大行其道美国凯特克螺栓预紧力控制技术在电力行业中的应用（续）

继本刊2015年第9期介绍HYTORC预紧力控制技术在核电厂的应用之后，本期为读者带来两个应用于火力发电厂的低压缸中分面螺栓紧固改造的应用案例。

低压缸与高压缸、中压缸类似，是汽轮机的重要组成部分，当汽轮机将高温蒸汽的热能转换为高速旋转的机械能，并带动发电机切割磁力线转换为电能时，蒸汽要做功，必须压力降低，体积膨胀，因此由高压膨胀到中压、低压，并分布在3个缸中，这就是：高压缸、中压缸和低压缸。低压缸由于体积较大，需要更多的螺栓连接，低压缸内缸的进汽口和抽汽口由于结构紧凑，螺栓紧固拆卸的空间狭小，采用传统的紧固方法往往因为空间原因无法施力，造成螺栓无法紧固到位。

国电浙江北仑第一发电有限公司600MW机组汽轮机低压缸中分面紧固改造

北仑电厂低压缸中分面改造效果图

由于低压内缸进汽口及各抽汽口螺栓拆卸空间狭小，在使用传统的方法紧固螺栓的过程中，会发生螺栓预紧力不均现象，该厂汽轮机经过多年运行，低压缸螺栓长期处于高应力状态下造成整个内缸中分面产生张口现象，根据汽轮机制造厂家的建议即使紧固螺栓力矩增加到130%时，抽汽口的间隙仍未能够完全消除。中分面张口的存在使得机组运行时，紧固的螺栓使汽缸内螺纹产生较大内应力，极有可能损伤缸体螺栓孔中的螺纹。这种张口的状况还将随机组运行时长增加而变得更加严重，最终导致内缸需整体更换。机组运行时（热态）时若缸体仍然存在张口，会使上一级的蒸汽直接漏入下一级抽汽口，造成高品质蒸汽的浪费，同时还对加热器产生影响，使得机组的经济性受到影响。同时，泄漏的蒸汽通过缝隙将直吹中分面的螺栓，高应力的螺栓在高温蒸汽长期吹扫影响下会使螺栓受到损伤，危机机组的安全运行。实际解体时，抽汽口处中分面的螺栓至少有一半因张口应力过大而难以分体，为防止损伤内缸本体上的内螺纹，最后只能采用气割的方法拆卸螺栓，进一步增加工作量与成本。

凯特克经过详细调研后，建议客户将抽汽口和进汽口中分面的螺栓有原来的沉头螺钉头形式更换为双头螺柱形式，下端螺纹种入下缸螺孔内，上端螺柱采用凯特克CLAMP拉伸螺母紧固，精确控制螺栓的预紧力。

紧固完毕后测量结合面间隙，测量结果显示除最内侧两颗螺栓压紧面间隙未达标，测量值为0.1 mm以外，其余位置均达到0.05 mm塞尺不入的要求，与改造前间隙最大2.7 mm，最小0.54 mm相比有较大改善，机组运行效率及安全性同时得到改善。

神华四川能源有限公司江油电厂300MW机组汽轮机低压缸中分面改造

同为低压缸，该机组此前采用传统罩盖螺母对中分面进行紧固。传统螺栓紧固的不足之处在往期文章中已经详细讲解过，本次改造使用的是凯特克CLAMP机械式拉伸螺母取代传统罩盖螺母。

江油电厂低压缸中分面改造效果图

在清理螺栓过程中，遇到很多罩盖螺母与螺杆咬牙不易取下的情况，尝试多重方法后，取下罩盖螺母，对螺栓螺牙和栽丝孔进行清理后，达到安装要求。实施紧固过程中，每个人孔门安排一部机具进行紧固，4个人孔门同时进行，位置保持一致，如此来保证同步性。首先施加40%预紧力由里往外对每颗螺母进行初始预紧，再由70%、100%分步实施，最终再进行一次校核，整个过程相当顺利，用时1h，在保证安装质量的情况下，用时较传统方法大幅缩短，为下一步工序节约了时间。

在所有螺栓紧固后，用0.03 mm塞尺进行间隙测量，间隙＜0.03 mm效果显著，同时所有结合面密封胶挤出，证明结合面不存在异物。安装过程根据预定方案进行，因CLAMP拉伸螺母特殊的结构原理，在实施过程中没有出现任何螺栓咬牙而取不出螺栓螺母的情况；过程中由液压设备驱动拉伸螺母进行紧固，载荷均匀一致性较高，并确保螺栓在合理的屈服极限范围内。

凯特克的无反作力臂预紧力控制技术在发电行业的应用在国内已有诸多案例，除了上期介绍的大亚湾核电的高压缸中分面和主蒸汽法兰，以及本期介绍的北仑电厂和江油电厂的低压缸中分面以外，其它还有譬如河北兴泰电厂300 MW汽轮机高压缸出汽口法兰，河北衡丰电厂300 MW汽轮机发电机端盖连接法兰，粤电集团广东湛江电厂300 MW汽轮机高压缸尾缸中分面及发电机大端盖法兰等等。凯特克预紧力控制技术在发电行业的应用位置除了汽轮机、发电机等主机以外，在给水泵、对轮、高加、低加、再热器法兰及联通管等蒸汽管线，核岛内的蒸发器、稳压器、主泵法兰、堆芯控制器法兰以及其他泵阀等的应用所带来的效果也非常显著。由于紧固时不需要加热，不需要反作用力臂，可以大幅度节省螺栓紧固的时间，避免传统紧固方法在紧固过程中对螺栓造成的损害，避免螺纹咬牙，凯特克CLAMP机械式拉伸螺母独特的3件式结构在紧固时自身形成力的循环，不需要额外的反作用力支点，螺栓杆本身除了轴向的拉伸力以外不承受任何扭转力或翻转力，从而保证螺栓载荷的精度可以达到前所未有的±5%。