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論文導(dǎo)讀：黑化集團(tuán)熱電廠兩臺(tái)機(jī)組B6-35和CC12-35/10/5型汽輪機(jī)分別有南京汽輪機(jī)廠和上海汽輪機(jī)廠生產(chǎn)，為了合理的利用鋼材，以及便于澆注、加工，汽缸分成高壓、中壓和低壓三段，在垂直結(jié)合面處也是用螺栓緊固，在壓力較高的垂直結(jié)合面的內(nèi)圓處進(jìn)行密封焊接，保證汽缸結(jié)合面的密封性。汽缸螺栓的咬死現(xiàn)象，不但造成了經(jīng)濟(jì)損失，而且給機(jī)組檢修帶來(lái)了很大的困難，因此，分析其原因，采取相應(yīng)的措施，對(duì)縮短檢修時(shí)間，節(jié)約檢修費(fèi)用，降低勞動(dòng)強(qiáng)度是很有好處的。1）緊固件（螺栓和螺帽）擰緊后，在高位下長(zhǎng)期工作，雖然總變形量不變，但由于部分彈性變形為塑性變形所代替，緊固件中的應(yīng)力變逐漸下降，當(dāng)殘余應(yīng)力低于設(shè)計(jì)要求的最小密封力時(shí)密封性能就降低，產(chǎn)生松弛現(xiàn)象，松弛現(xiàn)象與初應(yīng)力大小有關(guān)，初應(yīng)力過(guò)大會(huì)加速材料的松弛，并不是把螺栓與螺帽擰得越緊越好，對(duì)初應(yīng)力的大小要有所控制，對(duì)力矩作出規(guī)定。
關(guān)鍵詞：汽輪機(jī)，汽缸螺栓，初應(yīng)力，拆裝工藝

　　0.概述
　　黑化集團(tuán)熱電廠兩臺(tái)機(jī)組B6-35和CC12-35/10/5型汽輪機(jī)分別有南京汽輪機(jī)廠和上海汽輪機(jī)廠生產(chǎn)，為了合理的利用鋼材，以及便于澆注、加工，汽缸分成高壓、中壓和低壓三段，在垂直結(jié)合面處也是用螺栓緊固，在壓力較高的垂直結(jié)合面的內(nèi)圓處進(jìn)行密封焊接，保證汽缸結(jié)合面的密封性。汽缸水平結(jié)合面的密封性是靠中分面螺栓的緊力來(lái)達(dá)到的，根據(jù)汽缸內(nèi)蒸汽的壓力、溫度、汽缸的結(jié)構(gòu)尺寸，確定了螺栓使用的材料以及尺寸。其中高壓缸共有螺栓28只，有M54螺栓20只，M72螺栓8只，螺栓桿材質(zhì)均為35GrMoA，螺母材料為45#鋼。
　　在上幾次檢修中，兩臺(tái)機(jī)組都出現(xiàn)過(guò)高壓缸螺栓咬死現(xiàn)象，有時(shí)2-3只，有時(shí)4-6只，螺栓一旦咬死，則無(wú)法拆除，只得用割把切開(kāi)螺帽，再修復(fù)螺桿。
　　汽缸螺栓的咬死現(xiàn)象，不但造成了經(jīng)濟(jì)損失，而且給機(jī)組檢修帶來(lái)了很大的困難，因此，分析其原因，采取相應(yīng)的措施，對(duì)縮短檢修時(shí)間，節(jié)約檢修費(fèi)用，降低勞動(dòng)強(qiáng)度是很有好處的。
　　1.汽缸螺栓咬死的原因
　　 對(duì)于汽缸螺栓咬死的原因，經(jīng)過(guò)實(shí)踐分析，有以下幾個(gè)原因：
　　 1）緊固件（螺栓和螺帽）擰緊后，在高位下長(zhǎng)期工作，雖然總變形量不變，但由于部分彈性變形為塑性變形所代替，緊固件中的應(yīng)力變逐漸下降，當(dāng)殘余應(yīng)力低于設(shè)計(jì)要求的最小密封力時(shí)密封性能就降低，產(chǎn)生松弛現(xiàn)象，松弛現(xiàn)象與初應(yīng)力大小有關(guān)，初應(yīng)力過(guò)大會(huì)加速材料的松弛，并不是把螺栓與螺帽擰得越緊越好，對(duì)初應(yīng)力的大小要有所控制，對(duì)力矩作出規(guī)定。
　　 2）組裝工藝不好，螺紋內(nèi)有毛刺、傷痕、雜物；熱緊時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，螺紋部分溫度過(guò)高都能使螺栓脹死。
　　 3）拆卸螺栓時(shí)的溫度掌握 不好，在汽缸尚未冷透時(shí)就拆卸螺栓或者加熱時(shí)間及 溫度掌握不好，螺栓未能有效伸長(zhǎng)。
　　 4）螺栓長(zhǎng)期在高溫下工作，表面易產(chǎn)生高溫氧化物，若潤(rùn)滑涂料性能不良，在擠壓作用下使螺紋間的氧化物聚結(jié)一起形成堅(jiān)硬的氧化膜，松卸螺帽時(shí)，氧化物一旦拉破，產(chǎn)生毛刺，導(dǎo)致螺紋咬住。
　　 50螺栓質(zhì)量加工不良，螺紋光潔度差，配合間隙小，引起螺栓咬死。
　　2.防止汽缸螺栓咬死的措施
　　2.1確定適當(dāng)?shù)臄Q緊力矩
　　既要保證汽輪機(jī)的汽缸法蘭在整個(gè)工作期間的嚴(yán)密性，又不致因其應(yīng)力過(guò)大而降低螺栓的使用壽命和造成螺紋咬扣，國(guó)內(nèi)的汽輪機(jī)緊固件的設(shè)計(jì)壽命一般在20000小時(shí)，最小密封力在15kg/mm²,高壓缸螺栓材質(zhì)一般為35GrMoA，在400º時(shí)初應(yīng)力σ為35kg/mm²，σ殘余≥15kg/mm²，材料常溫下的屈服強(qiáng)度σs應(yīng)≥2σ≈70kg/mm²，即螺帽的擰緊力矩在70kg/mm²左右，僅用冷緊的方法不易達(dá)到，因此對(duì)M54的螺帽擰緊工序是先冷緊再熱緊，冷緊后加熱螺栓使其伸長(zhǎng)，再將螺帽旋轉(zhuǎn)到預(yù)先給定的弧長(zhǎng)K，對(duì)于M54的螺帽，弧長(zhǎng)K約為5.5ｃm。K=,式中：σ--螺栓的初緊力，L--螺帽自由端長(zhǎng)度，cm(對(duì)于雙頭螺栓罩型螺帽應(yīng)螺栓在法蘭結(jié)合面以上的高度；對(duì)于六方螺帽為汽缸上法蘭厚度加上螺帽的高度；對(duì)于穿透性螺栓應(yīng)為上下法蘭的厚度加上一側(cè)螺帽的高度，D--螺帽外徑 cm,S--螺紋的螺距cm,E--工作溫度下材料的彈性模數(shù) kgf/cm²,ａ－－考慮到法蘭受壓收縮及法蘭結(jié)合面內(nèi)密封涂料減薄的系數(shù)，�。保�３。
　　由上式可知，計(jì)算Ｋ值的公式雖不復(fù)雜，但計(jì)算時(shí)有的數(shù)據(jù)要從有關(guān)手冊(cè)中查找，使用不方便，在演算過(guò)程中由于差錯(cuò)導(dǎo)致螺栓擰緊度不當(dāng)?shù)娜毕�，為此，可利用公式作出�?jiǎn)易數(shù)算圖尺，詳見(jiàn)參考�。盒炱鏌ā镀�缸螺栓熱緊弧長(zhǎng)簡(jiǎn)易速算圖尺》。用兩種方法求出Ｋ值，其相對(duì)誤差小于１％。發(fā)表論文。
　　2.2改進(jìn)拆裝工藝
　　2.2.1螺栓拆卸
　　只有在調(diào)節(jié)級(jí)處汽缸壁溫降到80º以下時(shí)，才允許松卸螺栓，因?yàn)樵跓釥顟B(tài)下松螺帽，會(huì)因螺紋硬度降低而使螺紋咬扣。發(fā)表論文。
　　在加熱松卸螺帽時(shí)，控制好加熱時(shí)間及溫度，用大號(hào)烤把加熱松螺帽時(shí)，其火焰長(zhǎng)度應(yīng)充滿(mǎn)螺栓的加熱孔，均勻加熱，對(duì)M54加熱時(shí)間約為1.5分鐘，對(duì)M72螺栓加熱時(shí)間約為2分鐘，用手錘輕輕敲打螺帽而發(fā)出沉悶的嘶啞聲音，說(shuō)明螺紋間已出現(xiàn)間隙，再用3米左右的加力桿由2-3人施力迅速松脫螺帽。使用電加熱棒加熱螺栓拆卸效果更好，只要能保證螺栓有效地加熱伸長(zhǎng)，就會(huì)使螺栓順利取出。
　　2.2.2螺栓熱緊：
　　 螺栓冷緊后再進(jìn)行熱緊，待螺桿受力伸長(zhǎng)后，用加力桿將螺帽旋轉(zhuǎn)到預(yù)先標(biāo)定的弧長(zhǎng)，如果加熱時(shí)間及溫度掌握不好，伸長(zhǎng)量不夠，使大力矩硬板或大錘敲打，這時(shí)螺帽就會(huì)在溫度較高、螺紋硬度較低，以接觸應(yīng)力較大的狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)，會(huì)使螺紋產(chǎn)生毛刺。從而在拆螺帽時(shí)出現(xiàn)咬扣現(xiàn)象。
　　2.3選擇良好的潤(rùn)滑涂料
　　 以前我們采用二硫化鉬粉作為螺栓涂料，在一定程度上可以減少螺紋間氧化物的聚結(jié)和減小摩擦系數(shù)，減輕螺紋咬扣，當(dāng)在成分分析及使用效果發(fā)現(xiàn)：二硫化鉬在399º左右分解，效果較差，后來(lái)改用片狀石墨，石墨的高溫性能良好，在400º以上作潤(rùn)滑劑是恰當(dāng)?shù)�。在螺桿上涂抹涂料時(shí)，應(yīng)均勻、適當(dāng)，并用壓縮空氣吹去多余的粉末，以防止涂料堆積在螺紋內(nèi)造成卡澀。發(fā)表論文。
　　經(jīng)過(guò)上述分析及措施的落實(shí)，在近幾次檢修中沒(méi)有出現(xiàn)螺栓咬死現(xiàn)象，收到了一定的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：
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