铜网垫片在汽轮机汽缸结合面的应用

本文介绍了铜网垫片在高压汽轮机汽缸接合面上的应用及其工艺实施过程。实践证明，铜网垫片是消除汽缸接合面间隙、治理接合面泄漏的一种有效而简单可行的方法。

1、高压汽缸接合面漏汽原因分析

汽轮机高压缸，是一个绝热做功体，处在高温高压条件下工作。在调节级和高压  轴封附近，汽缸法兰内金属温度高达510℃以上。高压汽缸接合面漏汽，其根本原因是汽缸法兰变形。引起变形的原因有两方面：一是制造过程中由于回火不充分而残余有较会随着运行时间的延长，内应力松弛而逐渐减少；二是由于运行中温度变化时产生的热应力所致。

汽轮机高压缸上下法兰，在机组起动或蒸汽温度升高时，汽缸内表面金属首先受热膨胀，但受到外部尚未受热的金属的抑制而产生应力。在水平方向的热应力作用下，汽缸上下壁发生较大变形而使汽缸横断面形状变成扁椭圆，法兰产生外张口，法兰紧固螺栓受拉伸，法兰内密封面受到较大挤压产生塑性变形，待汽缸各部金属加热均匀后，椭圆恢复成圆形，外张口消失，但螺栓因有塑性伸长紧力减少，法兰内密封面被压缩部分不能恢复，产生间隙，因而使法兰接合面发生泄漏。在蒸汽温度下降较快时，汽缸内表面急剧冷却收缩，与上述情况相反，法兰产生内张口，法兰内密封面发生泄漏。

2、传统处理方法的缺点

大修中，常采用研刮、喷涂、涂镀等方法来消除汽缸接合面的间隙，但都存在以下缺点：工作量大；涂、镀层与缸体结合性能不理想；弹性补偿能力弱；容易重新出现间隙。在机组大修后的运行过程中很容易再次出现泄漏。在采用传统的处理方法，不能保障汽缸接合面的密封要求的情况下，采用铜网垫片结合汽缸密封剂来消除高压缸接合面间隙泄漏不啻是一种简便可行的方法。

3、铜网垫片的其应用效果

铜是一种线膨胀系数较合金钢线膨胀系数大得多的软性金属。铜网垫片的较大优点是伸缩性好，在高温受热条件下，它可随汽缸变形产生的间隙大小而自行补偿，而且粘附结合力强。

3-1、铜网退火处理根据汽缸接合面间隙的大小，选择好铜丝网（布）规格后，将其放进加热炉里，加热至650～700℃，恒温30 min，然后取出水冷。经退火处理后的铜网，硬度降低，变得柔软。

3-2、垫片样板制作高压缸接合面清理干净后，扣上上缸，用塞尺进行间隙检查，并用色笔将间隙值在下缸壁内外侧标记下来，然后用青纸板按下缸接合面内外密封面型线分别制样，按间隙值的不同分成若干段，并将各段间隙对应地记录在青纸板上。

3-3、铜网垫片制作按已制作好的纸壳样板，将铜网剪裁下来，放置在洁净平滑的钢板平台上，用圆头锤子进行挤压，用千分卡尺检查，挤压到纸板上对应的厚度即可（一般要求铜网垫片厚度较间隙值小0．05 mm，作为螺栓收紧量，若间隙较大，可考虑二层铜网）。

3-4、铜网垫片安装在组装高压缸扣大盖汽缸接合面涂抹汽缸密封剂完成后，把铜网垫片分别按间隙值不同对应地贴在汽缸下部接合面上，并注意不要错位或折叠在一起，再紧固螺栓。