1引言

众所周知，螺栓在汽轮机组的运行中起着至关重要的作用。结合汽轮机维护的实际情况，螺栓损坏受到许多因素的影响，从而影响汽轮机组的工作效率。螺栓维护是一项非常复杂的工作，相关人员必须注意螺栓维护工作的细节，找出螺栓损坏的原因，追溯源头，选择合适的维护方法，企业还应注重专业人员的引进，提高员工的综合素质，提高螺栓维护工作的质量和效率。

2600MW汽轮机中压调节阀相关概况

元宝山发电有限公司4号机组汽轮机由哈尔滨汽轮机厂有限公司生产N600-16.7/538/538型亚临界、单轴、中间再热、四缸、四排汽、单轴、反动、凝汽轮机。配有两个中压主汽调节联合阀，同一阀体有一个摇板式主汽阀和两个调节阀。调节系统均采用高压耐燃油电液调节系统。伺服阀又称电液转换器，将控制输出信号转换为液压信号。高压耐燃油进入伺服阀分为两种方式。一种是过滤器过滤后进入滑阀两侧的腔室，然后进入喷嘴与挡板之间的控制间隙，另一种是由滑阀控制，以促进油动机活塞的运动。原理如下：稳定工况下，无电流输入时，在弹簧管支撑下，导磁体中间位置，挡板在喷嘴中间位置，挡板两侧与喷嘴距离相同，喷嘴两侧油压相同，滑阀在中间位置，阀门无液压输出。当执行机构需要移动时，电流由伺服阀放大器输入，扭矩电机中的电磁线圈产生磁通量，可移动电枢在磁铁上旋转扭矩，驱动连接的挡板旋转，挡板靠近喷嘴，使喷嘴流量小，喷嘴前油压高，对面喷嘴与挡板距离大，降低喷嘴前油压，实现电信号转换为扭矩，产生机械位移信号，然后转换为油压信号，通过喷嘴挡板系统放大信号。当滑阀移动时，反馈杆会产生弹性变形，并对凝固挡板组件产生反转矩。当作用在凝固挡板组件上的电磁转矩和反馈杆反转矩达到平衡时，滑阀停止移动，达到平衡位置，阀门打开关闭。为提高调节系统的可靠性，在伺服阀内设置弹簧管，弹簧管配备一定的机械偏零，

3螺栓断裂的原因

2016年4号机组大修期间，检查端盖螺栓共有17条裂纹，对机组安全稳定运行存在较大隐患。

螺栓断裂的原因如下：一是螺栓加工工艺存在缺陷。螺栓加工尺寸与设计值偏差较大，导致螺栓无法承受设计应力。其次，螺栓装配过程中紧固应力过大，螺栓安装紧固扭矩过大，甚至超过规定值，导致螺帽和螺钉过渡区应力集中，应力过大导致螺栓断裂。三是螺栓材料强度不足。螺栓材料的强度与其合金元素含量和热处理工艺密切相关。如果合金元素含量不足，螺栓强度会变差，在多种应力作用下容易产生疲劳和断裂。此外，在热处理过程中，螺栓容易产生硫、磷等杂质元素，杂质元素在晶界偏聚，容易产生脆性断裂。通过对失效螺栓材料的物理和化学试验分析，发现螺栓断口位于螺母与螺钉的连接处，断口无塑性变形痕迹，均为脆性断裂。螺栓金属微量元素符合设计要求，但部分螺栓存在金相组织晶粒粗大、抗冲击试验性能不合格、螺栓硬度值不符合标准要求等问题。通过对螺母外壁和断口氧化皮厚度的分析，可以得出结论，有些螺栓在运行初期可能会出现裂纹甚至断裂。因此，可以判断中压调节阀阀盖与阀套连接螺栓断裂的主要原因是螺栓金属性能不合格，螺栓加工工艺缺陷。机组在长期负荷运行过程中，螺栓根承受较大的热应力，导致部分螺栓首先在根部断裂，部分螺栓断裂后，周围螺栓应力急剧增加，螺栓在超应力作用下断裂

[1]。

4600MW汽轮机中压调节阀螺栓断裂的预防措施

4.1.注意汽轮机组螺栓的维护

首先，做好维修前的准备。汽轮机组螺栓维修前，相关人员和技术人员应到现场确认设备的压力、温度、流向等实际情况。维修技术人员应根据现场情况制定螺栓维修流程，做好各环节的连接，准备维修所用的设备和材料，确保维修任务的有效实施。二是拆卸、维护、装修螺栓。拆卸螺栓时，应确保气缸调节级温度降至80℃下面，但大多数气缸螺栓都是热紧螺栓，需要电加热棒来热松螺栓。拆卸螺栓的顺序一般从中分面较大的部分对称拆卸到两侧。拆下螺栓后，注意按顺序摆放，螺母、螺栓一一对应，垫圈也应按编号摆放，工作人员应标明拆卸位置。然后工作人员对螺栓和螺母进行清洁和抛光，去除表面的氧化物和毛刺，用丝锥过扣，回装前试扣，确保螺母和螺栓能轻松旋入和旋出。损坏螺母的螺栓应在车床上过扣，以确保扣齿光滑。同时配合金属监督部门检查螺栓金属，严格检查螺栓材料、硬度、损坏程度，更换不符合要求的螺栓，根据旧螺栓选择新螺栓尺寸，确保与旧螺栓编号一致。螺栓安装时应注意其安装过程，要求与拆卸顺序一致。为保证气缸接头表面的紧密性，满足汽轮机运行时间内螺栓不松动的要求，工作人员应先冷紧气缸螺栓，再热紧，注意冷紧扭矩和热紧旋转弧长，以减少后续工作的诸多麻烦。

4.2提高螺栓生产水平

在螺栓生产过程中，首先要掌握热处理过程中的热处理温度和保温时间。如果两者都不足或一方不足，就会造成未淬透现象。常见的是铁素体保留在回火组织中。心脏往往比外部组织差，铁素体保留得多。这种组织不一致会导致硬度不一致，所以承载能力不一致。其次，在选材过程中要慎重。对于8.8级以上的螺栓，最好在重要场合选择45级Mn，35Mn等等，甚至应该选择35CrMo，40Cr等合金钢，因为合金钢比碳钢高，淬透性好。此外，应加强螺栓质量检测，加强螺栓生产过程的研究和管理，随时监测螺栓的各种性能，确保螺栓质量满足使用要求，生产高质量的螺栓。

4.33根据实际情况提高螺栓整体性能

首先，提高螺母与螺杆连接部位的强度。螺母与螺杆连接处的圆角加工半径R由1.6mm增加之至2.5mm。其次，提高螺母内六角底孔的加工工艺。严格控制六角形沉孔的加工深度，将六角形沉孔加工成平底，严格控制六角形沉孔的钻孔直径。最后，螺栓采用了更高强度的合金材料。螺栓材料为20Cr1Mo1VNbTiB改为2Cr11Mo1NiWVNbN，提高螺栓强度和抗冲击性[2]。

4.4注意事项

首先，在调质过程中，严格控制热处理过程，对调质后的螺栓进行显微组织和机械性能抽样检查，要求回火索氏体组织均匀小，保持马氏体位置。抗拉强度、屈服强度和硬度应符合8.8级螺栓设计指标。其次，提高加工质量和验收水平，避免外表面加工缺陷的螺栓投入使用。最后，加强运行过程中对螺栓温度和振动的监测，防止高温引起的组织性能下降和振动引起的疲劳。

5结语

综上所述，螺栓在汽轮机中起着不可替代的作用，在很大程度上决定了汽轮机机组的正常运行。汽轮机螺栓经常因各种原因损坏或难以达到相关标准，如维护不当，导致螺栓断裂等问题，相关人员必须注意螺栓的维护，加强螺栓应用过程的动态监控，有效保证汽轮机的高效运行。