660mw超超临界汽轮机低压外缸拼装和防变形措施

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1、660MW超超临界汽轮机低压外缸拼装和防变形措施　　摘要：河南龙泉金亨2×660MW机组工程汽轮机的低压外缸共分8个组件，需在施工现场拼装、焊接。由于低压外缸体积庞大，焊接工作量大，安装精度相对较高，故对现场拼装及焊接工艺提出了很高的要求。本文绍了低压外缸下半、低压外缸上半的拼装及焊接工艺，通过与国内同类工程的对比，证明采用二氧化碳气体保护焊等措施后，低压外缸的拼装及焊接质量达到了预计的要求。关键词：汽轮机；低压外缸；二氧化碳气体保护焊；拼装；焊接；质量；工期中图分类号：TK26文献标识码：A文章编号：0引言河南

2、龙泉金亨电力有限公司新建2台660MW超超临界燃煤发电机组，是我国目前生产的火电设备中单机容量仅次于百万的机组。该类型机组在河南省属首次安装，#1机组于2011年6月1日安装开工，2012年11月1日移交投产,从开工到移交共计17个月。10低压外缸采用无台板结构且不承载低压内缸重量，外缸与轴承座分离，直接与凝汽器刚性连接，不与基础连接。低压外缸主要有:左右侧板、前后端板、前圆弧支撑、后圆弧支撑、中间腹板、钢架等组成，需要现场拼装、组合、焊接，是整台汽轮发电机组安装工作量、难度最大的一个项目，也是我公司目前首次安装

3、此种类型的低压外缸。在安装前，为了尽快完成2台低压缸的扣缸工作，我们制定了一个14安装计划----14天完成2台全焊接式低压外缸的拼装、组合、找正、焊接工作。根据工期短，任务重，又是首次安装缺乏经验的特点，在安装前多次同厂家交流学习，多次和业主共同探讨，最终制定了合理可行的安装及焊接方案。1低压外缸的结构及焊接要求每台低压外缸总共分成八大件，外上缸分前、中、后3半，其中中间腹板出厂时用临时撑管固定成一体，中间部分的汽缸法兰为散件，需在现场组装，如图1所示。外下缸分前、后、左、右4半及中间组合式框架，并由部分撑管组

4、成，如图2所示。图1外上缸结构图图2外下缸结构图低压外缸下半拼装焊接后变形量控制目标是：(1)对角线最大偏差不大于10mm；(2)前后最大偏差不大于l0mm；(3)左右最大偏差不大于1010mm。低压外缸上半拼装焊接后变形量控制目标是：(1)自由状态下汽缸水平中分面最大间隙不大于3mm；(2)螺栓紧固后汽缸水平中分面内外侧间隙为0mm；(3)汽缸中分面螺栓孔无错位，螺栓能100％安装到位。2低压外缸上、下半合理拼装及焊接工艺的严格控制2.1低压外缸下半的合理拼装及焊接工艺的严格控制分别将低压外缸下半的前、后端板吊

5、入基础坑内，用左右调整螺栓来调整端板的标高及水平、垂直度。端板的重量由轴承座承受，在端板与基础之间放置液压千斤顶和小顶牛，用来调整端板的垂直度。使用事先加工的临时压板将侧板与端板定位。检查低压外缸下半的标高、水平及对角线尺寸符合图纸设计要求（见图2）。将端板与侧板点焊牢固，拆除安装用的临时压板，正式焊接前安装前后圆弧支撑。吊装低压外下缸组合式钢架，将钢架找正找平，安装钢架与外下缸之间的撑管及连接板，每台低压外缸共有支撑管44根，4块儿加固板、4块儿支撑板、8块肋最终整体找正低压外下缸。检查并调整焊缝间隙后，清理并

6、打磨外上缸的水平中分面，用行车将外上缸的前、后圆弧支撑吊至低压外下缸中分面上，并紧固螺栓，检查中分面应无间隙。接下来对组装成一体的低压外缸下半进行焊接。考虑到焊接变形以及提供的焊接材料，我们采用二氧化碳气体保护焊。另外按照焊接要求，首先在汽缸中分面以下1．010m范围内(双面坡口型焊口)焊接，每次焊接长度为500mm，顺序为1—2—3—4—1，依次进行，见图3(a)。然后进行其余范围内(单面坡口)焊接，焊接时每次的焊接长度也为500mm，顺序为1—2—3……直至整个低压缸焊接结束，见图3(b)。图3低压外下缸焊接

7、示意图在焊接过程中，由于低压缸外形尺寸较大，每台低压外缸下半的焊缝长度19.4m，焊接工作量较大，很容易发生焊接变形。为了最大限度减小变形量，主要采取了以下措施：(1)严格按照制定的焊接工艺卡要求。采用二氧化碳气体保护焊进行焊接，二氧化碳焊丝直径为1．2mm，焊缝高度高于母材。(2)在坡口型式为双面坡口处，侧板与端板之间要求无间隙，而单面坡口处，侧板与端板之间间隙要求为4mm，由于现场采用火焊切割，焊缝间隙很难保证非常精确一致，故我们采用了堆焊而后再打磨的方法，尽量达到标准间隙，减小焊接变形量。(3)焊接过程中，

8、由4个焊工分别在汽缸四周同时进行对称逆向焊接，焊接速度基本保持一致。焊接时必须层层推进，当第一层4个焊工全部焊接结束后，按照相同的顺序进行第二层的焊接，绝对不可以一次完成局部地方的全部焊接。10(4)在焊接低压外下缸前，将外上缸前后两半安装到外下缸上，安装全部汽缸中分面螺栓并完全紧固，这样可以在很大程度上增强整个低压外缸的刚性，有利于降低焊接变形量。在焊接时，要间歇性焊接