作者：薛丰　

摘要：从材质、运行情况、检修工艺等多个方面临国产200MW氢冷发机电转子护环发生裂纹的缘由进行了分析，并据此提出了响应的预防对策，对预防转子护环裂纹的发生和扩年夜和提高机组运行的平安靠得住性，都具有重要的意义。
要害词：护环　裂纹　分析　防范
1　前言
我厂#5--#8四台200MW汽轮发机电，均为四川东方机电厂生产，划分于一九八五年至一九八七年间投进生产运行。这四台机组都是采用水-氢-氢的冷却方式，即发机电定子线圈采用冷却水冷却，定子铁芯及转子采用氢气进行冷却，工作中的冷却氢气额定运行参数以下：工作氢压为0.3MPa,冷却氢气用量为35m3/s,氢气纯度要求不小于96，氢气湿度要求在0.3MPa下不年夜于10g/m3,进风温度要求35~40摄氏度，机内充气容积为83m3。
二零零零年一月，我厂进行八号发机电组年夜修，在抽动身机电转子，扒下转子两侧年夜护环进行金属探伤时，发现励侧护环键槽内有细小裂纹五处，其中两处用角磨机打磨失落20mm后，裂纹依然未能磨失落，而护环键槽壁厚仅45mm，只好更换一个新护环。二零零一年四月，我厂进行五号发机电的年夜修工作时，又一次发现一样的问题，此次在转子励侧年夜护环上更是发现七处裂纹，其中一处打磨失落25mm后，裂纹照旧清晰可见，再次更换一个新护环。这两次均因姑且决议采办，不单影响了检修工期，且多支出检修费用计六十余万元，增加了检修的成本。这些情况都给我们的检修工作带来较年夜的影响，造成工作被动。是以，探访发机电转子护环裂纹发生的缘由，进而作好预防措施，对我们的平安生产就显得很是需要。那末，护环裂纹的发生主要是由于哪些方面的缘由呢？
2　发生裂纹的缘由分析
造成护环发生裂纹的缘由是多方面的，具体分析起来主要身分有以下几个方面：
2.1　护环材质欠好，使其易发生裂纹
发机电转子在运行中处于高速旋转的状态，护环则要承受极年夜的电磁力及旋转离心力的作用，再加上护环的运行情况是持久处于高温、湿润，极易造成护环裂纹的发生，因而对护环的机械强度及韧性都要求比力高。我们的机组全数使用的是18Mn5Cr奥氏体钢材质的护环，由于专业常识的限制，我对这类材质的性能其实不太领会，可是凭据一些资料的介绍来看，这类材质的钢在相对湿度年夜于50的湿润情况中，其抗应力侵蚀性能变差，显然不能完全知足平安生产上的要求，今朝这类材质的护环已处于慢慢淘汰的阶段。
2.2　机内氢气湿度太年夜
氢气湿度太年夜，对护环酿成的影响是很年夜的。我们的机组，由于存在着密封油向机内渗漏的现象，而油中又含有年夜量的水份，造成发机电内的湿度很年夜，护环的运行情况恶劣，对护环的金属性能发生一定的影响，促使了裂纹的发生和扩年夜。
2.3　套、扒护环时的加热方式不妥
今朝，我们在进行转子护环的套、扒工作时，一般均采用气焊加热的方式，判定加热温度是否足够，也是哄骗敲击听声音变化、锡条能否融化等方式来进行判定，这类方式完全是由人工操作，而且更多的是依靠经验判定，是以，外界的干扰身分也就比力多。加热温度不平均，长时间的在一点进行加热，操作不熟练，温度控制不妥，套、扒护环的专用工具使用方式不妥，经验比力欠缺等等，任何一点晦气的身分，不仅造成了我们工作难度的增年夜，而且能使护环原本的裂纹扩年夜，对护环造成较年夜的损害。
2.4　对护环的加热次数太多
环状的金属物体，都具有一个共性，就是每次加热后，在冷却时，其径向城市有细小的收缩。我们每扒、套一次，就要对护环进行两次加热，护环内径比上一次有所收缩，造成护环与转子本体连系应力增年夜，增加了下次扒的难度，下次就必需加热到比上次更高的温度，如斯形成一个恶性的轮回，对套、扒护环的加热温度要求会越来越高，对护环酿成的损害也是显而易见的。
3　制定响应的防范措施
既然我们已分析出致使护环发生裂纹的几个身分，我们就能够从这几个方面进手，制定出响应的对策。
3.1　将备用护环更换为新型材质的护环
据相关资料介绍，今朝国内外的机电制造厂家已在采用18Mn18Cr材质的护环替换原18Mn5Cr奥氏体钢材质的护环，这类18Mn18Cr材质，非论是在机械强度、硬度仍是在韧性方面，都要比18Mn5Cr奥氏体钢材质更适合于作为制造发机电转子护环的材料，也使机组运行的平安靠得住性上了一个新台阶。几年来，在装设18Mn18Cr钢护环的发机电中，不曾看到有因应力侵蚀而造成护环裂损的报到。实践证实，这类材质运用于发机电护环上是成功的。
3.2　加装氢气往湿干燥器；进行密封油系统的改造
从一九九八年六月，我厂制氢站份子筛干燥器投进运行，随后在我厂这四台200MW发机电组的年夜修进程中，陆续给其加装了氢气往湿装配及冷凝式氢气干燥器，使机内氢气湿度由11－12g/m3下降到8.5g/m3,到达尺度要求。另外，在连系发机电组增容改造进程中，对发机电密封油系统进行改造，使空、氢侧密封油压分隔控制；对汽轮秘密封系统改造，实现了运行中汽封供、泄汽的自动调整，保证汽封母管压力能维持在0.020-0.035MPa（表压），削减了透平油的含水量；加装油水份离机在线运行，削减润滑油中水份含量。所有的这些工作，使我厂的发机电氢气湿度超标治理工作取得了较年夜的成效，不仅延长了护环的使用寿命，对发机电定子、转子线圈尽缘也很是的有益。
3.3　增强技术培训，采用准确的加热方式
首先，加热进程中必需严酷控制加热温度。加热温度不够将增加拆、装的难度，温渡过高会影响材质的金属特征。是以，对温度的控制应当尽量准确一些，应尽量使用红外线测温仪对加热温度进行控制。加热温度△t由下面的公式求出：
△t=△d,△d=δmax △δ
dβ
式中：δmax=转子本体嵌装面直径-护环嵌装面直径
△δ-热套余量β-材料膨胀系数
d-转子本体嵌装面直径
其次，加热进程中应注重尽对不答理将焊把停留在一点加热，避免护环局部过热变色；加热时尽量哄骗中火焰加热；在划分烤区时，下部的烤区要年夜一些，由于热量向上散发；当概况温度接近要求时，火力应迅速集中到嵌装面处；工作场所应尽量削减空气流动，避免遏制加热时护环温度下降太快。护环扒下后，应作好保温措施，用石棉布将其裹住，使其自然冷却，避免因热冷不均而使其变形。
另外，增强对职工的技术培训，使职工掌控套、扒护环的准确方式，会熟练使用套、扒护环的专用工具，在工作中做到配合默契，有条不斋，这不单能提高工作效率，还能减小对护环的损伤，并能保证工作人员不被灼伤。
3.4　制定科学的检修计划，尽量削减扒护环的次数。
每次将护环的加热进程，对护环都是一种很年夜的损伤。是以，我们应制定出科学的检修计划，在检修中完善实验方式，充实依据转子的各项电气实验数据及金属探伤实验陈述，做失事实求是的分析，尽量削减扒护环的次数。
4　遗留问题
在分析护环裂纹问题的进程中，我们发现两个有裂纹的护环均是励侧护环，汽侧护环无缺无缺，这是一种巧合呢，仍是由于发机电结构及电磁力对护环的影响造成裂纹的发生？由于自身常识的局限性，今朝尚没法做出定论，希看能获得相关方面专家的进一步指点。
5　竣事语
国产200MW氢冷发机电转子护环裂纹发生的缘由，是一个很是复杂的问题，牵扯到电气、汽机、化学、金属材料等多个专业，要对其作出周全、细致的分析，其实不是一件轻易的工作，要做好周全的预防措施，也需要多个专业的紧密亲密配合和配合攻关方能奏效。但随着对机组现代化改造的进一步加年夜，随着高新技术、装备在运行监控和检修进程中的运用，随着检修工艺水平的进一步提高，我们对各个环节的处置会越来越完善，这个问题将获得慢慢的解决，机组运行的平安靠得住性也将越来越高。
[参考文献]
[1]赵庶佳《机电检修及维护判定》
[2]洪鼎华《氢冷发机电氢气湿度超标治》