GB/T 28573-2012 石油、石化和天然气工业 一般用途汽轮机

　　ICS 27. 040 K 54

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 28573—2012

　　石油、石化和天然气工业

　　一般用途汽轮机

　　Petroleum,petrochemicaland naturalgasindustriessteam turbines—

　　General-purposeapplications

　　2012-06-29发布 2012-11-01实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 28573—2012

　　目 次

　　前言 Ⅲ

　　引言 Ⅳ

　　1 范围 1

　　2 规范性引用文件 1

　　3 术语和定义 3

　　4 主机设计 4

　　4. 1 总则 4

　　4. 2 承压缸体 5

　　4. 3 汽缸附件 6

　　4. 4 汽缸接 口 6

　　4. 5 外力和外力矩 7

　　4. 6 转动部件 7

　　4. 7 密封件 8

　　4. 8 动力学 9

　　4. 9 轴承及轴承座 11

　　4. 10 润滑 14

　　4. 11 材料 15

　　4. 12 铭牌及转向箭头 17

　　5 辅助部件 17

　　5. 1 齿轮装置 17

　　5. 2 联轴器及护罩 17

　　5. 3 安装底板 18

　　5. 4 控制设备和测量装置 20

　　5. 5 管道及其附件 23

　　5. 6 专用工具 25

　　5. 7 可拆卸式保温层 25

　　6 检验和试验 25

　　6. 1 总则 25

　　6. 2 检验 26

　　6. 3 试验 27

　　6. 4 装运准备 29

　　7 供方的资料 30

　　7. 1 总则 30

　　7. 2 报价书 30

　　7. 3 合同资料 31

　　附录 A (资料性附录) 本标准与 APIStd611:1997相比的结构变化情况 33

　　Ⅰ

　　GB/T 28573—2012

　　附录 B (资料性附录) 规范性引用文件中我国文件与国际文件之间的一致性程度 34

　　附录 C (资料性附录) 本标准与 APIStd611:1997的技术性差异及原因 35

　　附录 D (资料性附录) 一般用途汽轮机数据表 37

　　附录 E (规范性附录) 阻尼不平衡响应分析 41

　　E. 1 横向分析 41

　　E. 2 不平衡响应分析的工厂鉴定 43

　　附录 F (规范性附录) 确定剩余不平衡量的方法及作业表 45

　　F. 1 适用范围 45

　　F. 2 最大允许剩余不平衡量 45

　　F. 3 剩余不平衡量检查 45

　　附录 G (资料性附录) 最简单的压力润滑油系统 50

　　附录 H (资料性附录) 检验员用的检验表 52

　　附录 I (资料性附录) 供方图样和资料要求 53

　　I. 1 供方图样和资料要求示例 53

　　I. 2 说明 56

　　参考文献 61

　　图 1 转子响应曲线 9

　　图 E. 1 典型振型图 42

　　图 F. 1 剩余不平衡量作业表 46

　　图 F. 2 剩余不平衡量计算实例 48

　　图 G. 1 最简单的压力润滑油系统(有可选择的增加内容) 51

　　表 1 冷却水系统参数 5

　　表 2 算术平均粗糙度(Ra) 7

　　表 3 调速器 20

　　表 4 供参考的管道材料 24

　　表 5 铸件缺陷严重程度表 26

　　表 A. 1 本标准与 APIStd611:1997章条编号对照 33

　　表 B. 1 规范性引用文件中我国文件与国际文件之间的一致性程度 34

　　表 C. 1 本标准与 APIStd611:1997的技术性差异及原因 35

　　表 H. 1 检验员用的检验表 52

　　Ⅱ

　　GB/T 28573—2012

　　前 言

　　GB/T 28574《石油 、石化和天然气工业 特种用途汽轮机》和 GB/T 28573《石油 、石化和天然气工

　　业 一般用途汽轮机》共同构成石油 、石化和天然气工业用汽轮机产品标准 。

　　本标准按 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

　　本标准使用重新起草法修改采用 APIStd611:1997《石油 、化工和天然气工业 一般用途汽轮机》。

　　本标准与 APIStd611:1997相比在结构上有较多调整 , 附录 A 中列出了本标准与 APIStd 611: 1997的章条编号对照一览表 。

　　本标准与 APIStd611:1997的技术性差异如下 :

　　— 关于规范性引用文件 ,本标准做了适当调整 , 以适应我国的技术条件 ,调整的情况集中反映在第 2 章 “规范性引用 文 件 ”中 , 我 国 文 件 与 国 际 文 件 之 间 的 一 致 性 程 度 见 附 录 B。 具 体 调 整如下 :

　　● 用 GB/T 8117(所有部分)代替 IEC 60953(所有部分) ;

　　● 用 GB/T 17241(所有部分)代替 ISO 7005-2。

　　— 除规范性引用文件外的涉及技术性差异的条款已通过在其外侧页边空白处用垂直单线( │ )进行了标示 。 附录 C 中给出了相应技术性差异及其原因的一览表 。

　　本标准还作了下列编辑性修改 :

　　— 为与系列标准一致 ,并符合 GB/T 1. 1 的编写规定 ,将标准名称由《石油 、化工和天然气工业 一般用途汽轮机》改为《石油 、石化和天然气工业 一般用途汽轮机》,英文名称由 “General-Pur- pose Steam Turbines for Petroleum , chemical and Gas Industry Services”改 为 “Petroleum , petrochemicaland naturalgas industries steam turbines—General-purpose applications”;

　　— 将第 1 章的 “适用范围 ”改为 “范围 ”,对 1. 1 的 “用途 ”、1. 2 的 “变通设计 ”和 1. 3 的 “相抵触的规定 ”根据我国标准的编写格式 ,更改了条款编号(见章条编号对照表) ;

　　— 将 1. 1. 1关于一般用途汽轮机的表述 ,改为 “术语和定义 ”中的 3. 1,特种用途汽轮机的表述 ,见 GB/T 28574—2012《石油 、石化和天然气工业 特种用途汽轮机》中的 3. 41;

　　— 由于 GB/T 28573—2012和 GB/T 28574—2012是系列标准 ,为了表述统一 ,相同的术语和定义在 GB/T 28574—2012规定 ,本标准中不重复 ;

　　— 修正了原文中一些错误(见脚注 2~脚注 7) ;

　　— 删除标准中的 “美国惯用单位 ”数据 、公式及表格 。将质量的符号由 “W”改为 “m”,将转速的符号由“N”改为“n”;

　　— 所有英制单位均转化为公制单位 ;

　　— 依据附录 D“除非另外注明 ,所有压力均为表压 ”的说法 ,删除正文及附录中表示表压的(g) ;

　　— 根据 GB/T 1. 1—2009的规定 ,对原附录顺序进行重新编排 。

　　本标准由中国电器工业协会提出 。

　　本标准由全国汽轮机标准化技术委员会(SAC/TC172)归 口 。

　　本标准负责起草单位 :杭州汽轮机股份有限公司 。

　　本标准参加起草单位 :上海发电设备成套设计研究院 。

　　本标准主要起草人 :宋思远 、张琦 、毛汉忠 、张国强 、廖小林 、叶奋 、刘晨 。

　　Ⅲ

　　GB/T 28573—2012

　　引 言

　　条编号后或段前标有黑点(●) 的 , 表示该条或段的内容由需方 决 定 或 由 需 方 提 供 进 一 步 的 信 息 。宜在数据表上标出这些信息和决定(见附录 D) ,否则 ,宜在询价单或定购单中说明 。

　　Ⅳ

　　GB/T 28573—2012

　　石油、石化和天然气工业

　　一般用途汽轮机

　　1 范围

　　本标准规定了一般用途汽轮机设计 、材料 、安装 、检验 、试验和装运准备方面的要求 。本标准还涉及到润滑油系统 、仪器仪表 、控制系统和辅助设备 。

　　本标准适用于石油 、石化和天然气工业一般用途汽轮机 。

　　本标准不适用于石油 、石化和天然气工业特种用途汽轮机 ,特种用途汽轮机采用 GB/T 28574。

　　注 1: 供方可以提出变通设计 。经过供需双方同意 ,等值的紧固件和法兰可以替换 。

　　注 2: 当本标准与询价单或订单之间出现抵触时 , 以订单包含的内容为准 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。凡是注 日期的引用文件 ,仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 。

　　GB/T 152. 4 紧固件 六角头螺栓和六角螺母用沉孔

　　GB/T 1095 平键 键槽的剖面尺寸

　　GB/T 1800. 1 产品几何 技 术 规 范 (GPS) 极 限 与 配 合 第 1 部 分 : 公 差 、偏 差 和 配 合 的 基 础(GB/T 1800. 1—2009,ISO 286-1:1988,MOD)

　　GB/T 1800. 2 产品几何技术规范(GPS) 极限与配合 第 2部分 :标准公差等级和孔 、轴极限偏差表(GB/T 1800. 2—2009,ISO 286-2:1988,MOD)

　　GB/T 3098. 1 紧 固 件 机 械 性 能 螺 栓 、螺 钉 和 螺 柱 (GB/T 3098. 1—2010, ISO 898-1: 2009, MOD)

　　GB/T 3852 联轴器轴孔和联结型式与尺寸

　　GB/T 4604 滚动轴承 径向游隙(GB/T 4604—2006,ISO 5753:1991,MOD)

　　GB/T 6391 滚动轴承 额定动载荷和额定寿命(GB/T 6391—2010,ISO 281:2007,IDT)

　　GB/T 7307 55°非密封管螺纹(GB/T 7307—2001,eqvISO 228-1:1994)

　　GB/T 8117(所有部分) 汽轮机热力性能验收试验规程[GB/T 8117—2008, IEC 60953: 1990(所有部分) ,IDT]

　　GB/T 8923. 1 涂覆涂料前钢材表面处理 表面清洁度的 目视评定 第 1 部分 :未涂覆过的钢材表面和全面清除原有涂层后的钢材表面的锈蚀等级和处理等级

　　GB/T 9112~ 9124 钢制管法兰

　　GB/T 9144 普通螺纹 优选系列(GB/T 9144—2003,ISO 262:1998,MOD)

　　GB/T 9239. 1 机械振动 恒 态(刚 性) 转 子 平 衡 品 质 要 求 第 1 部 分 : 规 范 与 平 衡 允 差 的 检 验

　　(GB/T 9239. 1—2006,ISO 1940-1:2003,IDT) GB/T 10121 钢材塔形发纹磁粉检验方法GB/T 12716 60°密封管螺纹

　　GB/T 13807. 3 腰状杆螺柱连接副 螺母 、受力套管

　　1

　　GB/T 28573—2012

　　GB/T 14383 锻制承插焊和螺纹管件

　　GB/T 17241(所有部分) 铸铁管法兰(ISO 7005-2)

　　GB/T 20410 涡轮机高温螺栓用钢

　　GB/T 28574 石油 、石化和天然气工业 特种用途汽轮机(GB/T 28574—2012,ISO 10437:2005, MOD)

　　DL/T 678 电站钢结构焊接通用技术条件

　　JB/T 1581 汽轮机 、汽轮发电机转子和主轴锻件超声波探伤方法

　　JB/T 4365 专用的润滑 、轴密封和控制油系统

　　JB/T 4730. 2 承压设备无损检测 第 2部分 :射线检测

　　JB/T 7927 阀门铸钢件 外观质量要求

　　JB/T 8557 挠性联轴器平衡分类

　　JB/T 9559 工业汽轮机用挠性联轴器

　　JB/T 9631 汽轮机铸铁件技术条件

　　SY/T 10044 炼油厂压力泄放装置的尺寸确定 、选择和安装的推荐作法

　　ANSI/AGMA 9002-B 柔性 耦 合 器 的 孔 径 和 键 槽 (英 制 系 列) [Bores and keyways for flexible couplings(inch series)]

　　ANSI/ASME B31. 3 工艺管道(Process Piping)

　　APIStd526

　　钢质法兰端泄压阀(Flanged steelpressure relief valves)

　　APIStd670

　　机械保护装置(Machinery protection systems)

　　APIStd677

　　石油 、石化和天然气工业用一般用途齿轮装置(General—Purpose gear units for pe-

　　troleum,chemicaland gas industry services)

　　ASME锅炉和压 力 容 器 规 范 , 第 Ⅴ 卷 无 损 检 测 (Boiler and pressure vessel code, Section Ⅴ — Nondestructive examination)

　　ASME锅炉和压力容器规范 ,第 Ⅷ卷 第 1 部分 : 压力容器建造 规 则(Boiler and pressure vessel code,Section Ⅷ—Division 1,Pressure vessels)

　　ASME锅炉和压力容器规范 ,第 Ⅸ卷 焊接 和 钎 焊 评 定(Boiler and pressure vessel code, Section Ⅸ—Welding and brazing qualifications)

　　ASMEB16. 5 管法兰和法兰管件 NPS1/2~NPS24 (Pipeflangesand flanged fittings,NPS1/ 2 through NPS24)

　　ASME B16. 42 球墨铸铁管法兰和法兰管件 额定级号 150和 300(Ductile iron pipe flanges and flanged fittings,Classes 150 and 300)

　　ASME PTC 6 汽轮机性能验收试验规程 6(Performance testcode 6 on steam turbines)

　　ASTM A 278/A 278M 温度达到 650 ℉ (350 ℃) 的承压灰铸铁件的标准规范[Standard specifi- cation for gray iron castings for pressure-containing parts for temperatures up to 650 degrees F (350 Degrees C)]

　　ASTM A 320/A 320M 低温用合金钢栓接材料的标准规范(Standard specification foralloy-steel and stainless steelbolting materials for low-temperature service)

　　ASTM A 395/A 395M 高温承压件用铁素体球墨铸铁件的标准规范(Standard specification for ferritic ductile iron pressure-retaining castings for use atelevated temperatures)

　　ASTM A 515/A 515M 中 温 和 高 温 压 力 容 器 用 碳 素 钢 板 标 准 规 范 (Standard specification for pressure vesselplates,carbon steel,for intermediate-and higher-temperature service)

　　ASTM A 536 球墨铸铁件标准规范(Standard specification for ductile iron castings)

　　2

　　GB/T 28573—2012

　　ASTM E 125 铁素体铸件磁粉显示的参照照片集(Standard reference photographs for magnetic particle indicationson ferrous castings)

　　NEMA MG 1 电动机和发电机(Motors and generators)

　　NEMA SM 23 机械驱动用汽轮机(Steam turbines for mechanical drive service)

　　NFPA 70 国家电气法规(National electrical code)

　　SSPC SP6 工业喷砂清理(Commercialblastcleaning)

　　注 1: 上述所列出的引用标准 。在询价后 ,如果要改变引用标准 、法规和技术规范的适用范围 ,须经供需双方同意 。

　　注 2: 为遵守任何适用于设备的政府法规 、法令 、条例或法律 ,供需双方应共同确定必须采取的措施 。

　　注 3: 供方有责任对每个分供方转发全部可适用的技术规范 。

　　3 术语和定义

　　GB/T 28574界定的以及下列术语和定义适用于本文件 。

　　3. 1

　　一般用途汽轮机 general-purpose turbines

　　一般用途汽轮机为卧式或立式汽轮机 ,用于驱动通常作为备用的 、尺寸(功率)相对较小的设备或非关键设备 。一般用途 汽 轮 机 适 用 于 进 汽 表 压 不 超 过 4. 8 MPa、进 汽 温 度 不 超 过 400 ℃和 转 速 不 超过6000 r/min。

　　3. 2

　　循环油系统 circulating oilsystem

　　从轴承座里抽出油 ,并在油返回到轴承座前 ,在一个外部冷油器中进行冷却 。

　　3. 3

　　NEMA进汽和排汽条件 NEMA inletand exhaustconditions

　　等同于数据表上规定的最高进汽和排汽条件 。

　　3. 4

　　正常条件 normal

　　设备正常运行时适用的功率 、转速和蒸汽条件 。这些条件是达到最高效率的要求 。

　　3. 5

　　油雾润滑 oilmistlubrication

　　由中央供油装置雾化产生油雾并通过压缩空气把油雾输送到轴承座进行润滑的润滑油系统 。 3. 6

　　纯油雾润滑(干润滑油槽) pureoilmistlubrication(dry sump)

　　油雾既润滑轴承又吹洗了轴承座 。

　　3. 7

　　气吹油雾润滑(湿润滑油槽) purgeoilmistlubrication(wetsump)

　　油雾只用来吹洗轴承座 。轴承润滑通过常规的油道 、抛油环或油环进行 。

　　3. 8

　　额定量 rated

　　规定的汽轮机最大功率及相应的转速 ,包括被驱动设备技术规范要求的全部裕量 。

　　3

　　GB/T 28573—2012

　　3. 9

　　全跳动量 totalindicated runout

　　TIR

　　用千分表量得的直径或表面的跳动量 ,也称作总跳动量 。显示读数表示不垂直度或等于读数一半的偏心率 。

　　4 主机设计

　　4. 1 总则

　　4. 1. 1 按 本 标 准 设 计 和 制 造 的 设 备(包 括 辅 机) , 应 至 少 有 20年 的 使 用 寿 命 , 并 且 至 少 能 连 续 运 行三年 。这是一个公认的设计准则 。

　　4. 1. 2 供方应对所有设备及订单范围包括的辅助系统负责 。

　　4. 1. 3 应在数据表中规定设备的正常运行点 。

　　4. 1. 4 汽轮机应具备下列能力 :

　　a) 在正常蒸汽条件下 , 以正常功率和转速运行 ,制造厂的保证汽耗应在这些工况范围内 。

　　b) ●当数据表上规定的最小进汽和最大排汽参数同时出现时 ,应能以相应的转速发出额定功率 。为防止机组尺寸过大 ,或为获得较高的运行效率 ,需方可以要求用规定标准值的方法或一个选定的 、替代额定功率的额定功率百分比 ,来限制汽轮机的最大容量 。

　　注 1: 在正常蒸汽条件下 ,通过使用一个或多 个 手 动 阀 可 以 获 得 额 定 功 率 , 在 最 低 进 汽 和 最 高 排 汽 蒸 汽 条 件下 ,使用一个或多个附加手动阀也可以获得额定功率 。其他运行条件下使用手动阀的情况 ,见 5. 4. 1. 5的内容 。

　　c) 以最高连续转速和任何规定范围内的转速连续运行 。

　　d) 在最高进汽参数和最高及最低排汽参数下 , 以额定功率和额定转速连续运行 。

　　e) 偏离额定蒸汽条件的运行应符合 NEMA SM 23的规定 。

　　注 2: 在未向制造厂咨询的情况下 ,无论汽轮机零部件的设计限值是多少 ,如果超出铭牌限制值 ,就不宜起动汽轮机或重新确定限值 。

　　4. 1. 5 设备的设计应确保其运行至跳闸转速和减压阀设定值时不损坏 。

　　4. 1. 6 单级汽轮机不需要预暖机 ,就可立即起动至满负荷 。需方应为进汽管道 、汽缸 、蒸汽室和汽封装置考虑恰当的疏水 。

　　注 : 当单级汽轮机用于无人自动快速起动时 ,可能需要附加条件 , 因此建议就此向制造厂咨询 。

　　4. 1. 7 单级和多级机组用的汽轮机叶轮或多个叶轮应置于轴承之间 。采用其他布置形式需要得到需方同意 。

　　4. 1. 8 油箱和内部安装了润滑运动部件的(如轴承 、轴封 、高精度抛光零件 、仪表和控制元件) 密封壳体 ,在运行和停机期间 ,应能最大限度减少潮气 、灰尘和其他外来杂物所产生的污染 。

　　4. 1. 9 所有设备应按能进行快速而经济的维修进行设计 。 主要部件如汽缸组件和轴承座应采用台肩式或圆柱暗销连接的方法设计和制造 , 以确保重装时能精确对中 。

　　4. 1. 10 订单范围内的汽轮机及其他设备应在试验台上进行试验 ,并按规定的验收准则在固定基础上运行 。安装后 ,各种设备组合起来的机组性能应由供需双方共同负责 。

　　4. 1. 11 除非另有规定 ,冷却水系统按 4. 1. 11. 1 和 4. 1. 11. 2 的规定设计 。

　　4. 1. 11. 1 一个或多个冷却水系统按表 1设计 。 系统应配置完全排放和疏水用的相关接 口 。

　　4

　　GB/T 28573—2012

　　表 1 冷却水系统参数

　　指 标

　　SI单位

　　热交换器表面速率

　　1. 5 m/s~ 2. 5 m/s

　　最高允许工作压力

　　≥690kPa

　　试验压力

　　≥1. 04 MPa

　　最大压降

　　100 kPa

　　最高进口温度

　　30 ℃

　　最高出口温度

　　50 ℃

　　最大温升

　　20 ℃

　　最小温升

　　10 ℃

　　水侧污垢系数

　　0. 35 m2K/kW

　　壳体腐蚀允许余量

　　3. 0 mm

　　注 : 如果最小温升规定同热交换器表面速率的标准相抵触 ,则供方应通知需方 。热 交 换 器 表 面 速 率 准 则 意 味 着

　　最大限度地减少水侧结垢 ;最小温升准则意味着最大限度地减少冷却水量 。需方应批准最终选择 。

　　4. 1. 11. 2 为避免凝结 ,轴承座的最低进水温度宜高于环境空气温度 。

　　4. 1. 12 ●供需双方应共同保证控制全部所供设备的噪声水平 。供方提供的设备应符合需方规定的最大允许噪声限值 。

　　4. 1. 13 ●电机 、电气组件和电气安装应适合需方在数据表中规定的场所类别(类别 、级别和组别) ,并应符合 NFPA 70第 500、501、502和 504节的规定 , 以及需方提供和规定的当地法规 。

　　4. 1. 14 ●需方应指明装置是安装在室内(受热或不受热) ,还是安装在室外(是否有顶棚) ,并规定保证设备运行的环境和气候条件(包括最高和最低温度 、异常的湿度和灰尘或腐蚀) 。

　　4. 1. 15 设备布置 ,包括管道和辅助设备应由供需双方共同商定 。 布置时应为操作和维修提供足够的空间和安全通道 。

　　4. 1. 16 机器和全部所供辅机的备品备件均应符合本标准的所有规定 。

　　4. 2 承压缸体

　　4. 2. 1 在规定的蒸汽工况范围内 , 当压力和温度同时达到最恶劣情况时 ,所有承压件均能安全运行 。

　　4. 2. 2 汽缸设计采用的圆周应力值在材料的最高工作温度下 ,不应超过 ASME规范第 Ⅷ卷第 1 册规定的最大许用拉伸应力值 。

　　4. 2. 3 轴向中分的汽缸应采用螺栓紧密连接的金属对金属的结合方式(使用合适的密封膏) 。轴向结合处不应使用垫片(包括缠绕式垫片) 。 当径向中分的汽缸采用衬垫圈的连接方法时 ,应限制垫圈移动 ,以确保连接安全 。

　　4. 2. 4 轴向中分卧式汽轮机 ,应设计成在不从基础上移动汽缸或不拆卸进汽 、排汽管道(规定上排汽的除外)情况下 ,可以检查和替换转子及磨损的部件 。轴向中分的多级汽轮机汽缸可在高压和低压区段之间采用径向中分方式 。

　　4. 2. 5 径向中分卧式汽轮机 ,应设计成在不从基础上移动汽缸或不拆卸进汽 、排汽管道情况下 ,可检查和更换轴承及外汽封 。

　　注 : 可要求在基础上移动径向中分卧式汽轮机 , 以便拆卸转子 。

　　4. 2. 6 汽缸和座架应具有足够的强度和刚度 ,可把联轴器法兰处(许可应力 、管道力和扭矩所导致的最

　　5

　　GB/T 28573—2012

　　恶劣的综合作用)的轴对中变化限制在 50 μm 以内 。座架和对中螺栓应具备足够的刚度 , 以便通过使用横向和轴向顶起螺钉来移动机器 。轴向中分的卧式汽轮机应具有中心支架 , 以保持与相连接设备的良好对中 。汽轮机座架的下水平安装面机加工平行度在 0. 17 mm/m (1 ∶ 6 000) 以内 。对应表面应在表面间距离为 0. 17 mm/m 内共面 。

　　4. 2. 7 蒸汽室 、汽缸 、汽封装置和冷却套管应设置疏水接 口 。

　　●对于凝汽式汽轮机 ,如果排汽接管或管道有取向要求 ,或如果需方有规定 ,则供方应随机提供 一个自动疏水系统 。

　　4. 2. 8 单阀汽轮机的蒸汽室和多级汽轮机的第一级应设置仪表接 口 。

　　4. 2. 9 应提供拆卸和重装用的顶起螺钉 、导柱(用于多级汽轮机)和汽缸对中暗销 。如果顶起螺钉用于分开结合表面 ,则该结合表面应局部下陷(加工成沉孔或凹槽) , 以防止擦伤表面而引起结合面出现缝隙或贴合不良 。导柱应有足够的长度 , 以防拆卸和重装汽缸时碰坏内部零件或汽缸螺栓 。起吊搭子和吊环螺栓只能用于起吊上半汽缸 。装配完毕后 ,机组的起吊方法由供方规定 。

　　4. 2. 10 承压部件应尽可能减少使用螺纹孔 。为防止汽缸承压区段出现泄漏 ,钻孔和攻孔的底部及周围 ,除了留有允许的腐蚀余量外 ,还应留出至少等于螺栓直径一半的金属厚度 。螺纹孔深度至少是双头螺柱直径的 1. 5倍 。

　　4. 2. 11 按 4. 2. 11. 1~4. 2. 11. 5 的规定提供螺栓 。

　　4. 2. 11. 1 螺纹应符合 GB/T 9144规定 。

　　4. 2. 11. 2 与螺栓相比 ,优先使用双头螺柱 。

　　4. 2. 11. 3 螺柱连接件应将装配好的双头螺柱 、螺母一起提供 。盲螺孔的钻孔深度以螺纹部分达到主螺栓外径的 1. 5倍为限 ;每个螺柱应从两端倒角 1. 5个螺牙 。

　　4. 2. 11. 4 未经需方同意 ,不应使用带槽螺母或扳手式螺栓 。

　　4. 2. 11. 5 螺栓四周应留出合适的空间 ,便于使用套筒扳手或梅花扳手 。

　　4. 2. 12 安装表面的加工粗糙度为 3. 2 μm~ 6. 3 μm 的算术平均粗糙度(Ra) 。压紧螺栓或地脚螺栓孔应垂直于一个或多个安装表面 ,并且锪孔直径按 GB/T 152. 4 的规定 。

　　4. 2. 13 ●如有规定 ,设备底座应设置垂直顶起螺钉 。

　　4. 2. 14 为最终销接定位 ,设备底脚应钻若干定位孔 。

　　4. 3 汽缸附件

　　所有的喷嘴或喷嘴组均可更换 。所有其他的静叶均应安装在可更换的隔板或弓形块上 。

　　4. 4 汽缸接口

　　4. 4. 1 ●进 、排汽接口为法兰连接或经机械加工并用双头螺柱连接接 口 ,接口取向按数据表的规定 ,并与 GB/T 28574中 3. 20和 3. 21规定的最大进汽和排汽条件相适应 。

　　4. 4. 2 焊接到汽缸上的接口应符合汽缸的材料要求 ,包括冲击值 ,而不是符合连接管道的要求 。 汽缸进行水压试验前 ,应完成所有接口的焊接 。

　　4. 4. 3 管道连接用的汽缸开口直径至少为 DN20,并采用法兰连接或机械加工后用双头螺柱连接 。无法采用法兰连接或机械加工后用双头螺柱连接的地方 ,允许采用 DN20~DN40的螺纹开 口 。这些螺纹开口按下面 4. 4. 3. 1~4. 4. 3. 7 的规定进行安装 。

　　4. 4. 3. 1 接管的螺纹长度最好不大于 150 mm ,并应拧入螺纹开 口 。

　　4. 4. 3. 2 小于或等于 DN25的接管(壁厚)最小应为 Sch1) 160无缝钢管 ,大于或等于 DN40的接管(壁厚)最小应为 Sch80无缝钢管 。

　　1) 管壁厚度号(schedule number)的缩写 ,为订货简便增加的一种代号 。

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　　GB/T 28573—2012

　　4. 4. 3. 3 蒸汽压力等于或大于 1. 2 MPa的 ,接管应配备带颈对焊法兰或承插焊法兰 。

　　4. 4. 3. 4 螺纹接口应密封焊接 ;但铸铁设备 、仪表接口或维修时要拆卸的接口不允许采用密封焊接 。密封焊接焊缝应符合 ASME B31. 3规定 。

　　4. 4. 3. 5 锥螺纹的螺孔和凸台应符合 ASME B16. 5 规定 。

　　4. 4. 3. 6 管螺纹应为符合 GB/T 12716要求的锥管螺纹 。

　　4. 4. 3. 7 插焊接口的开口应符合 GB/T 14383规定 。

　　4. 4. 4 不应使用公称尺寸为 DN32 、DN65、DN90、DN125、DN175和 DN225的开 口 。

　　4. 4. 5 除非另有规定 ,不连接管子的螺纹开 口 ,应使用符合 GB/T 14383要求的实心圆头钢质螺塞堵住 。螺塞至少应符合汽缸材料要求 。可拆卸的螺塞应使用抗腐蚀材料 。所有的螺纹接口均使用符合温度要求的润滑剂 。油通道用的螺塞不应使用胶带 。不允许使用塑料螺塞 。

　　4. 4. 6 法兰除了要符合下列 4. 4. 6. 1~ 4. 4. 6. 5 的 规 定 外 , 还 应 符 合 GB/T 17241或 GB/T 9112~ 9124或 ASME B16. 42规定 。

　　4. 4. 6. 1 铸铁法兰应为平面法兰 ,公称尺寸小于或等于 DN200时 ,应有一个符合 GB/T 17241规定的最小 PN50厚度 。

　　4. 4. 6. 2 所有排汽接口均允许使用平面法兰 。平面法兰应有一定的凸起厚度 。

　　4. 4. 6. 3 如果合适 ,容许采用比 GB/T 17241、GB/T 9112~ 9124或 ASMEB16. 42规定更厚或外径更大的法兰 。

　　4. 4. 6. 4 所有缸体法兰的螺栓孔节圆应与法兰同心 ,机加工过的垫圈座足以容纳完整的标准垫圈 ,使垫圈不会伸入流道 。

　　4. 4. 6. 5 ●为了制造匹配零件的需要 ,如果接口大于 GB/T 9112~ 9124或 ASMEB16. 42所包括的接口时 ,则供方应向需方提供设备法兰详图 。如有规定 ,匹配零件由供方提供 。

　　4. 4. 7 法兰和接 管 的 接 触 面 粗 糙 度 应 符 合 表 2 规 定 的 粗 糙 度 要 求 。 经 需 方 同 意 , 可 以 使 用 铣 制 法兰面 。

　　表 2 算术平均粗糙度(Ra)

　　类 型

　　使 用 条 件

　　接触面粗糙度 Ra

　　μm

　　平面和突面

　　真空

　　1. 6~ 3. 2

　　高于大气

　　3. 2~ 12. 5

　　环状连接面

　　任何条件

　　<1. 6

　　4. 4. 8 为便于不移动机器进行拆卸 ,需方的所有接口应易于接近 。

　　4. 4. 9 ●为加强刚性 ,立式汽轮机的装配法兰应为铸铁件或钢制件 ,并具有充分的螺栓连接和加强肋条 。按照规定 ,装配法兰应采用榫接结构或采用符合 NEMA MG 1 或其他规定的 、具正确对中结构的平面法兰和暗销接合 。

　　4. 5 外力和外力矩

　　汽轮机的设计应能承受按 NEMA SM 23计算的外力和外力矩 。

　　4. 6 转动部件

　　4. 6. 1 转子

　　4. 6. 1. 1 转子应能无损坏地瞬时达到 110%的跳闸转速 。

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　　GB/T 28573—2012

　　4. 6. 1. 2 装配完毕的转子(整锻转子除外) ,在任何规定的起动或运行工况下 , 以及一直到 110%跳闸转速范围内的任何转速情况下 ,均能防止轮盘相对轴产生窜动 。 叶轮用加热套装的方法安装到轴上并用键固定 。

　　当叶顶速度在最大连续转速下超过 250 m/s,或当级进汽温度超过 440 ℃时 , 如 果 采 用 组 合 式 转子 ,则需要得到需方的特别许可 。

　　4. 6. 2 主轴

　　4. 6. 2. 1 整个轴均应精加工 ,并且联轴器 、轴承和碳环密封区粗糙度为 Ra 0. 8 μm 或更好 。

　　4. 6. 2. 2 当提供非接触振动探头和/或轴向位移探头 ,或者规定它们的结构时 ,径向振动探头监视的转子主轴传感区应与轴承轴颈同心 。对探头每侧的探头顶部最小直径范围来说 ,主轴的全部传感区(径向振动和轴向位移)应不存在图案和划线痕迹或任何其他如油孔 、键槽那样的不连续表面 。这些部位不应喷镀 、加轴套或电镀 。这些部位最后加工完成的表面粗糙度最大为 Ra0. 8 μm ,最好采用珩磨或抛光的方法 。这些部位应严格退磁到 APIStd670规定的水平 ,或用其他方法进行处理 , 以使综合的总电气和机械跳动量不超过最大允许的峰—峰振幅值的 25%或不超过下列值 ,取两者中的较大值 :

　　a) 径向振动探头所监测的区域为 6. 3 μm。一旦规定了振动探头条款 ,就应对轴进行抛光 。

　　b) 轴向位移探头所监测的区域为 12. 7 μm。

　　4. 6. 2. 3 汽缸端部汽封采用碳环密封保护轴的 ,其材料应是抗腐蚀材料 。数据表应说明制造厂所用的方法 、涂覆材料和最终涂层厚度 。

　　4. 6. 2. 4 键槽的圆角半径应符合 GB/T 1095的规定 。

　　4. 6. 3 叶片

　　4. 6. 3. 1 动叶片在设备的任何运行工况范围内所产生的综合应力(稳态加循环)应足够低 , 以便即使出现共振 ,也能确保安全运行 。

　　4. 6. 3. 2 全部叶片能在整个规定的转速范围内(包括瞬时工况)运行 ,并在瞬时达到 110%跳闸转速时也能运行 。

　　4. 7 密封件

　　4. 7. 1 主轴的外汽封采用碳环或可更换的迷宫式汽封 ,或这两种组合的 ,或其他非接触式机械密封 。

　　4. 7. 2 轴封表面的摩擦速度低于 50 m/s时才能使用碳环密封 。在每个有效密封环最大允许平均压差240 kPa的情况下 ,根据运行工况和排汽要求来确定碳环数量 。碳环密封用弹簧应采用镍铬—铁合金(冷卷后热处理)或相当材料制作 。确定密封环的冷态间隙时要考虑运行中的蒸汽温度变化情况 。

　　4. 7. 3 另提供一套完整的带汽封体的碳环 。

　　4. 7. 4 ●如有规定 ,应提供一台独立的 、与汽封连接的真空装置 , 以减少蒸汽泄漏 。 除非另有规定 ,否则应由负责汽轮机安装底板的供方安装并连接真空装置 。

　　4. 7. 5 ●低于大气压工作的汽封 ,按引入蒸汽以封阻空气来设计结构 。应提供与端部迷宫式汽封相互连接的 ,带压力表 、调节器和其他必需阀门的管道 。 管道应设置一个与需方密封蒸汽源相连的公共接口 。 当有规定时 ,在整个负荷范围内 ,能自动调节密封蒸汽的进汽 。正常运行时的密封蒸汽供汽最好引自汽轮机的正压区段 。

　　4. 7. 6 轴封及真空系统的所有管道和部件按计算的新间隙泄漏量的 300%确定尺寸 。

　　4. 7. 7 多级汽轮机的级间隔板密封采用可更换的迷宫式汽封 。

　　4. 7. 8 汽封体泄漏接口应符合 4. 4. 3 的规定 。

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　　GB/T 28573—2012

　　4. 8 动力学

　　4. 8. 1 临界转速

　　4. 8. 1. 1 当作用到一个转子—轴承支承系统的周期强迫力频率(激振频率) 与该系统的固有频率相 一致时 ,系统可能会处于共振状态 。

　　4. 8. 1. 2 处在共振状态的转子—轴承支承系统显示的是被放大的正常振幅值 。放大值和相位角变化率与系统的总阻尼值和转子振型有关 。

　　注 : 振型通常是指一阶刚性振型(平移型或跳动型) 、二阶刚性振型(锥型或摆动型)和(一阶 、二阶 、三阶 … …n 阶) 弯曲振型 。

　　4. 8. 1. 3 如果径向振动探头测出转子放大系数 AF(见图 1) 大于或等于 2. 5,则对应频率称为临界转速 ,对应的转子旋转频率也称为临界转速 。对本标准来说 ,极限阻尼系统是一个放大系数小于 2. 5 的阻尼系统 。

　　图中 :

　　nc1 — 转子一阶临界 , 中心频率 ,周波每分 ;

　　ncn — 临界转速 ,n次阶 ;

　　nmc — 最高连续转速 ,105% ;

　　n1 — 0. 707×振幅峰值处的初始(较低)转速(临界) ;

　　n2 — 0. 707×振幅峰值处的最终(较高)转速(临界) ;

　　n2 -n1— 半功率点处的峰宽 ;

　　AF — 放大系数 : AF = nc1/(n2 -n1 ) ;

　　SM — 避开裕量 ;

　　CRE — 临界响应区 ;

　　Ac1 —nc1处的振幅 ;

　　Acn —ncn处的振幅 。

　　图 1 转子响应曲线

　　4. 8. 1. 4 一个激振频率可以小于 、等于或大于转子转速 。 系统设计时考虑到的潜在激振频率包括但不限于下列情况 :

　　a) 转子系统的不平衡 ;

　　b) 油膜振荡 ;

　　c) 内摩擦 ;

　　d) 动叶 、静叶 、喷嘴和扩散器的通道频率 ;

　　e) 齿轮啮合和边频带 ;

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　　GB/T 28573—2012

　　f) 联轴器不对中 ;

　　g) 转子系统部件松动 ;

　　h) 滞后和摩擦涡动 ;

　　i) 边界层流动分离 ;

　　j) 声音和空气动力的交叉耦合力 ;

　　k) 异步涡动 ;

　　l) 耐磨轴承的滚珠和轴承套频率 。

　　4. 8. 1. 5 结构支承系统的共振可能对转子振幅产生不利影响 。 因此 ,供方供货范围内的结构支承系统在规定的转速范围或避开裕量(见附录 E 的 E. 1. 4)内不应出现影响转子振幅的共振 , 除非共振已被大大衰减 。

　　4. 8. 1. 6 规定对机组负有责任的供方应确定驱动轴系(汽轮机 、齿轮装置 、电动机和类似的机械设备)的临界转速不会激起所供机械设备的任何临界转速 ,并且整个轴系适合于规定的运行转速范围 ,包括轴系的任何起动转速停止(保持点) 要求 。应提交一份从零转速到跳闸转速的所有应避开的运行转速列表 ,供需方审查 ,并将它们列入使用手册(见 7. 3. 6) 。

　　4. 8. 1. 7 ●如有规定 ,汽轮机供方应把所有必须的横向和扭转振动分析数据提供给对整个机组负有责任的供方 。

　　4. 8. 1. 8 单级汽轮机的一阶刚性振型至少是最高连续转速的 120% 。

　　4. 8. 2 横向振动分析

　　4. 8. 2. 1 供方需证明分析推导出的标准临界转速值以及过去制造的相同尺寸 、相同转子/轴承结构的汽轮机试验是合格的 ,并且应把这些数据作为报价书的一部分提交给需方 。对新的汽轮机设计和转子/轴承结构 ,供方应按附录 E提出的准则进行横向临界分析 。

　　4. 8. 2. 2 ●如有规定 ,供方应按 4. 8. 1. 8 和 E. 1. 4 的规定提供用于避开裕量的计算结果和/或有效的支承试验数据 。

　　4. 8. 3 扭振分析

　　4. 8. 3. 1 在分析中 ,应考虑到很多因素均可能激发无阻尼扭转固有频率 ,这些因素包括但不限于下列情况 :

　　a) 诸如不平衡和节圆线跳动这样的齿轮问题 ;

　　b) 诸如转速滞留和其他扭转振荡之类的起动工况 ;

　　c) 液压调速器控制回路共振 ;

　　d) 运行转速 。