提高汽轮机主汽调节阀的焊接质量
（哈尔滨电气股份有限公司，150028）
摘 要：随着国家工业水平和发电技术的不断提升，现代工业对汽轮机的需要也在提升。汽轮机不仅是重要的动力驱动装置，还是能量转换装置。汽轮机能实现将高温蒸汽产生的热能转换为驱动机械的机械能，带动装置转动。而汽轮机中的主汽阀和调节阀分别能够起到保护机械和控制机械的关键作用，因此要不断提升阀门焊接质量的要求。下面本文将主要论述如何提高汽轮机主汽调节阀的焊接质量。
关键词：汽轮机 主汽调节阀 焊接质量
汽轮机中的蒸汽主汽阀门用来控制高温蒸汽进入汽轮机，主汽阀门打开，提供源动力的蒸汽才能进入汽轮机内转换为机械转动的机械能。如果遇到汽轮机故障的情况，关闭主汽阀门也可以及时阻止高温蒸汽继续流进汽轮机，防止对汽轮机部件造成损伤。汽轮机中的调节阀门通过改变阀门开合角度改变进入汽轮机内的蒸汽量，这样就能更好地适应不同的工作状态。因此合理选择阀门的材质并保证焊接结构的稳固性至关重要。为保证汽轮机的主汽调节阀门能够根据不同的工作状态实现高温蒸汽的正常流入与能量转化，就一定要采用合适的焊接工艺分析与正确的焊接操作，从而确保机组运行的安全性和稳定性。
一.汽轮机主汽调节阀的焊接工艺方法
随着汽轮机技术的发展，其容量等级和蒸汽参数逐渐提高，汽轮机所承受的工作量日益增大，对汽轮机主汽调节阀的焊接技术的要求也变得更高。焊接技术是连接阀门结构的重要手段，应该根据阀门的不同结构采用不同的材料以及焊接方法进行焊接操作。
1.1 汽轮机主汽调节阀的焊接结构
焊接工艺对于汽轮机主汽调节阀的焊接结构有着重要的影响，汽轮机通过输送高温高压蒸汽进行基本工作，所以一定要拥有一个坚固而稳定的结构，并且要方便进行后期的检修工作，要尽可能减少机械损伤，这样才能保证其更好地应对庞大的工作量以及坚持更长的工作周期。而对于主汽调节阀来讲，其内外部焊接结构对稳定控制汽轮机起着决定作用。主汽调节阀通常由外部的铸件阀壳+内部的阀碟+阀座组成。阀座通常在阀壳上直接堆焊或单独制造后通过螺栓或密封焊接方式固定到阀壳上。阀碟通过阀杆拉起，并且阀碟与阀座之间存在配合面，阀碟与阀座之间通过开关高度决定进汽量。在高温高压的工作条件下，为了保证阀门对汽轮机的控制，阀门要具有一定的密封性，阀口的形状是一个二分之一凸起的圆弧，阀碟是一个球面形状。在焊接阀碟与阀座的过程中一定要注意两者的固定形状以及阀门的密封性，以保证在工作时不会出现大量蒸汽泄漏的情况。
1.2 汽轮机主汽调节阀的焊接材料与焊接环境
1.2.1 汽轮机主汽调节阀的焊接材料
汽轮机主汽调节阀工作时要能承受高温高压的蒸汽环境随着温度的落差变化，焊接阀门的材料容易出现裂缝和裂纹。因此焊接阀门的材料一定要有抵抗温差的特性，所以汽轮机的主汽调节阀门一般采用铸钢的材料，而焊接材料一般为氢含量较低的焊条，其可以保证焊接处的抗干裂性以及阀门焊接结构的稳定性。
1.2.2 汽轮机主汽调节阀的焊接环境
焊接汽轮机主汽调节阀时要把握好对温度的控制，虽然焊接材料可以耐高温和高压，但在焊接过程中温度也不宜过高，要根据主汽调节阀的焊接厚度和材料决定。
一般在焊接预热时温度不超过 400 摄氏度，但要保证焊接后阀门的铸钢材料能够缓慢降温到 100 摄氏度左右且能保持一段时间。在焊接过程中一般要经历两个过程环境，刚开始焊接阀门时要加温保持，待焊接处的氢元素挥发后，进入冷却保持的环境，以保证氢元素更好地消除，也可以防止出现大量的焊接裂口和裂纹。
1.3 汽轮机主汽调节阀的修复焊接的具体操作
首先要仔细观察主汽调节阀门阀口表层出现的各类凹陷等缺陷，用磁性物质来监测阀门阀口缺陷表面是否有裂口和裂纹。随后对缺陷处进行打磨，尽量在采用机器辅助的条件下对凹陷面积处进行打磨操作。在采用焊接操作时，为了阀口缺陷处更容易受热变化，要在焊接前把焊口处进行预热处理，加热到一定温度使得阀口缺陷处软化。在焊接完成后进行升温保持随后让主汽调节阀门慢慢冷却并保持，使得修复焊接后不会出现过多的焊接裂口和裂纹。
二.汽轮机主汽调节阀焊接难点和常见故障
汽轮机的主汽调节阀在焊接时常常会遇到一些比较难处理的情况，在阀门焊接完成后也会出现一些常见的故障，为了提高汽轮机主汽调节阀的焊接质量，在焊接前要规划好焊接后的故障修复以及故障避免措施。
2.1 汽轮机的主汽调节阀的焊接难点
在焊接汽轮机的主汽调节阀时，因为主汽调节阀的材料为铸钢，而焊接铸钢件的难点在于铸钢不易受温度影响，其不易被焊接成功，所以在焊接时要严格遵守焊接规程。首先对汽轮机的主汽调节阀进行预热处理，在焊接时温度不宜过高，焊接后要让主汽调节阀在常温下慢慢冷却，这样才能保证焊接后阀门的稳定性，以便于更好地控制汽轮机的蒸汽流动与转化情况。在焊接修复时容易遇到阀门阀口多处凹陷重叠的情况，不便于使用阀芯打磨机械进行辅助打磨，遇此情况时一定要细心找到合适的打磨区域，计算好凹陷面积，测量需要打磨位置的硬度值，用角向砂轮精确打磨，打磨后用丙酮试剂进行焊接后的清洗。
2.2 汽轮机的主汽调节阀焊接后常见故障
在主汽调节阀焊接完成后，容易出现阀门各部分工作不稳定的情况，如果不及时进行检修处理，可能会无法正常控制汽轮机内高温蒸汽的流入、转化量。而在焊接完成后阀门的拉杆易出现失灵的情况，阀座还有可能会出现不稳定而错位的情况。
2.2.1 阀门的拉杆故障
在阀门焊接完成后，其阀门拉杆的贴合度可能不高，在调节阀控制汽轮机工作时，容易出现阀门拉杆突然卡死或者突然断裂的情况，导致汽轮机一直保持在高温高压蒸汽的环境下工作，超高的转速更易导致汽轮机损坏。导致阀门拉杆突然卡死的原因可能是在焊接点处焊接材料形成其氧化物保护膜，使得阀门拉杆变得不灵活，出现卡死现象。出现阀门拉杆断裂的情况是因为焊接完成后，没有做好冷却工作导致出现大量的焊接裂口和裂纹，且在利用阀门控制汽轮机时焊接处的摩擦力突然变大，从而导致阀门拉杆断裂。
2.2.2 阀座错位故障
因为在焊接过程中要保持高温环境，所以阀座处容易受热变形，又因为焊接后没有固定好，焊点之间的触碰面积变小，从而导致阀座在汽轮机工作时错位。所以在焊接时要尽可能保持阀座焊点处的温差适宜，冷却也要快速，焊接完成后检查焊缝中是否有大量异物，需尽量清理干净。
三.汽轮机的主汽调节阀的焊接质量提升方式
在焊接主汽调节阀之前要做好焊前准备工作，要做好焊接前对阀门焊接位置处面积的计算测量工作，选择合适的焊接工具，尽量采用机械辅助焊接以保证阀门焊接的精确性。在焊接时要注意温度的控制，减少焊接完成后形成其氧化物的量。另外要尽量减少焊接修复的次数，在焊接后要及时进行清理焊接处的异物，阀门要完整关闭，避免出现焊点处污染。在使用焊枪的过程中，要及时清理枪嘴处的烧焦物质，保持气流通畅，这样才能更好地保证主汽阀门焊接后的贴合度。焊接完成后一定要检测主汽调节阀能否在高温高压的负荷下控制汽轮机蒸汽进气量，如若遇到阀门控制系统无法改变汽轮机转速的情况，要及时停止汽轮机工作，并对阀门处焊点进行补焊操作。
四.结束语
综上所述，汽轮机的主汽调节阀是其重要组成部件，也是人为操控调节汽轮机最直接的借助工具，所以一定要严格按照规定的焊接工艺完成焊接操作，做好焊接后故障修复工作，并尽量在焊接过程中减少失误，在机械辅助工作下精确完成焊接操作，以保证汽轮机能够在高温高压下正常稳定的工作，并能用主汽调节阀对其实现稳定的控制。
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