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论汽轮机制造的质量控制李强

发表时间：2020/3/3 来源：《电力设备》2019年第20期作者：李强

[导读] 摘要：本文首先概述了汽轮机制造质量控制，接着对汽轮机制造质量控制进行了探讨。

        （哈尔滨汽轮机厂有限责任公司黑龙江哈尔滨 150046）
        摘要：本文首先概述了汽轮机制造质量控制，接着对汽轮机制造质量控制进行了探讨。
        关键词：汽轮机；机械制造；制造质量
        引言
        随着时代的不断发展，我国的经济也在不断进步，汽轮机制造业的发展步伐也越来越快。在不断地发展过程中，由于汽轮机的质量与人们的生命安全息息相关，因此如何控制汽轮机的质量就成了汽轮机制造行业的重点话题。然而，当前我国的汽轮机制造业仍不成熟，还存在着各式各样的问题。
        1概述
        产品质量一般由设计质量、制造质量、使用质量和服务质量四部分构成。制造质量主要体现产品对技术规范（包括图纸、技术文件、采用的标准等）的符合程度，，称为符合性质量。有了优良的设计质量，制造质量就是关键，也即产品符合性质量得到保证是实现产品高质量的必要条件之一。而要使制造质量得到保证，就必须加强制造质量控制。当前机电产品的60~70%的质量波动反映在制造过程中，因此加强制造过程的质量控制就显得更有必要。
        按“质量管理和质量保证”国际标准1508402一86质量术语中对质量控制的定义是：“为满足质量要求所采取的作业技术和活动。”因此制造质量控制可理解为满足制造质要求所采取的作业技术和活动。其目的是控制制造质量形成的全过程并排除产生问题的原因，确保产品符合性质量，提高企业和社会的经济效益。
        质量检验是制造质量控制的重要内容。按国际标准对检验的定义是：“对产品的一种或多种特性进行测量、检查、试验、计量，并将这些特性与规定的要求进行比较以确定其符合性的活动。”因此质量检验是产品质量形成全过程中极其重要的环节。是保证产品符合性质量的重要措施。质量检验工作是企业向用户提供合格产品的重要保证之一。其基本任务是，贯彻“质量第一”的方针，对原材料入厂、生产、储存、产品出厂等各个环节，按照国家和主管部门颁发的质量法规和技术标准以及企业制定的技术文件，采用科学的方法，进行检验和把关。从原材料、外协件、外购件、扩散件入厂到生产工序零部件直至成品出厂，都要严格进行检验验收。检验验收的产品，都必须有明显的识别标记，填写质量证明文件，做好原始记录，办理检验验收手续，建立和保存质量检验档案，以保证质量检验工作的可追溯性。同时对检验数据进行汇集分析，及时反馈质量信息，为改进和提高产品质量提供依据。
        汽轮机是火力发电的主要设备，其工作的安全可靠性和运行经济性至关紧要，以一台300Mw汽轮机为例，由于质量问题而强迫停机一天，就会少发720x10.kwh，损失产值达3600万元，若运行热经济性降低1肠，则每年将多耗燃煤约7000t，损失燃料费用达100余万元。因此严格汽轮机制造质量控制的意义就不同于一般产品，对提高企业、社会和国家的经济效益具有很大的影响。
        对于制造厂而言，要生产优质产品就必须加强制造质量的控制，确保实物质量达到质量分等规定的要求。我厂生产的汽轮机主要用于火电厂，机组在火电厂的运行实绩与制造质量密切相关。能源部制定了《火力发电国家级企业等级标准》（试行本），明确规定火电厂在安全质量方面以机组的等效可用系数和非计划停运次数的定额完成率李考核，在物质消耗方面以供电煤耗来考核。制造质量优良的汽轮机，其等效可用系数高，非计划停运次数少，供电煤耗低，为火电厂晋升国家级企业创造有利条件。因此加强制造质量控制，提高实物质量直接关系到用户，并有利于提高社会经济效益，提高企业的质量声誉，增强企业的竞争能力。
        2汽轮机制造质量控制
        2.1材料理化性能方面的问题
        超标和缺陷是材料理化性能问题的两个主要体现方面。汽轮机在制造过程中所使用的转子锻件或者汽缸铸件等并不能达到规定的机械性能标准。

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Cr、Al、N、C、nb等是汽轮机制造过程中使用的转子锻件的化学成分，对其进行机械性能分析，并对Cr、Al进行着重分析，结果发现：试样中的Cr、Al两种元素的含量分别为11.10%、0.02%，与规定中Cr的标准值为10．2％一10．8％、Al的标准值应小于等于0．010％不符，因此转子锻件的化学元素含量与标准含量并不相同，致使机械性能达不到所要求的标准。同时，冲击吸收能量也是衡量材料机械性能的一个重要参数，很多转子锻件冲击吸收能力值都要远低于标准值。通过对某种钢制高压内钢铸件进行试验发现，这种钢制高压内钢铸件的屈服强度远远低于标准规定中的屈服强度，导致气缸铸件在材料理化性能方面往往会出现不合格的现象，严重影响了汽轮机的质量以及使用安全。
        2.2与合同要求不符
        某超超临界机组N1000一26．25／600，／600型汽轮机高压内缸坯、中压内缸坯、高压阀阀壳、再热阀阀壳、末级动、静叶片等多个重要部件合同规定为进口部件，但实际为国产部件。
        2.3机械加工错误
        汽轮机部件机械加工过程中出现几何尺寸误差超标的问题较多。如某超临界350Mw机组汽轮机高、中压转子平衡鼓中部直径被车成台阶状，比毛坯图纸尺寸小约86Illrn。某亚临界600MW机组汽轮机的低压转子末级叶根槽为又形叶根槽，其中1个叶根槽袖向尺寸多加工约3mm，且未进行强度校核。
        2.4流通间隙超过标准规定
        由于汽轮机所使用的转子锻件等部件在采购以及加工过程较为漫长，而气缸等的静止部件的加工速度又较快，导致国内大部分汽轮机制造厂通常采用无转子的方式进行流通间隙的测量工作，即平时所说的计算机模拟总装。这种方式虽然是通过借鉴同种型号的转子测量结果而得出的结论，但由于设备问题，其结果与实际运行中得到的结果大相径庭，对汽轮机机组的影响十分严重。一些像N1036—25，600／600这样的超临界机组在汽轮机制造厂进行制造时，一般都是采用无转子的测量方式、通过计算机来对流通间隙进行模拟和计算，从而使汽轮机组在最后验收时符合规定的合格标准。然而在实际使用过程中，通常会因为流通间隙与规定不符导致一些重大事故的发生。
        2.5焊接、外观、装运等质量控制
        汽轮机零部件焊接变形、焊缝缺陷是焊接方面较常见的问题，如某台LZN92—9．0／4．o／o．519型汽轮机隔板焊接由汽轮机制造厂委托其协作厂进行，因焊接过程中电流过大，引起隔板变形，静叶片出汽边节圆线高低不平，最大相差达6mm，且部分静叶片被焊接飞溅物损伤，造成中压1～6级隔板全部掇废。汽轮机设备磕碰损伤、零部件内遗留异物、防锈措施不良导致部件锈蚀等也是制造中常见的问题，如某超超临界机组N660—25／600／／600型汽轮机低压隔板、轴承箱等部件在安装时发现大量铁屑、焊渣等冥物，轴承箱油管路内发生大量锈蚀，推力轴承锈蚀严重。
        另外，汽轮机零部件在装运阶段易出理磕碰损伤，甚至严重事故，如某汽轮机高压转子在制造厂完成叶片装配后在转运至总装车间途中，因固定措施不良转子从拖车滚落至地面，导致叶片、汽封齿等均有较大程度地损坏，不仅造成制造周期拖延，而且损失巨大。
        结束语
        汽轮机是供电和供热的专用设备，它的质量关系着其在供电、供热时能否保证安全和稳定，因此在汽轮机制造业的迅速发展过程中，汽轮机的质量控制工作迎来了十分严重的挑战。根据目前的形势判断，汽轮机的质量控制问题主要体现在上文所说的材料的理化性能、机械加工、流通间隙及焊接、外观、装运等几大方面，只有对这几方面进行了完善处理，才能更好的解决汽轮机在质量上的缺陷，避免在使用过程中出现安全隐患。
        参考文献：
        [1]翟荣元.浅谈汽轮机调速及检修相关问题[J].化工管理.2016（36）
        [2]雷阳.汽轮机气缸检修及处理措施[J].通用机械.2016（12）
        [3]孙成周.汽轮机安装中几种振动原因及预防对策[J].低碳世界.2016（36）