CN104153825B - 一种汽轮机缸体中分面局部漏汽的密封方法 - Google Patents

Abstract

一种汽轮机缸体中分面局部漏汽的密封方法，先在拆分开的汽轮机下缸体中分面标记漏汽位置；然后在下缸体中分面的漏汽位置作出密封槽；再在密封槽内放置具有轴向开口的耐热不锈钢薄壁管，让轴向开口朝向压力较高的一侧；最后把上、下缸体合并。缸体中分面该局部漏汽时，漏汽会进入到具有轴向开口的耐热不锈钢薄壁管内，被封闭在薄壁管内，在漏汽的较高压力下具有轴向开口的耐热不锈钢薄壁管会被涨开，因为提高开口边紧抵在中分面和密封槽侧面的密封比压而产生自密封，使密封条的槽密性能更可靠。本发明只在下缸体中分面上作密封槽，没有配合精度要求，加工容易；密封条是具有轴向开口的耐热不锈钢薄壁管，造价较低。

Description

一种汽轮机缸体中分面局部漏汽的密封方法

技术领域

本发明涉及一种汽轮机缸体中分面局部漏汽的密封方法，特别是一种汽轮机缸体中分面局部漏汽的密封方法的步骤和密封条。

背景技术

火力发电厂汽轮机有缸体，汽轮机的缸体有合并在一起的上缸体和下缸体，上缸体和下缸体的连接面在通过轴线的水平面，上缸体和下缸体的连接面也称为中分面。上缸体和下缸体分别有沿中分面的法兰。装配汽轮机时，用螺栓把上、下缸体的法兰连在一起。火力发电厂汽轮机的工作温度和工作压力很高，在汽轮机上、下缸体法兰之间的中分面没有专有的密封条，上、下缸体法兰的密封是靠中分面加工出的平面精度来保证的，装配时在中分面可以涂有密封胶。

火力发电厂汽轮机的体积较大，工作温度和工作压力很高。在汽轮机运行时中分面需要保证严格地密封。

如果汽轮机缸体装配时中分面的法兰螺栓紧固不当，或者在汽轮机运行时螺栓发生应力松弛，特别是缸体内因温度分布不均匀使中分面的各部分有较大的温度差等原因，都可能造成中分面有局部变形，使中分面在该局部产生间隙进而产生在该局部漏汽。汽轮机缸体中分面有局部漏汽后，在拆分开的汽轮机缸体的中分面可以明显地发现漏汽部位。汽轮机缸体中分面漏汽会较大地影响了汽轮机的工作效率，严重时甚至危害汽轮机的安全稳定运行。

在汽轮机缸体中分面因局部密封面变形而漏汽时，大多是在检修过程中，把汽轮机缸体拆分开后，采用现场修复的处理方法解决。

为了在现场对汽轮机缸体中分面的漏汽进行修复和处理，现有技术中，中国专利ZL 2011 1 0245419.X中公开了一种汽轮机缸体中分面局部漏汽的密封方法，在该密封方法中，提出了确定汽轮机缸体中分面漏汽区域的方法和处理解决汽轮机缸体中分面漏汽的方法，主要步骤是：

1．确定缸体中分面的漏汽区域；

2．选取密封条，根据确定的漏汽区域周围的环境温度、工质特性和压差选取合适截面和材料的密封条，并根据最恶劣工况、密封条前后压差、机组起停次数对选取的密封条进行疲劳校核计算，以确定该密封条在正常服役期内满足机组启动的疲劳要求，不会发生损坏，如会发生损坏则重新选取密封条，

3．在上缸体中分面或下缸体中分面的漏汽区域加工出密封槽；

4．在汽缸的中分面上开槽，安装密封条。

使用时，密封条可以阻断中分面的漏汽的通路达到密封效果。

这种汽轮机缸体中分面局部漏汽的密封方法在确定缸体中分面的漏汽区域后，先选取合适截面和材料的密封条，然后对选取的密封条进行疲劳校核计算，如果密封条不满足要求，则重新选取密封条，如果密封条满足要求，在汽缸的中分面上开槽，安装密封条。仅以截面和材料为条件选取密封条，再对选取的密封条进行疲劳校核计算，是一种用循环作业的方法选取密封条，使选取密封条的工作很繁杂。

在机械密封中，对密封性能影响较大的因素除了材料外就是密封条的结构，不考虑合适的密封条结构，仅从截面和材料两个方面选取密封条，很难想象如何选取合适的密封条。在上述方法选取合适的密封条时，要经过先选取密封条，然后对选取的密封条进行疲劳校核计算，再判断是否满足要求的多次循环，不仅工作繁杂也很难优选出结构合理的密封条，选取的密封条不一定能很好地保证有效地阻断漏汽的通路，在选取出密封条后，才能根据密封条在中分面上开密封槽。

上述现有技术的方法中，优选出了在高压缸内，采用耐高温镍基合金材质的O 型密封条，在低压缸，选用耐锈蚀不锈钢材质的E 型密封条，但没有提出用上述循环方法优选出的O 型密封条和E 型密封条如何能产生有益效果，也未指出这些密封条结构对密封性能的影响。

现有技术中，在上述方法中没有结构合理的密封条。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述不足，提出具有结构合理的密封条的一种汽轮机缸体中分面局部漏汽的密封方法。

本发明是用如下方法实现的。

汽轮机缸体中分面局部漏汽的密封方法有如下步骤：

1．确定缸体中分面的漏汽区域；

2．在上缸体中分面或下缸体中分面的漏汽区域加工出密封槽；

3．取密封条，所述密封条是具有轴向开口的耐热不锈钢薄壁管，具有轴向开口的耐热不锈钢薄壁管的长度与密封槽的长度是间隙配合，具有轴向开口的耐热不锈钢薄壁管的相应径向尺寸与凹槽的宽度或/和深度是过盈配合；

4．把密封条放在上述密封槽内，密封条放在密封槽内后，轴向开口朝向缸体压力较高一侧的密封槽槽口边；

5．把上、下缸体合并，把密封条嵌在上缸体或下缸体中分面的密封槽内，让密封条的一个开口边抵在密封槽的缸体压力较高一侧的侧面上，另一个开口边抵在缸体中分面上，即密封条的轴向开口朝向缸体压力较高一侧的中分面漏汽间隙。

上述具有轴向开口的耐热不锈钢薄壁管的长度与密封槽的长度之间的间隙配合的间隙是0~0.2毫米，具有轴向开口的耐热不锈钢薄壁管的相应径向尺寸与凹槽的宽度或/和深度的过盈配合的过盈是具有轴向开口的耐热不锈钢薄壁管的相应径向尺寸大于凹槽的宽度或/和深度3~5毫米。

由于密封条是具有轴向开口的耐热不锈钢薄壁管，是确定的，在步骤中，可以先按确定的密封条在中分面上制作相配合的密封槽，不是用循环方法优选出密封条后再制作相配合的密封槽。

由于具有轴向开口的耐热不锈钢薄壁管的长度与密封槽的长度是间隙配合，径向尺寸与密封槽相应的宽度或/和深度是过盈配合。耐热不锈钢薄壁管具有一定的弹性，在把密封条放在上缸体或下缸体中分面漏汽位置的密封槽内并且把上、下缸体合并后，具有轴向开口的耐热不锈钢薄壁管因受到径向压缩的力，让其一个开口边紧抵在上缸体或下缸体中分面密封槽的侧面上，让另一个开口边紧抵在下缸体或上缸体中分面上，轴向开口是朝向中分面的缸体压力较高一侧的间隙，具有轴向开口的耐热不锈钢薄壁管的两端是抵在上缸体或下缸体中分面密封槽两端的端面上，在具有轴向开口的耐热不锈钢薄壁管的管内内形成封闭腔。

在密封槽内安装密封条时，需要有安装本发明中的密封条的专有步骤。

使用时，在汽轮机缸体中分面该局部间隙漏汽时，从中分面该局部间隙的漏汽会从上述间隙经密封条的轴向开口进入到具有轴向开口的耐热不锈钢薄壁管内，漏汽会被封闭在具有轴向开口的耐热不锈钢薄壁管内，在漏汽的较高压力下具有轴向开口的耐热不锈钢薄壁管会被胀开，加大开口边紧抵在中分面和密封槽侧面的力，提高密封条的密封比压而产生自密封，使密封条的密性能更可靠。这种具有轴向开口的耐热不锈钢薄壁管是在汽轮机缸体中分面局部漏汽的密封方法中使用的结构合理的密封条，按本发明的步骤安装密封条后，可以有效地防止汽轮机缸体中分面局部漏汽。

下面结合附图，对本发明作进一步地说明。

附图说明

图1是在拆分开的汽轮机缸体的中分面确定漏汽区域的示意图；

图2是在下缸体中分面的漏汽区域作出密封槽的示意图；

图3是把密封条放在下缸体中分面的密封槽内的示意图；

图4是把上、下缸体合并，把密封条压在下缸体中分面的密封槽内的截面示意图；

图5是密封条的立体示意图；

图6具有与槽底面相配合的定位板的密封条的立体示意图；

图7是图6的密封条安装后的截面示意图；

图8是具有侧安装板的密封条安装后的截面示意图；

图9是图8的密封条安装后的立体示意图。

图10是截面是开口椭圆形的具有轴向开口的耐热不锈钢薄壁管的立体示意图；

图11是截面是开口长条圆形的具有轴向开口的耐热不锈钢薄壁管的立体示意图；

图12是截面是开口圆角矩形的具有轴向开口的耐热不锈钢薄壁管的立体示意图；

图13是截面是开口圆角五边形的具有轴向开口的耐热不锈钢薄壁管的立体示意图；

图14是截面是开口圆角六边形的具有轴向开口的耐热不锈钢薄壁管的立体示意图。

具体实施方式

图1~图5中，汽轮机缸体中分面局部漏汽的密封方法有如下步骤：

在拆分开的汽轮机上缸体1和下缸体2的下缸体中分面3上找出漏汽位置4，一般在拆分开汽轮机的上缸体和下缸体后，可以明显地观察到中分面上的漏汽位置；

在下缸体中分面的漏汽区域加工出密封槽5；

取密封条6，所述密封条是具有轴向开口7的耐热不锈钢薄壁圆管8，轴向开口的圆周二面角a的度数是70~90度，具有轴向开口的耐热不锈钢薄壁圆管的长度与密封槽的长度是间隙配合，具有轴向开口的耐热不锈钢薄壁圆管的径向尺寸与密封槽的宽度或/和深度是过盈配合；

把密封条放在上述密封槽内，密封条放在密封槽内后，轴向开口朝向缸体压力较高一侧的密封槽槽口边9；

把上、下缸体合并，把密封条嵌在上缸体或下缸体中分面的密封槽内，让密封条的一个开口边10抵在密封槽的缸体压力较高一侧的槽侧面11，另一个开口边12抵在缸体中分面上，即密封条的轴向开口朝向缸体压力较高一侧的中分面漏汽间隙13。

具有轴向开口的耐热不锈钢薄壁圆管可以用耐热不锈钢薄板卷制而成。

如果密封槽较长，则密封条需要也较长，因为密封条是薄壁圆管，将密封条安装在密封槽内时，沿圆周方向角度不容易控制和定位，为了让较长的密封条能很方便地安装在密封槽内，在密封条的管壁可以连有定位板。

定位板可以是与密封槽的槽底面相配合的定位板，也可以是与密封槽的槽侧面相配合的定位板。

    图6、图7中，密封条的管壁连有与密封槽的槽底面相配合的定位板14。

图8、图9中，密封条的管壁连有与密封槽的槽侧面相配合的定位板15。

上述具有轴向开口的耐热不锈钢薄壁管是薄壁圆管，所述薄壁圆管的截面是开口的圆环。

具有轴向开口的耐热不锈钢薄壁管也可以是截面是其它形状的开口环。截面是其它形状的开口环可以是开口椭圆环、开口长条圆环、开口圆角矩形环或开口圆角多边形环，开口圆角多边形环可以是开口圆角五~八边形环。截面是上述其它形状开口环的具有轴向开口的耐热不锈钢薄壁管分别是具有轴向开口的耐热不锈钢薄壁椭圆管、具有轴向开口的耐热不锈钢薄壁长条圆管、具有轴向开口的耐热不锈钢薄壁圆角矩形管和具有轴向开口的耐热不锈钢薄壁圆角五~八边形管，具有轴向开口的耐热不锈钢薄壁圆角五~八边形管有具有轴向开口的耐热不锈钢薄壁圆角五边形管和具有轴向开口的耐热不锈钢薄壁圆角六边形管。

开口圆角矩形环的开口边可以有向管外的折角。

图10中，具有轴向开口的耐热不锈钢薄壁管的截面是开口椭圆环16, 轴向开口的一个开口边17在曲率较大的弧段，轴向开口的另一个开口边18在曲率较小的弧段，开口的圆周二面角b的度数是70~90度。

图11中，具有轴向开口的耐热不锈钢薄壁管的截面是开口长条圆环19，开口长条圆环的一个开口边20在圆弧上，另一个开口边21在直线段上，直线段上开口边有向管外的折角c，折角c的角度是5~20度。

图12中，具有轴向开口的耐热不锈钢薄壁管的截面是开口圆角矩形22，开口在圆角矩形的一个圆角处，开口圆角矩形环的开口边23、24有向管外的折角d，折角d的角度是5~20度。

图13中, 具有轴向开口的耐热不锈钢薄壁管的截面是开口圆角五边形25，开口在五边形的一个边26，即具有轴向开口的耐热不锈钢薄壁五边形管的一个侧面。

图14中, 具有轴向开口的耐热不锈钢薄壁管的截面是开口圆角六边形27，开口在六边形的一个边28，即具有轴向开口的耐热不锈钢薄壁六边形管的一个侧面。

Claims (7)

1.一种汽轮机缸体中分面局部漏汽的密封方法，包括先确定缸体中分面的漏汽区域，其特征在于：还有如下步骤：

（1）在上缸体中分面或下缸体中分面的漏汽区域加工出密封槽；

（2）取密封条，所述密封条是具有轴向开口的耐热不锈钢薄壁管，具有轴向开口的耐热不锈钢薄壁管的长度与密封槽的长度是间隙配合，具有轴向开口的耐热不锈钢薄壁管的相应径向尺寸与密封槽的宽度或/和深度是过盈配合；

（3）把密封条放在上述密封槽内，密封条放在密封槽内后，轴向开口朝向缸体压力较高一侧的密封槽槽口边；

（4）把上、下缸体合并，把密封条嵌在上缸体或下缸体中分面的密封槽内，让密封条的一个开口边抵在密封槽的缸体压力较高一侧的侧面上，另一个开口边抵在缸体中分面上，即密封条的轴向开口朝向缸体压力较高一侧的中分面漏汽间隙。

2.按权利要求1所述的汽轮机缸体中分面局部漏汽的密封方法，其特征是：所述的密封条是具有轴向开口的耐热不锈钢薄壁圆管，开口的圆周二面角的度数是70~90度。

3.按权利要求1所述的汽轮机缸体中分面局部漏汽的密封方法，其特征是：所述的密封条是具有轴向开口的耐热不锈钢薄壁椭圆管，轴向开口的一个开口边在曲率较大的弧段，轴向开口的另一个开口边在曲率较小的弧段，开口的圆周二面角的度数是70~90度。

4.按权利要求1所述的汽轮机缸体中分面局部漏汽的密封方法，其特征是：所述的密封条是具有轴向开口的耐热不锈钢薄壁长条圆管，轴向开口的一个开口边在圆弧上，轴向开口的另一个开口边在直线段上，直线段上开口边有向管外的折角，折角的角度是5~20度。

5.按权利要求1所述的汽轮机缸体中分面局部漏汽的密封方法，其特征是：所述的密封条是具有轴向开口的耐热不锈钢薄壁圆角矩形管，轴向开口在一个圆角处，开口圆角矩形管的开口边有向管外的折角，折角的角度是5~20度。

6.按权利要求1所述的汽轮机缸体中分面局部漏汽的密封方法，其特征是：所述的密封条是具有轴向开口的耐热不锈钢薄壁圆角五~八边形管，轴向开口在一个侧面。

7.按权利要求6所述的汽轮机缸体中分面局部漏汽的密封方法，其特征是：所述的密封条是具有轴向开口的耐热不锈钢薄壁圆角六边形管，轴向开口在一个侧面。