淺談660MW汽輪發電機組油系統設備及管道安裝工藝

程明忠

摘要：油系統在汽輪發電機組安全、穩定運行中起到至關重要的作用。本文首先對汽輪發電機組油系統作用進行簡要的介紹，然后結合自身閱歷及由西北電力建設第三工程有限公司承建的新疆恒聯五彩灣項目2×660MW汽輪發電機組安裝工程，淺談油系統設備及管道安裝工藝及沖洗過程中的措施。

Abstract： The oil system plays a vital role in the safe and stable operation of steam turbine generator sets. This paper firstly introduces the function of the steam turbine generator oil system， and then combined with its own experience and the installation of 2×660MW steam turbine generator set of Xinjiang Henglian Wucaiwan Project undertaken by Northwestern Third Electric Power Construction Co.， Ltd. it discusses the oil system equipment and pipeline installation process and the measures in the flushing process.

關鍵詞：汽輪發電機組;油系統設備安裝工藝;油系統沖洗措施;油系統清潔度標準

Key words： steam turbine generator set;oil system equipment installation process;oil system flushing measures;oil system cleanliness standard

中圖分類號：TM311 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2019）27-0173-03

0 ?引言

近年來，由于大型先進機具的引入、施工方案的優化、安裝技術的成熟、出廠設備加工精度較高及業主對工期要求等諸多因素，造成火力發電廠安裝速度大幅提升，其中油系統的安裝并沖洗合格，已成為制約大部分機組系統調試、整套啟動的一項重要因素，所以按期、高效完成汽輪發電機組油系統安裝及沖洗工作是值得我們探討的問題。

1 ?汽輪發電機組油系統作用簡述

1.1 潤滑油系統

潤滑油在機組各軸瓦烏金表面形成一層流體油膜，減少轉子軸頸與軸瓦烏金接觸點的摩擦損耗，延長設備使用壽命。潤滑油在不斷的流動中，帶走因機械摩擦、轉子金屬導熱等因素產生的大量熱量，起到散熱冷卻的作用，保證軸瓦烏金在正常的溫度下工作。此外，提供盤車齒輪潤滑用油及保護裝置充足的壓力油等。

1.2 頂軸油系統

汽輪發電機組在長時間、低轉速下投盤車時，軸承油膜并未完全建立。投入頂軸油系統不僅可以避免轉子軸頸與軸瓦烏金發生干摩擦，而且可以減少轉子轉動力矩防止盤車電機負荷超載。

1.3 密封油系統

采用氫氣為冷卻介質的發電機，為防止機內氫氣沿發電機轉子軸向泄漏，以及大氣中的污染物進入定子膛內影響機內氫氣純度，引入密封油通過安裝在發電機汽、勵端蓋內側的密封瓦，對發電機定子內膛與外部環境進行隔離。油-氫壓差閥的整定值因機組型號、制造廠家而不盡相同，實際操作中按廠家配套的安裝說明書執行（如上海電氣集團公司生產的QFSN2-600～660-2型氫冷發電機油-氫壓差閥整定在0.084MPa;東方電氣集團公司生產的QFSN-300-2-20B型氫冷發電機油-氫壓差閥整定0.056MPa）。

1.4 抗燃油系統

抗燃油俗稱EH油、控制油等。其功能是提供高壓抗燃油進入油動機油缸推動活塞桿動作，活塞桿通過執行機構控制各主汽門及調速汽門的開度，以調節進入汽缸的蒸汽流量。

2 ?油系統實施目標及安裝工藝措施

2.1 實施目標

針對汽輪機油管道安裝及油循環合格的相關工作，利用價值工程的管理理念，提出了“開源節流”的雙向型改進措施，控制施工成本、確保工程進度、把控油管道安裝及循環沖洗質量。計劃總工期100天內完成所有油系統管道的安裝及沖洗工作，確保主機潤滑油達到NAS7級，EH油達到NAS5級，為機組后期系統調試及整套啟動創造條件，確保節點目標順利實現。

2.2 安裝工藝措施

油系統在汽輪發電機組安全、穩定的運行中起到至關重要的作用，機組油管道安裝存在作業區域廣、管道內部潔凈度要求高、系統復雜、包含（管路進回油短接沖洗、進軸承座沖洗、進軸瓦沖洗等）多階段的沖洗措施及油沖洗后油質要求嚴格等諸多特點。項目結合單位及業內同行今年來在油系統安裝及沖洗工作中遇到種種問題，事前制定相應預控工藝措施，組織落實后取得顯著效果?，F將技術措施主要部分概述包含以下幾點：

①新疆恒聯五彩灣項目2×660MW汽輪發電機組油系統設備及管道勻采用不銹鋼管（材質：06Cr18Ni9），其中潤滑油為套裝油管路。油管道安裝前按要求進行100%的光譜復查和規格核對，不符合要求嚴禁擅自使用;

②安裝前與土建部門做好油系統設備基礎及管道支架埋件的復查、交接工作，發現問題，安裝前落實解決，減少施工過程中的不連續，避免人員工作效率降低;

③主油箱、儲油箱按要求進行24小時灌水試驗，冷油器（包含主機冷油器及密封油集裝裝置上的管式冷油器）需按制造廠要求進行相應的水壓/氣壓試驗;

④油系統設備就位時位置、標高尺寸需進行復查。潤滑油主油箱上連接的管路系統比較多，所以要著重復查。如東汽330MW機組主油箱、切換閥及主機冷油器連接的油管道廠內已組焊完畢，現場只需進行裝配，那主油箱及冷油器在就位時其相對位置需與圖紙相符。

⑤油管道的焊接方法采用全氬弧焊，特別是套裝油管路內部的壓力油部分，要嚴格執行焊后檢驗措施，不經檢驗合格，不得進行外套管的封閉及焊接工作;

⑥前軸承箱底部兩趟回油母管在前機架臺板碾磨完進行焊接，焊接完后對前軸承箱與機架的接觸進行復查并修刮，防止因管道焊接時受熱不均勻使前機架產生變形，造成機組后期運行振動超標。中、后軸承座回油母管應在臺板研磨完成后，將回油母管引出相應機架基礎，防止后期因回油母管底部與機架間隙過小導致無法施工;

⑦油管道安裝時要保證其內部的潔凈度，為后期的油沖洗工作奠定基礎。在管道施工之前考慮好油循環的預留口、短接措施及相關材料，在管道施工過程中完成一階段沖洗措施，節約時間;

⑧發電機前、后端蓋底部油管道分部密集，上海電氣660MW機組抽、穿轉子時端蓋要下沉500mm，在安裝油管路時要考慮好后期檢修方便。而且發電機軸承供油與氫側回油同為114×6的不銹鋼管，氫壓、油壓引壓管同為22×2.5的不銹鋼管，在安裝發電機穿墻管時防止接錯;

⑨安裝過程中控制好回油管道的坡度，本工程圖紙要求回油管道坡度為3‰-5‰，根據現場實際條件將回油管坡度可稍微放大，確?；赜椭林饔拖鋾惩?

⑩套裝油管路安裝方法采用地面組合，整體吊裝就位，增加施工效率，減少高空作業。為確保在沖洗過程中油量充足，在前軸承箱底部套裝油管的主油泵進、出口短接管上加裝隔離門，在中軸承座、后軸承座及發電機汽、勵端軸承進油管上分別加設臨時隔離門，并指派專人操作監護、操作，提高油循環沖洗效率;

EH油系統第一階段進、回油短接沖洗時，拆除EH油管道與油動機連接處的活接頭，加工與油動機同規格的活接頭制作臨時沖洗工具，使EH油管道上已焊接的活接頭與臨時沖洗工具采用絲扣連接，在后期的EH油系統正式恢復時能避免切割、焊接作業，保證該階段沖洗合格后管路不會遭到二次污染;

濾油階段規定技術人員按要求做好各項油系統沖洗措施記錄，特別是為滿足油系統沖洗而增設的臨時堵板，避免油系統沖洗合格恢復正式管道時，遺漏某軸承進油上的臨時堵板，在整套啟動時造成軸瓦烏金表面因溫度過高而損壞的事件;

汽輪發電機組油系統小管道數量、種類多，走向密集交錯，安裝過程中需考慮集中、合理布置，提升小管道安裝觀感質量。根據以往施工經驗，小管道（此項目小于DN80的管道無布置圖）的安裝工藝很大一方面取決于現場的支架，班組長與技術人員應勘查小管道施工點，對施工人員進行細致的管道布置交底，讓施工人員在作業前做到心中有數;

潤滑油采用3臺壓板濾油機濾油，EH油采用業主購買的德國波爾真空濾油機濾油。濾油階段正值現場施工高峰期，特別是保溫棉對油質的污染很大，加上現場空氣中粉塵較多，對主機潤滑油的濾油工作不利?，F場確定簡易解決方案如下：第一，由于壓板濾油機密封性不好，采取在濾油區域用阻燃帆布及腳手架搭設簡易密封蓬。第二，針對更換濾紙時對壓板濾油機二次污染，安排油循環人員避開正常工作時間更換濾紙，把油的二次污染降到最低;

交底油循環人員對各油系統支路每隔4小時進行切換交替沖洗，每小時巡檢記錄溫油、油壓、油箱油位等參數，并作好記錄。油循環人員應熟悉油管路系統，并對油系統設備開關及電源位置清晰，確保在發生緊急情況下能及時、準確的采取措施。（油系統某些泵未設計事故按鈕，需在MCC上操作）;

EH油系統、頂軸油系統正式恢復，裝電磁閥、伺服閥、關斷閥時要注意O型圈加裝位置正確，恢復正式接頭時檢查O型圈是否完好，緊固力矩要均勻。潤滑油、密封油系統多為法蘭連接，檢查聚四氟乙烯墊片完成，連接法蘭對稱均勻緊固;

安排施工人員在油管道正式安裝前進行內部清理，對20mm以下管子用98%以上的無水乙醇沖洗后用儀用壓縮空氣進行吹掃;22mm至45mm的管子用鐵絲捆扎白稠布進行清理，白綢布用無水乙醇侵濕;45mm以上的管子用壓縮空氣吹掃。并在油箱及軸承座內部配備相應數量的磁棒;

32mm以下的管道用彎管機進行現場冷彎，32mm以上的管子采用熱壓彎頭。冷彎彎頭的彎曲半徑為管子公稱直徑的4倍以上，若彎曲半徑過小，會導致管子相應部分出現裂紋，嚴重影響管子的使用壽命及后期系統的安全、穩定運行;

系統進油前聯合進行檢查，對部分不合格項進行整改，油系統臨時閥門牌全部按要求掛識，油循環區域按規定張貼警示牌，照明充足，消防器材配備齊全;

經有檢驗資質的機構化驗油質合格后，正式系統恢復完，才能確認油循環工作完畢。其中主機潤滑油系統油質合格標準需達到NAS7級，EH油系統油質合格標準為NAS5級。

3 ?實施后效果檢查

新疆恒聯五彩灣項目2×660MW汽輪發電機組油系統設備及管道安裝自2016年5月27日開始，至2016年8月13日系統油循環結束，正式系統全部恢復。主機潤滑油油質化驗結果為NAS7級，EH油系統油質化驗結果為NAS4級，符合規范和廠家要求，為后期機組分部調試及整套啟動奠定了夯實的基礎。汽輪發電機組油系統安裝及油循環結束共計工期75天，其中油管道安裝32天，油循環沖洗41天，系統正式恢復2天。比計劃工期提前25天完成，系統進油后未發生整改、滲漏事件，滿足機組冷態調試及整套啟動的條件，高標準完成汽輪發電機組油管道安裝任務，獲得業主、監理各方的好評。

4 ?不足之處及今后努力目標

4.1 不足之處

雖然對于新疆恒聯五彩灣項目2×660MW機組汽輪發電機組油系統安裝工作順利完成，并在企業內部取得一定的進步，但是還存在以下不足：

①采用壓板濾油機為傳統濾油工藝，未使用大流量最大化提高沖洗效率;

②在潤滑油循環沖洗時，閉式水泵由于倒送電未進場而不能投運，造成EH油、主機油在油溫過高時，只能采取停泵自然冷卻，影響沖洗進度與沖洗效果。

4.2 努力目標

針對本項目的不足之處，下一步需要落實的改進措施包含以下內容：

①我們的技術管理工作方面應該與時俱進，而非在編制技術方案時選擇比較成熟的老工藝，要敢于創新和嘗試，懂得將先進的技術及設備融入我們的施工生產工作之中，并且為我們服務。

②對于閉式水泵不能投運的問題，一方面要加強管理者與外部的協調能力，另一方面應懂得變通，采取必要的應急措施來解決現場實際問題。當時自化水車間來的主廠房除鹽水管道就在冷油器旁邊，化水車間早已投運，當時可用除鹽水作為冷卻介質以滿足降低油溫的作用。

時至今日，雖然汽輪發電機油系統設備及管道安裝、油循環沖洗技術方案在電力建設行業已經相當成熟，但油系統在后期調試及投運工作中卻問題頻發，很值得我們去思考。從油系統安裝開始采取相應的預控措施，從各方面控制影響安裝工藝質量及油質合格的因素，對油系統安裝及循環周期的縮短、工程節點的保證有著重要意義。

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