汽輪發(fā)電機(jī)設(shè)備監(jiān)理的若干問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施

       設(shè)備制造階段的質(zhì)量控制是火力發(fā)電站工程形成階段的重要環(huán)節(jié)，設(shè)備制造階段的缺陷和問(wèn)題遺留到設(shè)備安裝，甚至是運(yùn)行中，已成為近年來(lái)影響火電機(jī)組順利投產(chǎn)和安全運(yùn)行的重要因素，而設(shè)備監(jiān)理通過(guò)設(shè)備制造過(guò)程的質(zhì)量監(jiān)督，對(duì)出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題嚴(yán)格把關(guān)并進(jìn)行妥善處理，努力將設(shè)備缺陷或隱患及時(shí)消除在制造廠內(nèi)，避免因設(shè)備質(zhì)量問(wèn)題影響工程進(jìn)度，對(duì)于保證設(shè)備的質(zhì)量以及工程的順利投產(chǎn)具有重要的意義。
       一、重要部件原材料的確認(rèn)問(wèn)題
       1、問(wèn)題描述
       監(jiān)理方在審核某電廠5#發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子鍛件原材料質(zhì)量證明文件時(shí)發(fā)現(xiàn)，在分包方某國(guó)外公司的超聲波探傷中記錄了一個(gè)當(dāng)量為φ1.5mm的不超標(biāo)缺陷，并標(biāo)出了具體位置，分包方在發(fā)貨前書(shū)面通知并明確建議：通過(guò)銑槽來(lái)消除該缺陷。由于制造廠未將此信息通過(guò)規(guī)定程序有效地傳遞到制造加工要求中，檢驗(yàn)部門未在該項(xiàng)目檢驗(yàn)試驗(yàn)計(jì)劃中事先規(guī)定驗(yàn)收要求，監(jiān)理方也未在相關(guān)監(jiān)理技術(shù)方案中明確規(guī)定見(jiàn)證的時(shí)機(jī)要求，導(dǎo)致本可通過(guò)銑槽加工消除的缺陷留在轉(zhuǎn)子本體上。
       2、原因分析
       制造廠這種做法實(shí)際上是沒(méi)有真正將客戶利益放在首位，未將分包方原材料交貨狀態(tài)質(zhì)量特性按質(zhì)量保證體系要求事先策劃，并按規(guī)定的程序和規(guī)定的路徑傳遞到相關(guān)職能部門和責(zé)任人員；監(jiān)理方的監(jiān)理大綱也未明確提出。針對(duì)類似情況，應(yīng)對(duì)被監(jiān)理方事先策劃結(jié)果介入必要的評(píng)審要求，并規(guī)定見(jiàn)證時(shí)機(jī)。
       3、監(jiān)理應(yīng)采取的措施
       監(jiān)理方應(yīng)高度重視重要部件原材料質(zhì)量證明文件的見(jiàn)證時(shí)機(jī)。首先，應(yīng)督促被監(jiān)理方按質(zhì)量保證要求確保體系的有效運(yùn)行，并針對(duì)影響關(guān)鍵質(zhì)量特性環(huán)節(jié)事先介入必要的文件、規(guī)定的評(píng)審和/或見(jiàn)證要求，確保相關(guān)要求在實(shí)施前已滿足規(guī)定要求；同時(shí)，也應(yīng)明確被監(jiān)理方和監(jiān)理方提交見(jiàn)證和實(shí)施見(jiàn)證的時(shí)機(jī)要求。關(guān)鍵原材料、關(guān)鍵質(zhì)量見(jiàn)證點(diǎn)上的文件見(jiàn)證必須在下道工序之前完成。一般文件見(jiàn)證點(diǎn)力爭(zhēng)在下道工序之前完成，但至少在下道加工初期完成。然后，在生產(chǎn)令號(hào)下達(dá)后或在投料前在重要工序前對(duì)合同指定的原材料進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)工作。上述事例所反映的原材料資料見(jiàn)證時(shí)機(jī)不當(dāng)問(wèn)題相當(dāng)普遍，其危害是降低了監(jiān)理在這一重要見(jiàn)證點(diǎn)的重要作用。針對(duì)這一問(wèn)題，我們正努力嘗試和推廣重要原材料資料見(jiàn)證納入H點(diǎn)見(jiàn)證，提高強(qiáng)制性，具有現(xiàn)實(shí)作用和有效性，但還要在促進(jìn)電廠業(yè)主和制造廠充分認(rèn)識(shí)這個(gè)H點(diǎn)的重要意義上下工夫。
       二、關(guān)于定子槽楔緊度問(wèn)題
       1、問(wèn)題描述
       某電廠6#發(fā)電機(jī)發(fā)現(xiàn)定子槽楔大面積松動(dòng)，槽楔完全松動(dòng)的有262塊之多，其他各段松動(dòng)槽楔超過(guò)1/3長(zhǎng)的也有若干塊。
       2、原因分析
       大型發(fā)電機(jī)的定子線棒在運(yùn)行過(guò)程中受交變電磁力作用發(fā)生振動(dòng)，引發(fā)定子線棒主絕緣的磨損，降低絕緣性能，必須采用槽楔波紋板結(jié)構(gòu)對(duì)線棒進(jìn)行固定，但由于線棒長(zhǎng)期振動(dòng)，槽楔出現(xiàn)松動(dòng)不可避免。因此，掌握機(jī)組投運(yùn)前槽楔松緊程度原始數(shù)據(jù)，并定期檢測(cè)槽楔松動(dòng)程度，對(duì)電機(jī)安全運(yùn)行具有重要意義。
       3、監(jiān)理應(yīng)采取的措施
       目前國(guó)內(nèi)暫無(wú)此類檢查（如定子槽楔、穿心螺桿等的緊度問(wèn)題）的標(biāo)準(zhǔn)要求，監(jiān)理應(yīng)注意采集和保留準(zhǔn)確的一手?jǐn)?shù)據(jù)，逐步積累經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。目前制造廠采用西門子的標(biāo)準(zhǔn)在單根槽楔上施加壓力至表壓2345.75psi（32700N），檢查槽楔的徑向移動(dòng)值應(yīng)在0.01～0.25mm之間，槽楔緊度測(cè)量一般采取隨機(jī)抽取30%的比例進(jìn)行，監(jiān)理方應(yīng)重點(diǎn)檢查關(guān)門槽楔及靠近端部的槽楔緊度質(zhì)量。
       三、定子單根線棒流量和整機(jī)流量差問(wèn)題
       1、問(wèn)題描述
       某電廠l#發(fā)電機(jī)在制造廠進(jìn)行定子單根線捧流量試驗(yàn)均值為4000L/15s，而定子線棒上、下層并頭后水流量試驗(yàn)均值約為2125mL/15s，兩次試驗(yàn)結(jié)果存在明顯的差異。但是按照J(rèn)B/T 6228-2005《汽輪發(fā)電機(jī)繞組內(nèi)部水系統(tǒng)檢驗(yàn)方法及評(píng)定》的規(guī)定，無(wú)論何種狀態(tài)，只要流量不超過(guò)整臺(tái)線棒流量均值的±10%即滿足要求。
       2、原因分析
       由于前后兩次試驗(yàn)使用了不同的試驗(yàn)裝置，單根線棒時(shí)使用的是球形閥門，而整體流量試驗(yàn)時(shí)出水口使用的是針形閥門，造成了流量的誤差。
       3、監(jiān)理應(yīng)采取的措施
       雖然造成該問(wèn)題的原因僅是試驗(yàn)裝置的不一致，但單根線棒流量與整機(jī)流量的關(guān)系必須引起注意。目前由于單根線棒和整機(jī)線棒流量考核的時(shí)機(jī)、試驗(yàn)裝置、試驗(yàn)時(shí)進(jìn)口水壓的不同，都可造成兩者的試驗(yàn)數(shù)據(jù)產(chǎn)生差異，若僅按照不超過(guò)平均值±10%的標(biāo)準(zhǔn)考慮，可能會(huì)忽略整機(jī)流量下降的現(xiàn)象。目前制造廠、電廠用戶和大部分監(jiān)理方都只認(rèn)識(shí)到線棒流量分別的均勻性，從不關(guān)注總流量，而總流量決定了整機(jī)的冷卻功能，如果總體冷卻功能不足，比流量分布問(wèn)題更嚴(yán)重。因此目前監(jiān)理方的任務(wù)除了在保持對(duì)線棒流量分布均勻性試驗(yàn)監(jiān)督的前提下，還要盡早促使制造廠給出總體冷卻流量的控制要求，監(jiān)理方應(yīng)發(fā)揮其主動(dòng)作用，通過(guò)對(duì)單根線棒流量試驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理和分析，掌握總體流量的水平并與經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)照，達(dá)到考核總體流量的目的。
       四、定子不銹鋼通水管探傷檢查
       1、問(wèn)題描述
       某電廠在試運(yùn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)23#上層線圈層間溫度和出水溫度偏高，且出水溫差超標(biāo)，經(jīng)分析線棒存在堵塞情況。停機(jī)對(duì)線棒檢查吹掃，未見(jiàn)明顯異物堵塞。之后進(jìn)行流量試驗(yàn)，熱水流試驗(yàn)正常，但重啟后仍存在上述問(wèn)題并且加重。再次停機(jī)檢查，發(fā)現(xiàn)23#線棒空心不銹鋼水管l根堵塞，l根漏水，被迫更換23#至28#號(hào)槽線棒。
       2、原因分析
       對(duì)故障線棒（上層23#）解剖檢查，發(fā)現(xiàn)線棒股間短路燒損，不銹鋼水管1根燒斷堵死，1根燒漏。初步分析線棒制造時(shí)可能存在股間絕緣短路缺陷，運(yùn)行中線棒內(nèi)部形成環(huán)流，環(huán)流導(dǎo)致股間絕緣進(jìn)一步破壞造成線棒燒損。
       3、監(jiān)理應(yīng)采取的措施
       該定子線棒用不銹鋼通水管為進(jìn)口件，因盲目地相信進(jìn)口件的質(zhì)量，未對(duì)其進(jìn)行仔細(xì)探傷復(fù)驗(yàn)。事后監(jiān)理方加強(qiáng)了對(duì)進(jìn)口不銹鋼通水管的監(jiān)查，增設(shè)了不銹鋼通水管的渦流探傷復(fù)驗(yàn)見(jiàn)證點(diǎn)，同時(shí)監(jiān)理方還增強(qiáng)了一些易忽略外購(gòu)件的檢查，如轉(zhuǎn)子含銀銅線、絕緣引水管等百萬(wàn)機(jī)組上的進(jìn)口件。
       五、焊接、熱處理等特殊工藝過(guò)程的控制
       1、問(wèn)題描述
       某電廠2臺(tái)660MW發(fā)電機(jī)在制造廠進(jìn)行定子上下層線圈并接頭焊接，工藝規(guī)程規(guī)定焊接后進(jìn)行的超聲波探傷要求接觸面積達(dá)75%以上，接頭如沒(méi)有通過(guò)超聲波探傷可以重焊，但最多2次。
       監(jiān)理方在見(jiàn)證時(shí)發(fā)現(xiàn)超聲波探傷不合格率異常，共42個(gè)并接頭分6組，先焊接的3組共21個(gè)焊接頭，全部進(jìn)行2次焊接后合格率仍只有40%，面對(duì)如此低的合格率，監(jiān)理方判斷焊接過(guò)程存在非偶然性問(wèn)題，故立即要求暫停焊接工作。
       2、原因分析
       制造廠以往對(duì)類似情況采用簡(jiǎn)單的重復(fù)焊接的處理方式，有的甚至背著檢驗(yàn)員3次、4次地重復(fù)焊接，而并沒(méi)有深究焊接過(guò)程中存在的問(wèn)題，碰運(yùn)氣合格的成批接頭不一定經(jīng)得起運(yùn)行的考驗(yàn)。
       在對(duì)焊接工藝細(xì)則和焊材的性能參數(shù)進(jìn)行深入研究后，監(jiān)理方認(rèn)為：焊接方法、設(shè)備都不存在問(wèn)題，但焊材牌號(hào)雖與原工藝評(píng)定一致，但現(xiàn)焊材的硬度高于評(píng)定焊材，監(jiān)理推斷熔點(diǎn)可能明顯改變，導(dǎo)致焊接所需熱流密度改變。而后制造廠根據(jù)監(jiān)理方的意見(jiàn)進(jìn)行了針對(duì)性的試驗(yàn)，結(jié)果證實(shí)因更換了供貨商，雖然焊材的牌號(hào)一致，但熔點(diǎn)確實(shí)存在差異，需要提高焊接熱流密度。制造廠修改了參數(shù)重新制訂了焊接工藝，評(píng)定后的新工藝對(duì)熔點(diǎn)給出了相應(yīng)不同的焊接電流、電壓、壓力參數(shù)，此后這類焊接全部l00%一次合格。
       3、監(jiān)理應(yīng)采取的措施
       一般發(fā)電機(jī)監(jiān)理只重視各工序間電氣性能試驗(yàn)和絕緣質(zhì)量的驗(yàn)收，而對(duì)工藝方法控制則為次要的控制點(diǎn)，通過(guò)該問(wèn)題，表明監(jiān)理方不僅應(yīng)對(duì)工藝執(zhí)行過(guò)程和結(jié)果要關(guān)注，確保工藝過(guò)程的正確執(zhí)行，而且更要關(guān)注工藝方法本身的適宜性。這就要求監(jiān)理深入研究工藝參數(shù)，要做懂工藝的監(jiān)理專家。
       六、定子繞組端部整體橢圓固有頻率超標(biāo)問(wèn)題
       1、問(wèn)題描述
       參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 20140-2006《透平型發(fā)電機(jī)定子繞組端部動(dòng)態(tài)特性和振動(dòng)試驗(yàn)方法及評(píng)定》（以下簡(jiǎn)稱標(biāo)準(zhǔn)）規(guī)定，端部整體的橢圓固有頻率應(yīng)避開(kāi)范圍。在監(jiān)理中發(fā)現(xiàn)有多臺(tái)1000MW汽輪發(fā)電機(jī)的端部橢圓固有頻率落在2倍頻范圍內(nèi)，可能會(huì)在運(yùn)行中產(chǎn)生嚴(yán)重的共振現(xiàn)象，危害機(jī)組的安全運(yùn)行，在制造過(guò)程中應(yīng)盡量避免固有頻率落入2倍頻區(qū)間。
       2、原因分析
       有些發(fā)電機(jī)的端部固有頻率是合格的，而有些是不合格的，該類型發(fā)電機(jī)定子端部絕緣固定結(jié)構(gòu)復(fù)雜，端部繞組是通過(guò)大錐環(huán)、層間壓板、灌樹(shù)脂、弧形壓板和絕緣螺桿固定于端部。定子線棒落槽位置的準(zhǔn)確性、落槽后端部適型繩的填塞質(zhì)量、端部灌膠的飽滿度與平整度等灌膠質(zhì)量、壓板及絕緣拉桿的緊固程度等，都會(huì)影響到定子端部整體的固有頻率。
       3、監(jiān)理應(yīng)采取的措施
       監(jiān)理中應(yīng)在定子線棒開(kāi)始下線以后，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督每根線棒的下線質(zhì)量。對(duì)樹(shù)脂的灌注，嚴(yán)格按照工藝要求執(zhí)行分段灌注的規(guī)定，樹(shù)脂必須達(dá)到與線圈齊平，澆灌后不得有空隙，及時(shí)刮平整并注意小裂紋和氣泡的處理，待基本固化以后才可以旋轉(zhuǎn)定子。
       層間壓板時(shí)使用80N•m力矩扳手扳緊，樹(shù)脂適型繩應(yīng)夠軟易成形，不能嵌入過(guò)多樹(shù)脂繩，樹(shù)脂繩的接縫不得處于定線棒下。如果發(fā)生了定子端部固有頻率超標(biāo)的問(wèn)題，監(jiān)理方可以根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，建議業(yè)主要求供方提供現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量以保證機(jī)組的安全運(yùn)行。
       七、在轉(zhuǎn)子護(hù)環(huán)下發(fā)現(xiàn)大量鐵磁性物質(zhì)
       1、問(wèn)題描述
       在發(fā)電機(jī)總裝試車后發(fā)現(xiàn)在轉(zhuǎn)子護(hù)環(huán)下有黑色粉末顆粒狀物質(zhì)積聚，部分可以被磁鐵吸起。
       2、原因分析
       據(jù)分析，可能的來(lái)源一是可能與定子機(jī)座內(nèi)部死角處積聚的物質(zhì)有關(guān)，整機(jī)試驗(yàn)后原先在死角處的物質(zhì)，在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)后卷入轉(zhuǎn)子通風(fēng)系統(tǒng)，最后積聚在護(hù)環(huán)底下。二是在中頻焊接轉(zhuǎn)子線圈接頭后，去毛刺拋光修挫焊縫的過(guò)程中未使用吸塵器進(jìn)行清理，以致這些本應(yīng)去除的異物掉落進(jìn)轉(zhuǎn)子線圈的通風(fēng)孔內(nèi)，這可能是轉(zhuǎn)子護(hù)環(huán)下積聚鐵磁性物質(zhì)的主要來(lái)源。三則可能來(lái)源于氫氣冷卻器，若氫冷卻器的翅片在制造中產(chǎn)生的金屬顆粒異物和焊接飛濺物未清理干凈，一旦落入整個(gè)氫氣通風(fēng)冷卻系統(tǒng)，有可能因局部渦流造成硅鋼片燒毀、轉(zhuǎn)子匝間短路等。
       3、監(jiān)理應(yīng)采取的措施
       在監(jiān)理過(guò)程中，應(yīng)加強(qiáng)轉(zhuǎn)子線圈焊接過(guò)程的監(jiān)督，對(duì)修挫時(shí)產(chǎn)生的碎屑要及時(shí)用吸塵器清理；同時(shí)應(yīng)提醒分包商對(duì)發(fā)電機(jī)清潔度引起高度重視，嚴(yán)格檢查氫氣冷卻器翅片的清潔度，檢查翅片之中是否夾雜異物，翅片表面是否銹蝕；在整機(jī)試驗(yàn)后抽出轉(zhuǎn)子時(shí)應(yīng)立即檢查轉(zhuǎn)子護(hù)環(huán)底下是否存在異物。
       八、絕緣材料保質(zhì)期問(wèn)題
       1、問(wèn)題描述
       在一次日常巡視現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子嵌線使用的絕緣材料NOMEX上膠紙（單面）已過(guò)期，立即要求停工，并檢查轉(zhuǎn)子嵌線記錄，所幸未將過(guò)期NOMEX紙放入線圈，遂將過(guò)期的NOMEX紙退庫(kù)更換合格品。
       2、原因分析
       這是比較容易忽略的問(wèn)題，其實(shí)所有的絕緣材料都有其保質(zhì)期，尤其是定子嵌線過(guò)程中使用的樹(shù)脂繩、環(huán)氧泥、天然云母等，過(guò)期的絕緣材料可能導(dǎo)致粘合性、絕緣性等性能的降低；同時(shí)也暴露出制造廠在物料管理環(huán)節(jié)的缺陷。
       3、監(jiān)理應(yīng)采取的措施
       應(yīng)在監(jiān)理過(guò)程中加強(qiáng)對(duì)絕緣材料保質(zhì)期的確認(rèn)檢查，如有可能應(yīng)深入到倉(cāng)庫(kù)管理環(huán)節(jié)，防止過(guò)期材料混入產(chǎn)品。
       九、整機(jī)及部件的清潔度問(wèn)題
       1、問(wèn)題描述
       油系統(tǒng)、水系統(tǒng)等外協(xié)件的分包方對(duì)下級(jí)供應(yīng)商的控制不到位，造成一些分包設(shè)備的管道內(nèi)壁、冷卻器水室、翅片等關(guān)鍵部位受到水污染發(fā)生銹蝕現(xiàn)象，又未及時(shí)清理并采取恰當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施，對(duì)機(jī)組運(yùn)行產(chǎn)生極大的危害。
       2、監(jiān)理應(yīng)采取的措施
       清潔度問(wèn)題貫穿整個(gè)發(fā)電機(jī)的制造過(guò)程，對(duì)發(fā)電機(jī)質(zhì)量的影響甚大，要充分發(fā)揮廠方質(zhì)保體系的作用，事先提醒廠方制訂預(yù)防措施，對(duì)清理結(jié)果進(jìn)行確認(rèn)。
       十、結(jié)束語(yǔ)
       監(jiān)理人員應(yīng)能監(jiān)督供方各項(xiàng)質(zhì)量管理制度、工藝標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量控制環(huán)節(jié)的有效執(zhí)行，加強(qiáng)過(guò)程監(jiān)督，善于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，促進(jìn)供方質(zhì)量管理工作的持續(xù)改進(jìn)。要深入研究工藝方法，精通工藝，深入調(diào)查和控制工藝執(zhí)行過(guò)程，通過(guò)工藝控制預(yù)防工序過(guò)程中內(nèi)在的質(zhì)量隱患。要善于通過(guò)表面問(wèn)題發(fā)現(xiàn)制造過(guò)程中工藝、設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)、檢驗(yàn)手段方面的深層次問(wèn)題，促進(jìn)制造廠改進(jìn)工藝和設(shè)計(jì)、檢驗(yàn)方法，使產(chǎn)品質(zhì)量有更高層次的提高。