上海炫风实业集团有限公司
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汽封间隙是影响热效率的关键数据。随着各发电集团对机组热效率的重视，汽轮机汽封间隙也越来越受到关注。本文通过对施工工艺分析，探讨汽轮机汽封间隙精细化施工。
1 前言
汽轮机在运行中，为使动静之间不会发生摩擦和碰撞，在动静之间留有一定的间隙，为了防止间隙漏汽，而设置了汽封装置。汽封调整就是通过对汽缸部套、汽封块的调整。近年来各厂为了提高热效率在安装或检修改造时，将汽封间隙调整标准区间从以往的中限改为中下限或接近下限，更有甚者采取下限下浮0.05mm～0.1mm的标准。这样在保证安全的前提下，使各级汽封间隙减少漏汽损失，提高机组热效率。
2 影响因素及防范措施
2.1 设备因素及采取的防范措施
设备因素主要体现在：汽缸紧固螺栓后的变化；隔板找中心钢丝垂弧与转子垂弧的差值；汽封块加工制造工艺对汽封间隙的影响。
汽缸及隔板在钢丝找中心时，汽缸中分面螺栓的紧固造成全缸时的数值与半缸时的数值产生偏差，所以产生一个偏差校验值△C。在安装时如不考虑△C值，正式安装完成后将会造成汽封间隙上部偏小下部偏大的现象，即转子与汽封间隙的不同心。
转子垂弧造成的偏差，在测量隔板中心时钢丝的垂弧通过计算可以在安装时考虑，但转子垂弧的影响尚未受到重视，虽然汽封间隙调整时通过汽封装置可以弥补垂弧造成的误差，但隔板与转子之间的中心必然出现偏差。
汽封块的加工与隔板和转子加工都是照图施工，出厂前都不做匹配检查，导致汽封块本身与设备不匹配，对汽封间隙的影响。
设备产生的误差主要有以下措施：汽缸全半实缸差异通过在调整过程中增加△C的校验，并且汽封间隙检查数据需要在全缸状态进行，防止此误差。转子垂弧造成的偏差应该在隔板找中心时就将转子垂弧计算在内，减少对汽封装置的影响因素。汽封块到货后应先进行弧度检查。将汽封块放置到与转子相对应的位置上，检查汽封块是否能够与转子贴实。如仅两端接触而中间弧段不接触时，就需要检查汽封块上的图纸号与图纸标注是否相符。如接触严密就可以进行回装作业，回装时需要检查弹簧片弹力是否满足要求及数量是否正确。但是设备缺陷不是加工制造的常态，仅是偶尔发生。但安装时要增加检查项目，例如汽封块在不装弹簧片或弹簧时在隔板槽里的活动情况，有时会发生隔板上的汽封块槽道不平整，导致汽封块出现杠杆式活动。
2.2测量检查方法采取的预防措施
汽封间隙的检查一般常用方法共计三种，分别是：硅胶检查法、保险丝检查法、胶布检查法。一般情况下硅胶检查法做为最初的摸底检查，主要用来判断汽封间隙大致的偏差，如检查出的数值整体偏向一个方向，可以通过部套调整来解决。保险丝检查法及胶布检查法都可以做为细致化调整时的检查手段及最终验收手段。
保险丝检查时为了防止汽封块退让而使压出的痕迹不准确，要先将一次性木筷子插在汽封块背弧与隔板之间造成汽封块卡死，但是注意汽封块不能倾斜。将保险丝轻轻放置在汽封块上，放置时要注意不要用力过大造成压痕，为了防止保险丝移位可以在两端用胶布固定牢固。测量时每道齿都要测量并记录，然后按照记录对汽封块进行处理。保险丝检查需要在测量上要注意测量手法和测量工具造成的测量误差。
胶布检查法是较多采用的一种验收方法。施工前需要根据汽封间隙设计值和胶布的厚度计算好每级汽封所需的胶布层数和夹纸厚度并做好对照表格，按表格标注层数制作出胶布。制作时注意胶布的品牌一致，因为不同品牌的胶布厚度不一致，更换胶布品牌需要重新测量胶布厚度，在汽封间隙检查和调整过程中不建议使用不同品牌的胶布。还需要注意胶布的质量，有的胶布会出现胶层厚度不一致或脱胶的现象，在此工序中这种胶布不能够使用。除以上两点外还需要注意胶布的毛边和接头，尽量做到将胶布带来的测量误差排除在外。施工前先要将汽封齿上的毛刺和油污清理干净，使用无水酒精或丙酮擦拭汽封齿表面，贴胶布前应检查汽封块错口情况。吊入转子前要注意转子是否干净，红丹涂抹厚度等问题造成的测量误差。滚动转子结束后，在检查胶布情况时注意是否有相邻汽封块出现错口的情况，是否因为卡涩造成汽封块未弹出的情况，如出现这种情况就不能够按照胶布颜色进行处理，要根据经验及相邻汽封块的数据进行处理。另外还要考虑空气湿度，在湿度过大的地区施工时胶布应当天粘贴当天检查，过夜以后会出现胶布发胀影响测量准确性。
汽封间隙验收后进行安全间隙的检查，一般采用单层胶布粘贴在转子上转动转子360°后检查划痕，保证胶布无划痕即为通过。但安全间隙检查实际上发生划痕的原因不仅是汽封块间隙造成的，虽然在检修机组中汽封齿高度不均匀会造成未贴胶布或铅丝的位置间隙小于设计值，但在新装机组中产生划痕主要是因为使用行车盘动转子时不是缓速启动，通常启动时会有一个抖动，抖动会造成胶布产生划痕。安全间隙检查不通过又会使施工单位重新处理汽封间隙，造成施工的往返，最有效的办法应该是修尖汽封齿通过低速盘动转子自然蹭磨使汽封间隙均匀。
测量检查方法产生的误差主要有以下措施预防：吊入转子前一定要将转子按照工作扬度找平后才可放入，并且吊入过程中一定保持转子平稳、位置合适，落入轴瓦时为了避免发生转子左右晃动和前后窜动，可以用借助工具（如木方等）将转子撬住，以免压出假间隙。压完后上半部套与转子也应平稳吊出，防止晃动。保险丝的直径选择要略大于测量尺寸，不应过粗或过细。使用的胶布和保险丝应先检查质量防止测量介质本身造成的误差。胶布粘贴和保险丝固定时要注意是否牢靠，防止产生误差。
2.3调整工艺及采取的防范措施
目前大型机组汽封块没有调整块，若汽封间隙过大，主要通过车床车削汽封块后部凸肩来进行调整。采用车床偏心车削的方法来解决时，由于车削造成的表面毛刺，将影响汽封块的活动自如。车削背弧时会产生车削不到位的情况，清根不彻底，造成汽封块无法达到加工目的。
当汽封间隙过小而采用捻打背弧的方式进行时，捻打的部位临边，容易产生捻打不牢靠，汽封块安装时导致捻打部位脱落，调整失败。捻打还会出现不对称的问题，在双背弧的汽封块上如果一个端头两个捻打点不在一个对应的位置上，并且偏差距离较远时会出现汽封块倾斜的现象。
调整工艺产生的误差主要采取以下措施：汽封间隙大小不均匀，采用车床偏心车削的方法来解决，应仔细测量间隙不均匀的状况，并详细记录。车削完成后，汽封块因为车削造成的表面毛刺要处理到位，防止毛刺影响汽封块的活动自如，车削背弧要检查车削的是否到位，清根是否彻底，防止因为未清根造成汽封块无法达到加工目的。当汽封间隙过小采用捻打背弧的方式进行时，注意捻打的部位不宜临边，防止安装时捻打凸起被搓下。捻打还应注意对称，在双背弧的汽封块上一个端头两个捻打点应在一个对应的位置上，防止汽封块倾斜的现象。另外当汽封间隙过小采用车削或固定汽封齿采取刮削工艺时，要注意汽封齿上的清理工作，要保证汽封齿光洁，防止铁屑影响检查，还要注意车削后要修尖处理，修尖应在检查验收汽封间隙之前，验收后修尖容易造成扩大汽封间隙。
2.4热膨胀因素及采取的防范措施
汽封块在安装时有整圈膨胀间隙的要求值，间隙过大会造成漏气，而过小会造成汽封块涨死不活动，从而影响与转子的配合间隙。
猫爪热膨胀对汽封间隙的影响：高压汽轮机的汽缸尽管结构上各不相同，但其支承分为下汽缸猫爪支承和上汽缸猫爪支承二种。下汽缸猫爪支承方式，汽缸猫爪的支持平面低于机组的中心线，则运行时猫爪温度将高于轴承座的温度，使缸内汽封洼窝中心抬高，造成汽封下部间隙减小，甚至产生碰磨。猫爪支承处轴封洼窝中心抬高的数值大小跟猫爪的尺寸、猫爪的温度和支持形式有关。上汽缸支承结构，这种结构正常运行时，支承面是法兰中分面，并与汽缸中心线一致，在运行中不会因猫爪温度升高所产生的热膨胀使汽缸中心线抬高，改变轴封洼窝中心，从而对安全经济运行起了重要的保证作用。
热膨胀因素的预防措施：主要考虑汽封块的整圈膨胀间隙，如出现过小时需要进行打磨使其膨胀间隙符合要求，如出现过大时需要补焊或更换汽封块。
2.5运行因素及采取的防范措施
运行因素主要是顶轴油和运行润滑油的油膜因素，安装时应充分考虑启动时顶轴油顶起高度对汽封间隙的影响。有的制造厂汽轮机是各瓦均有顶轴油而有的仅是低压缸有顶轴油，所以顶轴油配置情况不一样也要考虑在内。
运行因素的预防主要措施是在安装过程中应把顶轴油的顶起高度考虑在内，顶起高度产生的误差通过偏装量提前消化。
3 结束语
汽封间隙调整工作是一项重要而细致的工作，只有在施工中注重精细化施工，才能更加准确的调整汽封间隙，从而减小或消除误差，达到预期调整目标，尤其是检修和进行通流改造的机组，需考虑的影响因素更多一些。本文提到的方案在多个新建、检修和改造工程施工现场实践推广，处理方案也是多个项目实践后的成型方案，各投产机组经过热力试验测定，汽轮机热效率提高效果十分明显。
