论文导读：黑化集团热电厂两台机组B6-35和CC12-35/10/5型汽轮机分别有南京汽轮机厂和上海汽轮机厂生产，为了合理的利用钢材，以及便于浇注、加工，汽缸分成高压、中压和低压三段，在垂直结合面处也是用螺栓紧固，在压力较高的垂直结合面的内圆处进行密封焊接，保证汽缸结合面的密封性。汽缸螺栓的咬死现象，不但造成了经济损失，而且给机组检修带来了很大的困难，因此，分析其原因，采取相应的措施，对缩短检修时间，节约检修费用，降低劳动强度是很有好处的。1）紧固件（螺栓和螺帽）拧紧后，在高位下长期工作，虽然总变形量不变，但由于部分弹性变形为塑性变形所代替，紧固件中的应力变逐渐下降，当残余应力低于设计要求的最小密封力时密封性能就降低，产生松弛现象，松弛现象与初应力大小有关，初应力过大会加速材料的松弛，并不是把螺栓与螺帽拧得越紧越好，对初应力的大小要有所控制，对力矩作出规定。
关键词：汽轮机，汽缸螺栓，初应力，拆装工艺
0.概述
黑化集团热电厂两台机组B6-35和CC12-35/10/5型汽轮机分别有南京汽轮机厂和上海汽轮机厂生产，为了合理的利用钢材，以及便于浇注、加工，汽缸分成高压、中压和低压三段，在垂直结合面处也是用螺栓紧固，在压力较高的垂直结合面的内圆处进行密封焊接，保证汽缸结合面的密封性。汽缸水平结合面的密封性是靠中分面螺栓的紧力来达到的，根据汽缸内蒸汽的压力、温度、汽缸的结构尺寸，确定了螺栓使用的材料以及尺寸。其中高压缸共有螺栓28只，有M54螺栓20只，M72螺栓8只，螺栓杆材质均为35GrMoA，螺母材料为45#钢。
在上几次检修中，两台机组都出现过高压缸螺栓咬死现象，有时2-3只，有时4-6只，螺栓一旦咬死，则无法拆除，只得用割把切开螺帽，再修复螺杆。
汽缸螺栓的咬死现象，不但造成了经济损失，而且给机组检修带来了很大的困难，因此，分析其原因，采取相应的措施，对缩短检修时间，节约检修费用，降低劳动强度是很有好处的。
1.汽缸螺栓咬死的原因
对于汽缸螺栓咬死的原因，经过实践分析，有以下几个原因：
1）紧固件（螺栓和螺帽）拧紧后，在高位下长期工作，虽然总变形量不变，但由于部分弹性变形为塑性变形所代替，紧固件中的应力变逐渐下降，当残余应力低于设计要求的最小密封力时密封性能就降低，产生松弛现象，松弛现象与初应力大小有关，初应力过大会加速材料的松弛，并不是把螺栓与螺帽拧得越紧越好，对初应力的大小要有所控制，对力矩作出规定。
2）组装工艺不好，螺纹内有毛刺、伤痕、杂物；热紧时间过长，螺纹部分温度过高都能使螺栓胀死。
3）拆卸螺栓时的温度掌握 不好，在汽缸尚未冷透时就拆卸螺栓或者加热时间及 温度掌握不好，螺栓未能有效伸长。
4）螺栓长期在高温下工作，表面易产生高温氧化物，若润滑涂料性能不良，在挤压作用下使螺纹间的氧化物聚结一起形成坚硬的氧化膜，松卸螺帽时，氧化物一旦拉破，产生毛刺，导致螺纹咬住。
50螺栓质量加工不良，螺纹光洁度差，配合间隙小，引起螺栓咬死。
2.防止汽缸螺栓咬死的措施
2.1确定适当的拧紧力矩
既要保证汽轮机的汽缸法兰在整个工作期间的严密性，又不致因其应力过大而降低螺栓的使用寿命和造成螺纹咬扣，国内的汽轮机紧固件的设计寿命一般在20000小时，最小密封力在15kg/mm2,高压缸螺栓材质一般为35GrMoA，在400o时初应力σ为35kg/mm2，σ残余≥15kg/mm2，材料常温下的屈服强度σs应≥2σ≈70kg/mm2，即螺帽的拧紧力矩在70kg/mm2左右，仅用冷紧的方法不易达到，因此对M54的螺帽拧紧工序是先冷紧再热紧，冷紧后加热螺栓使其伸长，再将螺帽旋转到预先给定的弧长K，对于M54的螺帽，弧长K约为5.5ｃm。K= ,式中：σ--螺栓的初紧力，L--螺帽自由端长度，cm(对于双头螺栓罩型螺帽应螺栓在法兰结合面以上的高度；对于六方螺帽为汽缸上法兰厚度加上螺帽的高度；对于穿透性螺栓应为上下法兰的厚度加上一侧螺帽的高度，D--螺帽外径 cm,S--螺纹的螺距cm,E--工作温度下材料的弹性模数 kgf/cm2,ａ－－考虑到法兰受压收缩及法兰结合面内密封涂料减薄的系数，取１．３。
由上式可知，计算Ｋ值的公式虽不复杂，但计算时有的数据要从有关手册中查找，使用不方便，在演算过程中由于差错导致螺栓拧紧度不当的缺陷，为此，可利用公式作出简易数算图尺，详见参考 ：徐奇焕《汽缸螺栓热紧弧长简易速算图尺》。用两种方法求出Ｋ值，其相对误差小于１％。发表论文。
2.2改进拆装工艺
2.2.1螺栓拆卸
只有在调节级处汽缸壁温降到80o以下时，才允许松卸螺栓，因为在热状态下松螺帽，会因螺纹硬度降低而使螺纹咬扣。发表论文。
在加热松卸螺帽时，控制好加热时间及温度，用大号烤把加热松螺帽时，其火焰长度应充满螺栓的加热孔，均匀加热，对M54加热时间约为1.5分钟，对M72螺栓加热时间约为2分钟，用手锤轻轻敲打螺帽而发出沉闷的嘶哑声音，说明螺纹间已出现间隙，再用3米左右的加力杆由2-3人施力迅速松脱螺帽。使用电加热棒加热螺栓拆卸效果更好，只要能保证螺栓有效地加热伸长，就会使螺栓顺利取出。
2.2.2螺栓热紧：
螺栓冷紧后再进行热紧，待螺杆受力伸长后，用加力杆将螺帽旋转到预先标定的弧长，如果加热时间及温度掌握不好，伸长量不够，使大力矩硬板或大锤敲打，这时螺帽就会在温度较高、螺纹硬度较低，以接触应力较大的状态下旋转，会使螺纹产生毛刺。从而在拆螺帽时出现咬扣现象。
2.3选择良好的润滑涂料
以前我们采用二硫化钼粉作为螺栓涂料，在一定程度上可以减少螺纹间氧化物的聚结和减小摩擦系数，减轻螺纹咬扣，当在成分分析及使用效果发现：二硫化钼在399o左右分解，效果较差，后来改用片状石墨，石墨的高温性能良好，在400o以上作润滑剂是恰当的。在螺杆上涂抹涂料时，应均匀、适当，并用压缩空气吹去多余的粉末，以防止涂料堆积在螺纹内造成卡涩。发表论文。
经过上述分析及措施的落实，在近几次检修中没有出现螺栓咬死现象，收到了一定的经济效益。
参考文献：
[1]徐奇焕.汽缸螺栓热紧弧长简易速算图尺.电力机械,1984,5.
[2]郑中新.宝钢自备电厂350MW汽轮机的检修经验.动力工程,1988.
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