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1、 收稿日期: 1997- 08- 11 凝汽器管板孔椭圆度严重超差的处理办法 RemedyM ethod for Serious Excessive Tolerance of Ellipticity on Condenser Tube2plate Holes 徐水荣 (西北电建一公司,北京市, 100023) 摘 要 针对300MW机组凝汽器管板孔椭圆度严重超差而引起的渗漏现象,进行了不同孔径管板 孔的胀管试验和FX2738修补材料的堵漏试验,并在此基础上提出了管板孔缺陷的处理方案。 关键词 凝汽器管板孔椭圆度 超差 胀管试验 FX2738修补材料 修补方案 1 概述 西北电建一公司承接了华能
2、汕头电厂1号 机组汽轮机辅助设备的安装工作,一期工程为 2300 MW的俄供机组,其中300K 218200 双流程凝汽器技术参数:热交换面积18 200 m 2; 冷却管尺寸 25 mm1 mm10 000 mm; 冷却管材料为铜镍合金;冷却管23 360根;冷 却水流量33 500m 3? h; 蒸汽冷却量6171 6 t ? h; 管板材料为不锈钢。 在1号机组凝汽器安装过程中,发现大量 的制造缺陷,最严重的是管板孔存在大量椭圆 孔,且严重超差,最大椭圆度达1164mm。椭圆 度大于0115 mm的共计有1 617个孔;椭圆孔 大径大于 26 mm的计214个孔。 2 胀管试验 由于存在
3、椭圆孔,使凝汽器铜管安装无法 直接进行胀接工作,为了确保凝汽器铜管安装 质量,进行了大量的试验工作。 首先,根据测量结果,制作了各种管孔规格 的小型凝汽器,且使各管板孔椭圆度在011 mm左右,最大可达0115 mm但不得越过0115 mm ,各试验用小型凝汽器管孔规格分别为: 2514 + 0115 - 0105 mm 、 26 + 0 - 011 mm 、 2615 + 0 - 011 mm、 27 + 0 - 011mm 、 2715 + 0 - 011 mm 、 28+ 0- 011mm。 试验 用凝汽器可穿管数量为30根。 另 由 于 凝 汽 器 管 板 孔 设 计 尺 寸 为 4
4、设备改进及运行预防建议 411 从制造的角度考虑,纵销应加宽 (25 80) % ,由原来的120 mm增宽到 (150 200)mm , 以改善抗扭性能。 412 尽可能使猫爪横销的中心线重合,提高平 行度,以减小汽缸横向膨胀的阻力。 413 分缸机组应提高中压缸的刚度。 414 汽缸立销与缸、 箱的固定板应焊死,或加 粗稳钉及螺栓直径,以确保汽缸与转子的同心 度稳定。 415 控制汽缸法兰加热,左右侧温差应小于5 。 416 分缸机组停机时,应尽可能不投速冷装 置。 417 分缸机型不如合缸机型,在设备订货时, 尽可能选用凝汽式合缸机组。 65 电 力 建 设 1998年第1期 1994-
5、2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http:/ 2514 + 0115 - 0105 mm ,而铜管规格为 251 mm ,若 直接在 26 mm以上的管孔内进行胀接,在管 孔内壁与冷却管外壁无紧力的情况下则各管的 自减薄率为: = (1 - A-2(!? 2) 2 -24 2 )100 % 式中 A为管孔直径。计算结果如表1。 表1 各管自减薄率 管孔直径?mm26261527271528 自减薄率 ?%4126118109181115 又由于凝汽器冷却管材为铜镍合金,且
6、经 过工艺性能试验,发现俄供管材性能均不合格, 在进行扩张、 压扁试验时,均有不同程度的裂 纹,虽经过管头部进行退火处理,但效果仍不理 想,处理后硬度值还显偏高。 基于以上原因,决定在大管板孔内加装套 管进行胀接试验,各套管内径均为 2514 + 0105 - 0 mm ,外径分别为:26135 + 0105 - 0 mm、 26185 + 0105 - 0 mm、 27135 + 0105 - 0mm、27185 + 0105 - 0mm。各套管 材料采用耐海水腐蚀的不锈钢,长度均为50 mm。 由于各管板孔还存在椭圆度,但最大值均 不超过0115 mm。因此,选用三滚柱胀头进行 胀接。 首
7、先对管板孔为 2514 + 0115 - 0105mm的试验用 凝汽器进行胀接,经打压试验,无一胀口渗漏; 再对管板孔为 26 + 0 - 011 mm先不加装套管,直 接进行胀接,经打压试验,亦无一胀口渗漏;最 后,对管板孔为 26+ 0- 011mm以上(包括 26+ 0- 011 mm)的各型试验用凝汽器加装套管进行胀接, 方法为先对套管进行胀接,使其扩张率为10 % 左右,再穿铜管进行二次胀接。如附图所示。 之后对各小型凝汽器进行打压试验,发现 在 管 板 孔 为 2615 + 0 - 011mm、27 + 0 - 011mm、 2715 + 0 - 011mm、 28 + 0 - 0
8、11mm的凝汽器上有极个 别胀口中,套管与管板之间有渗漏现象。 而管板 孔为 26 + 0 - 011 mm均无渗漏现象。 附图 胀管示意图 3 修补试验 为了克服渗漏现象,我们决定在套管与管 板之间加涂FX2738金属修补材料进行修补试 验。 该材料机械性能及耐化学性能如表2、 表3。 表2 FX-738物理机械性能 颜色灰金属 体积?(cm3kg- 1)409168 使用时间?m in20 固化收缩率01001 固化后硬度? 肖氏D 90 最高使用温度? 204 抗压强度?(kNmm- 2)123121 抗弯强度?(kNmm- 2)96173 抗剪强度?(kNmm- 2)17117 表3
9、FX-738耐化学性能 煤油极佳 10 %盐酸极佳 氮化溶剂极佳 10 %硫酸极佳 甲醇极佳 二甲苯极佳 氨极佳 10 %氢氧化钠极佳 10 %硝酸极佳 751998年第1期 电 力 建 设 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http:/ 首先将管板孔内壁清理干净,均匀地薄薄 涂上一层金属材料修补剂,之后即将套管插入, 过 (10 15) m in后,立即进行胀接工作。保证 胀接时间与涂胶时间间隔不得大于20m in。且 修补胶必须随用随配,配好后放置时间不得大
10、于10 m in。套管胀接完毕后,让其静置4 h以 上,使其自行固化后,再穿入冷却铜管进行胀接 工作。再次进行水压试验,经检查无一胀口渗 漏。 4 缺陷处理方案 经以上试验,决定对该凝汽器管板孔缺陷 采用如下方案进行处理。 411 对于管板孔椭圆度大径大于 26 mm ,且 椭圆度小于0115 mm的管板孔不进行处理,按 正常施工程序直接胀接。 412 对于管板孔椭圆度大径小于 26 mm ,但 椭圆度大于0115 mm的管板孔进行铰孔,使其 最大直径不大于 26 mm ,且使其椭圆度小于 0115 mm之后,按正常施工程序胀接。 413 对于椭圆度大径大于 26 mm ,但小于 2615 m
11、m的 管 板 孔,将 管 板 孔 扩 孔 至 2615 + 0 - 011mm;大于 2615 mm ,但小于 27 mm 的管板孔,将其扩孔至 27+ 0- 011mm;大于 27 mm ,但小于 271 5 mm的管板孔,将其扩孔至 2715 + 0 - 011mm;大于 2715 mm ,但小于 28 mm 的管板孔,将其扩孔至 28+ 0- 011mm。扩孔后,保 证各管板孔内径的椭圆度在011 mm左右,且 必须小于0115 mm。 414 对扩孔后的各管板孔加装套管,各套管内 径均为 2514 + 0115 - 0105mm ,外径分别为 26135 + 0105 - 0 mm、
12、26185 + 0105 - 0mm、 27135 + 0105 - 0mm、 27185 + 0105 - 0mm。长度均为50mm ,套管材料均 为耐海水腐蚀的不锈钢。 415 在各套管与管板孔之间加涂FX2738金 属修补材料,按要求进行胀接工作。 416 待FX2738金属修补材料自行固化后,再 进行穿管工作,按正常施工程序进行。 417 待凝汽器铜管整体胀接结束后,进行灌水 试验检查。 经过采取以上处理方案后,在凝汽器灌水 试验及机组整套168 h试运的检验过程中,凝 汽器胀口无一渗漏,确保凝汽器的安装质量。 同 时亦证明该处理方案的可行性。 85 电 力 建 设 1998年第1期 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http:/