1. 先将汽缸接合面清扫，除掉所有毛刺，并在上缸涂一层 颜色，将上汽缸扣置于下汽缸上，然后将汽缸定位销打入 。用塞尺测量汽缸内外间隙，并将结果记入草图内。 2.然后拧上汽缸螺栓，再次测量汽缸法兰间隙，将结果记 入图内。 3.比较两次测量数值结果，并确定由于紧固螺栓作用于接 合面改变的数值。 4.最后根据塞尺测量结果及颜色确定该刮研的位置，但此 项工作要反复多次才能完成。 5.如果汽缸接合面变形较多，需要将上汽缸翻转，采用大 平尺将上汽缸平面首先处理好，然后以上汽缸为基准来刮 磨下汽缸。 汽缸法兰平面研刮应注意以下几点: 1、汽缸接合面间隙最大处不能研刮。 2、研刮前必须将汽缸法兰平面上的氧化层用旧砂轮片打磨掉。 3、刮刀或挫刀等研刮工具只能沿汽缸法兰纵向移动，不能横向移动， 以免汽缸法兰平面上产生内外贯穿的沟槽，影响研刮质量。 4、研刮工作应由一名高级技工统筹考虑和指挥，防止步调不一孜，防 止研刮过量。 5、用砂轮机研磨到汽缸接合面间隙等于或小于0.10mm时，研刮工作 应改用刮刀（铲刀）精刮。此时检查汽缸接合面接触情况，应在下汽 缸法兰平面上涂擦一薄层油墨，用链条葫芦或千斤顶施力，使上汽缸 在下汽缸上沿轴线方向移动约20mm，往复2-3次，然后吊去上缸，按 印痕进行研刮。 6、用油墨或红丹粉检查平面时，必须将汽缸法兰平面上的铁屑擦清， 以防汽缸在往复移动时咬毛平面。 7、研刮标准为每平方厘米范围内有1-2点印痕，并用塞尺检查接合面 间隙小于0.05mm。达到标准后用“00”砂纸打磨，最后用细油石加汽 轮机油进行研磨，使汽缸法兰表面粗糙度为0.1- 0.2。 8、研刮前必须将前后轴承室和汽缸内各疏水、抽汽等孔封闭好，以防 铁屑、砂粒落入 （二）采用涂刷技术处理汽缸结合面泄漏 适用于温度低的低压缸，结合面积大，刚度低。应用 于0.3mm以下厚度的工作量，粘结性比较牢固。镀层 不能太厚，太厚容易脱落。 1.刷涂前先将汽缸接合面用砂布打磨清洁，再用净化 活化液将接合面镀层净化，即可用根据汽缸材质选用 的刷涂液进行刷涂。 2.利用汽缸做阳极，涂具做阴极，在汽缸结合面上反 复进行涂刷电解液，即可将电解液中的金属附着于汽 缸结合面上。 3.刷涂完毕再进行精细打磨工作。 （三）接合面处加密封带 当汽缸泄露处于高温区域且漏气不很严重时， 可在汽缸接合面泄露区域的上缸，离内缸壁 2030mm处开一条宽10mm、宽8mm的槽。然 后，在槽内镶嵌ICr18Ni9Ti不锈钢条，借 ICr18Ni9Ti材料的膨胀系数大于汽缸材料的膨 胀系数，使汽缸在运行工况时增加密封紧力（ 约0.02mm），从而消除漏气。 （四）汽缸接合面加装齿形垫 当汽缸结合面局部间隙较大，漏气较严重时， 可在上下汽缸结合面上开宽500mm、深5mm的 槽，中间嵌ICr18Ni9Ti的齿形垫，齿形垫厚度 一般比槽的深度大0.05mm左右，并可用不锈钢 垫片进行调整。 （五）填料法 填料法应用于汽缸变形量比较小，结合面间隙一般在 0.50mm以下时。 当检查发现汽缸变形，而且变形量不是很大时，首先 要确定汽缸变形量，即空扣上汽缸，在不紧任何螺栓的 情况下，用塞尺测量结合面间隙情况，并做详细记录。 紧固1/2结合面螺栓，再用塞尺检查汽缸结合面间隙情 况，并做好详细记录。记录要分两部分做，一部分记在 记录本上，另外要用油性笔记录在汽缸壁上，详细标注 各段间隙情况。 用回火后的铜网作填料，根据汽缸间隙不同，选择不同 目数的铜网，用剪刀将铜网剪成与汽缸结合面形状相同 的形状，长度根据间隙情况确定。在扣汽轮机上盖时， 把这些铜网与汽缸密封脂配合使用，从而起到密封作用 。 （六）汽缸接合面堆焊 当汽缸泄露发生在低压汽缸的低压轴封处时， 由于该处工作温度较低，一般采用局部堆银焊 或铜焊来消除漏气。堆焊前将汽缸平面清理干 净，用氧乙炔焰焊嘴加热堆焊，堆焊后用小 平板进行研刮，使其与法兰平面平齐。对于工 作温度高的汽缸，因其材料焊接性能差，为防 止汽缸裂纹，一般不采用堆焊方法来处理漏气 缺陷 （七）局部补焊的方法 1.由于汽缸结合面被蒸汽冲刷或腐蚀出沟痕，选用适当 的焊条把沟痕添平。 2.汽缸结合面变形较大或是漏汽严重时，在下缸的结合 面补焊一条或两条1020mm宽的密封带消除间隙。 3.焊前预热汽缸至150，然后在室温下进行分段退焊 或跳焊。 4.对于高压缸大都为ZG20CrMo合金铸造钢，焊接性能差，一 般采用冷焊，选用奥氏体焊条，如A407、A412。 4.焊后用石棉布覆盖保温缓冷。待冷却室温后进行打磨 修刮。 5.用平板或平尺研出痕迹，或扣上缸测量，研刮焊道和 结合面在同一平面内。 （八）控制螺栓应力 如果汽缸结合面的变形较小，而且很均匀， 可在有间隙处更换新的螺栓，或是适当的加大 螺栓的预紧力。按从中间向两边同时紧固，也 就是从垂弧最大处或是受力变形最大的地方紧 固螺栓。控制螺栓的预紧力多在螺栓的允许的 最大应力内根据经验而定. （九）喷涂消除汽缸结合面漏汽(由于汽缸变形而产生 的结合面间隙，若间隙长度小于400mm，且间隙宽度 小于0.3mm时可采用喷涂处理） 1、喷涂前汽缸结合面清理油脂和氧化物，并具有一定 的粗造度。采用角向磨光机打磨疲劳层时，在喷涂面与 非喷涂面之间过渡区，应采用渐变平缓方式打磨为好， 打磨深度约0.2mm，打磨好后，用压缩空气吹扫，然后 立即喷涂。 2、在与喷涂面周围接壤的非喷涂面，只需去油污即可 ，不需打磨。 3、在喷涂具体操作中，去油污、打磨氧化皮、喷结合 层粉末和喷工作层4道工序中，它们各自处理面积应依 次缩小，以保证结合牢固，周边不会起脱壳。 4.预热，用氧气乙炔火焰预热时，要用多套火焰加热，其 火焰不可直接对着喷面，而应对着喷面下部约200mm处的 缸体，使热量由缸体传热至喷面，喷面温度不低于90。 采用低温或完全冷却虽也能喷上，但其粉末强度却低于热 喷。 5.用氧气乙炔火焰把金属粉末加热至熔化或达到塑性状态 后喷射于处理过的汽缸表面。 6、喷涂后立即测厚，如厚度不够可继续加喷厚度，如喷面 污染，可再次清理进行更换。 7、喷涂后用石棉布保温，避免冷却过快出现裂纹。喷涂经 测厚到达要求之后，立即进行保温是相当重要的，这是保 证质量防止脱壳关键手段。 8、喷涂后的修磨，首先将边缘和尖角部位由内侧向外侧进 行修，然后修中间凸出部分涂层。对较高的深层尽量用角 向磨光机及电磨头打磨，到接近尺寸再用工锉及油石打磨 。 下面介绍的是上海汽轮机厂生产的C50-95-1型汽轮机 结合面进行喷涂的经过，工件材质是ZC20CrMo。 1测量间隙 首先在上、下汽缸支撑4m桥形平尺，用塞尺沿汽缸 平面纵向及横向进行测量，纵向从里到外分兰道进行 测量，横向每隔两个螺孔进行测量，找出上、下缸都 存在的间隙。再扣合上缸，使用塞尺进行测量，完毕 后，紧1/2螺栓，测量部位在汽缸法兰平面的内外侧。 (1)合空缸未紧螺栓时汽缸接合面间隙： 东侧外端接合面最大间隙Imm； 东侧内端接合面最大间隙0.95mm； 西侧外端接合面最大间隙0.85mm； 西侧内端接合面最大间隙0.95mm。 (2)合缸后紧1/2螺栓时汽缸接合面最大间隙： 东侧外端结合面最大间隙0.40mm； 东侧内端结合面最大间隙0.60mm； 西侧外端接合面最大间隙0.40mm； 西侧内端接合面最大间隙0.55mm。 2喷涂前的准备工作 (1)由于此项工作比较生疏，先模拟试验，摸索出一 套平面喷涂经验。 (2)根据自由状态测量数值及合缸后测量数据可看出 ，上、下缸螺孔2-6处都有0.3- 0.5mm间隙。此外，从 测量数据看出汽缸平面为内张口，故喷涂位置选在内 侧，外侧不喷涂。由于喷涂上缸完全可以使2-6螺栓孔 处接合面间隙得到补偿，因此，决定喷涂上 缸螺栓孔2-6处。 喷涂厚度：紧1/2螺栓的间隙+汽缸打磨深度(0.15 - 0.20mm)+加工余量(0.2mm)+收缩余量(0.15mm)。 (1)表面处理。 1)首先用氧乙炔火焰采用快速烘烤方式烧去汽缸表面和螺孔处 油污。 2)用5%稀盐酸进行一次扩大性清理。 3)再用丙酮清洗表面。 喷表面疲劳层，使之成为粗糙表面。打磨深度约为0.20mm， 所有与邻边、螺孔接壤的边缘尖角均打磨为圆弧，喷涂面与非 喷4)用角向磨光机打磨待涂面的中间区打磨为平缓过渡区。打 磨好后，表面用压缩空气吹扫，禁止用手触及，这些工作完成 后立即喷涂。 5)预热。用两套火炬同时烘烤汽缸下部200mm处，火焰不宜 直接对着汽缸表面，缸面温度达90。 3.喷涂经过及技术措施 (2)结合层与工作层的喷涂。 1)使用SPH-E喷涂，调整氧气压力为0.8MPa，乙炔 压力为75kPa。 2)将火焰调整到最强中性焰，较小的送风量，将送 风量开关调整到“5”，送粉开关调整至“3”，喷镀口距汽 缸面不小于200mm。 3)采用505作为接合粉末，喷0.10 - 0.15mm厚度， 采用均匀快速喷涂操作一次喷完。 4)采用C102为工作层粉末，根据工作层厚度喷0.8 - 1.5mm厚不等，以达到事先设定的厚度。 (3)喷涂后的处理。 1)喷涂后为了避免冷却过快而产生裂纹 ，当喷涂工作一结束，迅速用石棉布将喷 涂区覆盖使其绶冷。 2)待汽缸喷面缓冷至室温后，方可进行 修刮加工。首先用角向磨光机打磨，并用 平板对打磨面进行多次仔细检查，最后修 刮标准用4m桥形平尺测量。 (4)喷涂刮研合格后扣缸进行测量。 1)空缸未紧螺栓间隙测量。东侧内端最 大间隙0.45mm，西侧外端最大间隙0. 80mm，西侧内端最大间隙0.40mm。 2)合缸后紧1/2螺栓测量接合面间隙。东 侧外端最大间隙0.55mm，东侧内 端最大间隙0.08mm，西侧外端最大间隙 0.60mm，西侧内端最大间0.10mm。 从上述记录看质量完全合格，详细结果如 图2-26所示。 汽缸接合面的要求汽缸种类类高压压缸中压压缸低压压缸结结合面类