专利名称：汽轮机汽缸水压试验内腔堵板的调整方法
技术领域：
本发明涉及汽轮机领域，具体是一种汽轮机汽缸水压试验中调整堵板的工艺方 法。
背景技术：
汽轮机在发电运行过程中，其大型部件如高中压外缸承受高温、高压的蒸汽，要求 其强度得到保证，因此在汽缸精加工后，需要对汽缸本体进行检查，检查其是否存在渗水或 有裂纹，检查合格后再将汽轮机安全投产。对汽缸本体进行检查，通常采用水压试验的方 式，检查汽缸是否有裂纹及汽缸的强度是否合格。如图1所示，在核电汽轮机中的高中压外缸内设置有若干个内腔堵板(2、3、4)， 使高中压外缸内构成B、C、D等多个腔室，分别进行水压试验。该水压试验具有多个压力段， 对应B、C、D等多个腔室，其试验压力值对应其工作压力，因此，各个腔室的压力值不同。进 行水压试验之前，必须分别对内腔堵板(2、3、4)进行预紧，调整堵板位置，使得各腔室安全 封闭。调整内腔堵板(2、3、4)的原工艺方法如下
(1)首先把汽缸1上下半合并且把紧中分面各螺栓后，由于操作者无法进入B、C腔室， 内腔堵板2只能依靠操作者进入D腔室间接调整，操作者进入D腔室，把紧各螺栓7上的螺 母10，松开各螺母8，顶紧各螺母9直到顶不动为止，凭经验内腔堵板3和内腔堵板4是否 密封到位。(2)顶紧各顶丝螺杆5，把紧各罩螺母6，凭经验判断内腔堵板2是否密封到位。由于B、C腔室的尺寸限制和安全因素，操作者无法进入B、C腔室，只能在D腔室内 对内腔堵板(2、3、4)进行调整。因此，操作者只能依靠直觉和经验对内腔堵板2进行调整， 通过调整内腔堵板3法兰上的螺纹顶杆7，来控制内腔堵板2的预紧力，这样很容易造成内 腔堵板(2、3、4)密封不到位。由于操作者无法获得确切的信息，来判定内腔堵板2是否预 紧，采用这种方式预紧，很有可能使得内腔堵板2密封不到位。在水压试验的过程中，一旦 内腔堵板2密封不到位，就会使得汽缸灌满后升压过程中内腔堵板2窜压，使得水压试验无 法顺利地进行。一旦发现这种情况，就要必须立即采取以下步骤进行解决放水一松开内腔 各堵板一加热中分面螺栓并松开一开缸检查一重新装配内腔堵板一把紧中分面螺栓一调 整内腔堵板一灌水一打压。如此一来，严重耽误水压试验周期，给生产和操作者造成很大的 压力。打压过程中，由于力度掌握不当，还会造成内腔堵板上的密封圈脱落，这样的话就需 要重新开缸、再次装配密封圈，耽误试验周期。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于汽轮机汽缸水压试验，在高压腔室内就能对所有 内腔堵板进行精确调整的工艺方法。本发明所采用的技术方案是
一种汽轮机汽缸水压试验内腔堵板的调整方法，所述汽缸内设置有若干个内腔堵板，
3分别与汽缸内壁上对应的定位环配合，将汽缸内部空间隔离成多个腔室，所述内腔堵板具 有法兰，法兰的背端面与定位环配合，配合面设有密封圈；其中，构成高压腔室的一对内腔 堵板3、4相向布置，由螺纹顶杆顶住两内腔堵板法兰的正端面，通过调整螺纹顶杆的有效 长度，将两内腔堵板3、4分别顶紧固定在各自的定位环上，内腔堵板2与内腔堵板3构成次 高压腔室，在内腔堵板3的法兰上设有顶丝螺杆，通过调整该顶丝螺杆的轴向位移量，将内 腔堵板2顶紧固定在其定位环上；在调整之前，先根据内腔堵板、密封圈、螺纹顶杆、顶丝螺 杆的尺寸，分别计算出螺纹顶杆、顶丝螺杆的理论调整量，调整后，测量螺纹顶杆的有效长 度，将其长度增量与理论调整量比较，从而判断内腔堵板3、4的密封状况，如果螺纹顶杆的 有效长度增量与理论调整量不一致，则再次调整，直至螺纹顶杆的有效长度增量等于理论 调整量；测量顶丝螺杆的轴向位移量，将其与理论调整量比较，从而判断内腔堵板2的密封 状况，如果顶丝螺杆的轴向位移量与理论调整量不一致，则再次调整，直至顶丝螺杆的轴向 位移量等于理论调整量。将所述螺纹顶杆的有效长度增量调至等于理论调整量，使内腔堵板3、4的密封压 力符合规程要求；将所述顶丝螺杆的轴向位移量调至等于理论调整量，使内腔堵板2的密 封压力符合规程要求。所述内腔堵板3、4的法兰端面之间设置有若干根螺纹顶杆，周向均勻布置，通过 比较所有螺纹顶杆的有效长度增量是否一致，判断内腔堵板3、4的密封间隙是否均勻。所述内腔堵板2的法兰端面上设置有若干根顶丝螺杆，周向均勻布置，通过比较 所有顶丝螺杆的轴向位移量是否一致，判断内腔堵板2的密封间隙是否均勻。本发明产生的有益效果是
本发明采用上述量化调节的技术方案，可以确保内腔堵板的密封压力符合实验要求， 密封间隙均勻，改善了内腔堵板的密封效果，可以确保水压试验的成功率，缩短了水压试验 周期。对多工作压力段的汽缸的水压试验具有很好的推广价值，特别适用于核电高中压外 缸水压试验，同样也适用于火电、燃机等多腔室水压试验调整堵板的工艺方法。
图1是核电汽轮机的汽缸水压试验内腔堵板的结构示意图； 图2是顶杆的尺寸结构示意图3是内腔堵板的尺寸结构示意图4是本发明核电汽轮机的汽缸水压试验内腔堵板的尺寸结构示意图； 图5是本发明顶丝螺杆的尺寸结构示意图； 图6是本发明定位环和内腔堵板的尺寸结构示意图中标号表示1 一汽缸，2 —内腔堵板，3 —内腔堵板，4 一内腔堵板，5 —顶丝螺杆， 6 一罩螺母，7 —螺纹顶杆，8 —螺母，9 一螺母，10 一螺母。
具体实施例方式本发明是一种汽轮机汽缸水压试验内腔堵板的调整方法，下面以核电汽轮机的汽 缸水压试验为例，来说明本方法的具体步骤
如图4所示，核电汽轮机的汽缸1内设置有3个内腔堵板(2、3、4)，分别与汽缸1内壁上对应的定位环配合，使汽缸1内构成多个腔室(B、C、D)，其中D腔室是高压腔室。内腔堵板 (2、3、4)的圆周部分边缘设置有法兰，法兰背端面与定位环配合，配合面上设置有密封圈。 密封圈为弹性橡皮圈，可以在其弹性形变的范围内压紧和松弛。其中，高压腔室D两侧的内 腔堵板(3、4)相向布置，由螺纹顶杆7顶住内腔堵板(3、4)法兰的正端面，通过调整螺纹顶 杆7的有效长度，将两内腔堵板(3、4)分别顶紧固定在各自的定位环上。内腔堵板2与内 腔堵板3构成次高压腔室C，在内腔堵板3的法兰上设有顶丝螺杆5，通过调整该顶丝螺杆 5的轴向位移量，将内腔堵板2顶紧固定在其定位环上。螺纹顶杆7有若干根，周向均勻布 置在内腔堵板(3、4)的法兰端面之间，螺纹顶杆7两端具有螺纹，一端连接有对称布置的螺 母8和螺母9、另一端设置有螺母10。顶丝螺杆5也有若干根，周向均勻布置在内腔堵板2 的法兰端面上，顶丝螺杆5穿过内腔堵板3的法兰，延伸进入高压腔室D的内部，顶丝螺杆 5的末端是轴向调整部分的作用装置，设置有螺纹及与其配合对应的罩螺母6。如图5、图6所示，内腔堵板(2、3、4)的具体调整方法的步骤是
(1)将内腔堵板(2、3、4)安装到汽缸定位环的相应位置，在合并上、下半汽缸1之前，测 量内腔堵板(2、3、4)定位环之间的距离，S卩D腔室定位环端面与E腔室定位环端面之间的 距离A、B腔室定位环端面与D腔室定位环端面之间的距离B ；内腔堵板3法兰端面与内腔 堵板4法兰端面之间的距离C ；D腔室定位环端面与内腔堵板3法兰端面之间的距离D ；内 腔堵板4法兰端面与E腔室定位环端面之间的距离E ；顶丝螺杆5的长度L (如图2所示); 内腔堵板2法兰端面与密封圈顶端之间的距离H2、内腔堵板3法兰端面与密封圈顶端之间 的距离H3、内腔堵板4法兰端面与密封圈顶端之间的距离H4 (如图3所示);顶丝螺杆5活 动端末端到内腔堵板3法兰端面的距离F。距离F，即顶丝螺杆5在高压腔室D内的部分长 度，距离H指的是法兰端面到密封圈高点的厚度尺寸，将所有顶丝螺杆5的长度L的尺寸公 差控制在0. 2mm以内。(2)通过密封圈的弹性系数、性能指标和尺寸和密封的规程要求等，计算出内腔堵 板(2、3、4)法兰端面上的密封圈有效密封时的理论压缩量Δ Η2、Δ Η3和Δ Η4，该理论压缩 量往往是一个有效密封的范围。因此，得出顶丝螺杆5的理论调整量f为Δ Η2，螺纹顶杆 7的理论调整量c为Δ Η3 +Δ Η4。Δ Η2、Δ Η3和Δ Η4 一般在2mm以内。如果没有办法计算出密封圈有效密封时的理论压缩量，也可以在实际操作中先 把紧内腔堵板(3、4)、再进行计算求得顶丝螺杆5的理论调整量f的方法，再对内腔堵板2 进行量化的调整，方法在下列步骤中
(3)合并上、下半汽缸1，把紧中分面各螺栓，操作者进入D腔室，把紧高压腔室D内螺 纹顶杆7上的螺母10，使得螺纹顶杆7不能转动；取下螺母8，粗调螺母9，再对称微调螺纹 顶杆7上的螺母9，从而调节螺纹顶杆7的有效长度增量，将内腔堵板(3、4)反向顶紧在各 自的定位环上。并测量螺纹顶杆7的有效长度，即调整后内腔堵板3法兰和内腔堵板4法 兰之间的距离C'。调整后，将其长度增量Δ C (Δ C = C' - C)与理论调整量C (C =Δ Η3 +Δ Η4) 比较，从而判断内腔堵板(3、4)的密封状况。如果螺纹顶杆7的有效长度增量Δ C与理论 调整量c不一致，则再次调整，直至螺纹顶杆7的有效长度增量Δ C等于理论调整量c。并 且，比较所有螺纹顶杆7的有效长度增量Δ C是否一致，从而判断内腔堵板(3、4)的密封间 隙是否均勻。各螺纹顶杆7的有效长度C'的公差控制在0.5mm以内。
如果c、f未知，则可以通过实际判断内腔堵板(3、4)的顶紧状态，当内腔堵板(3、 4)顶紧时，通过测量D腔室定位环端面与内腔堵板3法兰端面之间的距离D'和内腔堵板 4法兰端面与E腔室定位环端面之间的距离E'，因为调整后内腔堵板3法兰和内腔堵板4 法兰之间的距离C' =A-D' - E'，计算得出当内腔堵板(3、4)有效密封时，内腔堵板 (3、4)表面的橡皮绳的压缩量分别为D' — D和E' — E，再计算出顶丝螺杆5的理论 调整量 f, f =Δ Η2 = Η2 + L — B — D' — F。(1)对称顶紧顶丝螺杆5，测量顶丝螺杆5的活动端末端到内腔堵板3法兰端面的 距离F'，计算出顶丝螺杆5的轴向位移量Δ F= F' -F = H2-H' 2，其中H' 2为内 腔堵板3调整后其法兰端面与密封圈顶端之间的距离。将Δ F与理论调整量f比较，从而 判断内腔堵板2的密封状况。如果顶丝螺杆5的轴向位移量Δ F与理论调整量f不一致， 则再次调整，直至顶丝螺杆5的轴向位移量Δ F等于理论调整量f。如此，即将该内腔堵板 2顶紧、密封。将所有顶丝螺杆5的轴向位移量AF调至等于理论调整量f，使内腔堵板2 的密封压力符合规程要求。并且，比较所有顶丝螺杆5的轴向位移量Δ F是否一致，从而判 断内腔堵板2的密封间隙是否均勻。各顶丝螺杆5的有效长度F'的公差控制在0.5mm以 内。(2)把紧所有顶丝螺杆5上的所有罩螺母6，检查并清理D腔室。
权利要求
1.一种汽轮机汽缸水压试验内腔堵板的调整方法，所述汽缸内设置有若干个内腔堵 板，分别与汽缸内壁上对应的定位环配合，将汽缸内部空间隔离成多个腔室，所述内腔堵板 具有法兰，法兰的背端面与定位环配合，配合面设有密封圈；其中，构成高压腔室的一对内 腔堵板(3、4)相向布置，由螺纹顶杆顶住两内腔堵板法兰的正端面，通过调整螺纹顶杆的 有效长度，将两内腔堵板(3、4)分别顶紧固定在各自的定位环上，内腔堵板(2)与内腔堵板 (3)构成次高压腔室，在内腔堵板(3)的法兰上设有顶丝螺杆，通过调整该顶丝螺杆的轴向 位移量，将内腔堵板(2)顶紧固定在其定位环上；其特征在于，在调整之前，先根据内腔堵 板、密封圈、螺纹顶杆、顶丝螺杆的尺寸，分别计算出螺纹顶杆、顶丝螺杆的理论调整量，调 整后，测量螺纹顶杆的有效长度，将其长度增量与理论调整量比较，从而判断内腔堵板(3、 4)的密封状况，如果螺纹顶杆的有效长度增量与理论调整量不一致，则再次调整，直至螺纹 顶杆的有效长度增量等于理论调整量；测量顶丝螺杆的轴向位移量，将其与理论调整量比 较，从而判断内腔堵板(2)的密封状况，如果顶丝螺杆的轴向位移量与理论调整量不一致， 则再次调整，直至顶丝螺杆的轴向位移量等于理论调整量。
2.根据权利要求1所述的汽轮机汽缸水压试验内腔堵板的调整方法，其特征在于将 所述螺纹顶杆的有效长度增量调至等于理论调整量，使内腔堵板(3、4)的密封压力符合规 程要求；将所述顶丝螺杆的轴向位移量调至等于理论调整量，使内腔堵板(2)的密封压力 符合规程要求。
3.根据权利要求1所述的汽轮机汽缸水压试验内腔堵板的调整方法，其特征在于所 述内腔堵板(3、4)的法兰端面之间设置有若干根螺纹顶杆，周向均勻布置，通过比较所有螺 纹顶杆的有效长度增量是否一致，判断内腔堵板(3、4)的密封间隙是否均勻。
4.根据权利要求1所述的汽轮机汽缸水压试验内腔堵板的调整方法，其特征在于所 述内腔堵板(2)的法兰端面上设置有若干根顶丝螺杆，周向均勻布置，通过比较所有顶丝螺 杆的轴向位移量是否一致，判断内腔堵板(2)的密封间隙是否均勻。
全文摘要
本发明提供一种汽轮机汽缸水压试验内腔堵板的调整方法，在调整之前，先根据内腔堵板、密封圈、螺纹顶杆、顶丝螺杆的尺寸，分别计算出螺纹顶杆和顶丝螺杆的理论调整量，调整后，测量螺纹顶杆的有效长度和顶丝螺杆的轴向位移量，将两者与理论调整量比较，从而判断内腔堵板的密封状况，如果不一致，再次调整至螺纹顶杆的有效长度增量等于理论调整量、顶丝螺杆的轴向位移量等于理论调整量。采用上述量化调节的技术方案，可以确保内腔堵板的密封压力符合实验要求，密封间隙均匀，改善了内腔堵板的密封效果，可以确保水压试验的成功率，缩短了水压试验周期。对多工作压力段的汽缸的水压试验具有很好的推广价值，特别适用于核电、火电和燃机汽轮机等。
文档编号G01M3/32GK102128711SQ20101061103
公开日2011年7月20日 申请日期2010年12月29日 优先权日2010年12月29日
发明者刘祥, 夏召方, 张从平, 晏杰, 王军, 王虹, 王 锋, 罗成 申请人:东方电气集团东方汽轮机有限公司