600MW氫冷發電機組發電機氣密性試驗不合格分析

唐凱華

摘 要：本文通過對某廠600MW氫冷機組發電機氣密性試驗不合格原因進行分析、查找，最終確定原因以及提出相應的整改措施。

關鍵詞：發電機氣密性試驗；原因分析；整改措施

一、事件回放

現象及過程：4月8日， #6發電機修后氣密性試驗，02：47分，機內氣壓升至400Kpa，09：02分，氣壓降至387 Kpa，下降速率2.15 Kpa/h，不合格，采取措施，隔離發電機附屬設備：氫氣干燥裝置、絕緣過熱裝置、純度分析儀， 09：43分，發電機再次升壓至400 Kpa，經觀察下降速率仍然過快，18：37分，油氫差壓由84 Kpa提高到92 Kpa，同時現場排查是否有明顯外漏。

4月09日，01：38分，氣壓388 Kpa，下降速率2 Kpa/h，不合格，02：00分，機內壓力再次升至399 Kpa，07：00分氣壓降至389 Kpa，下降速率2 Kpa/h，經多方查找，包括隔離發電機氣壓變送器，均未發現明顯漏點，經分析商討決定氣體置換，將機內置換為氫氣，以便徹查，11：32分，發電機泄壓。

4月10日，02：11分，發電機內氫氣純度合格后升壓至149 Kpa，經過仔細排查發現#6機空側密封油排煙風機出口管氫氣濃度明顯較#5機高，同時#6大機油箱排煙風機出口管可測出氫氣濃度，而#5機沒有。初步判斷有氫氣竄入空側密封油系統，為防止油壓封不住氫氣，12：25分，將油氫差壓由88 Kpa提高到116 Kpa，經觀察氫壓下降速率無明顯變化，13：11分，氫壓降至120 Kpa，下降速率2.63 Kpa/h，不合格，后對整個系統反復排查，包括對各排空管口的氫氣濃度連續監測，23：13分，機內氫壓最高升至351 Kpa。

4月11日，02：00分，經全面排查分析，系統外漏的可能性極小，內漏可能性較大，根據空側密封油、大機油中含氫量異常偏大，分析密封瓦存在缺陷的可能性很大，同時針對外部及其他部位也是查無可查，決定打開發電機兩側端蓋，對密封瓦進行檢查，02：43分，發電機泄壓，準備置換。

19：00分，發電機端蓋打開后，發現汽端空側密封瓦殼一用于檢查密封瓦塊活動性觀察孔的堵頭存在沙眼，向外嗤油，更換消缺。

4月12日，14：14分，消缺完成后，發電機充壓，16：15分，氣壓399 Kpa，保壓過程中發現二氧化碳加熱器出口至發電機總閥未關，而門前一管頭處有泄漏，氣壓下降較快，關閉總閥后，經過兩小時保壓，氣壓穩定無變化，氣密性試驗合格。

二、原因分析

發電機氣密性試驗合格標準：每24小時壓降應小于3.38 Kpa為合格。

1）從4月8日開始，整個氣密性試驗過程中，壓降基本上在2 Kpa/h左右，泄漏嚴重，不合格。

2）發電機氣壓下降可分為外漏和內漏，具體分析如下：

外漏一般相對容易查找，可以分層查找：

a.汽機房零米層：密封油站系統，整個密封油站系統除氫側密封油箱上半部是和發電機內氣側相連外，其余部位即使泄漏也是漏油，更直觀。再次就是二氧化碳匯流排及其管道，氫氣干燥裝置在隔絕狀態，經過查找未發現漏點。

b.汽機房6.9米層：包括發電機絕緣過熱裝置、檢漏計、純度分析儀、氣壓變送器、總排管閥門站，發電機出線套管、底部各檢查門、氣體連接管道及發電機兩側下端蓋。經查下端蓋個別螺絲有輕微泄漏。

c.汽機房13.7米層：包括發電機兩側大軸、端蓋、水氫差壓開關、氫冷器壓蓋、及消泡箱部分熱控測點。汽端氫冷器端蓋個別螺絲有輕微泄漏，其他無明顯漏點。

內漏相對隱蔽，一般分為四個方面：

a.閥門內漏，主要是排空管路三個控制手動閥，#2檢漏計排空閥、補氫閥門站及二氧化碳匯流排各閥門。經查排空管路閥有輕微泄漏，#5機同樣存在，分析不是氣密性試驗不合格的主因。

b.發電機定子線圈內漏，對定子水箱頂部排氣、檢測未發現明顯異常，定子水箱頂部連接的排空氣體流量積數表穩定在44.319m3，無異常變化，同時考慮定子線圈做過通水打壓及電位外移試驗均無異常，可以排除定子線圈內漏的可能性。

c.發電機氫冷器內漏，通過投運閉式水，對氫冷器各放氣閥在不同狀態下排氣檢測，反復試驗，未確定明顯異常。

d.發電機兩側密封瓦內漏，如果外漏兩側軸端可以檢測出氣體濃度，而內漏則會竄入密封油系統，對空側密封油箱排煙風機出口管處檢測氫氣濃度#5機為2～4×10-4，而#6機對應處明顯偏大，在2～4×10-2。

同時#5機大機油箱排煙風機出口檢測無氫氣濃度，#6機對應處濃度檢測在300ppm左右。

通過以上數據比對分析#6機密封瓦處可能存在異常，導致氣體竄入油系統內被排空。

3）檢修人員對發電機密封瓦檢查后，發現汽端空側密封瓦瓦殼上一堵頭有2～3mm的沙眼，導致空側密封油環內的油經此泄入潤滑油系統。

發電機正常運行時，油氫差壓只有84 Kpa，此漏點可能導致漏點處局部密封油壓低于氫壓，從而氫氣竄入空側密封油，隨空側密封油回油進入空側油箱，由排煙風機抽出，同時主機潤滑油與空側密封油正常運行時存在交換，大機回油也含有部分氫氣，綜上所述，印證了為何#6機空側油箱排煙風機出口濃度較大。

4）4月14日，密封瓦缺陷消除后，16：15分，發電機升壓至400 Kpa，在初始的一小時，氣壓下降仍然較快，經排查發現二氧化碳匯流排出口閥后法蘭處不嚴密，而此閥門后的二氧化碳加熱器出口至發電機總閥同時未關，從而造成前述不嚴密處向外漏氣，關閉總閥后，漏點隔離，氣壓穩定。此處為運行人員二氧化碳置換氫氣完成后未及時關閉。

三、事件后果和整改措施

事件后果：氣密性試驗不合格，查找時間長，導致機組啟動延遲。

整改措施：

1）加強運行管理，保證各項操作必須到位、完整。

2）提高檢修質量及工藝水平，避免設備缺陷。