大化電廠5號機真空破壞閥漏水處理與預防

卓霞

（廣西桂冠電力股份有限公司大化水力發電總廠 廣西河池 530800）

大化電廠5號機真空破壞閥漏水處理與預防

卓霞

（廣西桂冠電力股份有限公司大化水力發電總廠 廣西河池 530800）

水電廠中真空破壞閥一般安裝在水輪機頂蓋上，當水輪機導葉突然關閉時，水輪機室內形成真空，造成負水錘（水流倒灌進轉輪室），容易鼓破水輪機頂蓋造成漏水甚至抬機。當有真空時，大氣壓克服真空破壞閥內彈簧的力，將真空破壞閥閥體打開，進行補氣破壞真空。當真空被破壞與大氣壓相同后，在彈簧的作用下自動關閉，完成一次破壞真空動作。若真空破壞閥出現漏水，則容易使水導油槽進水，影響設備正常運行。

真空破壞閥；漏水；緩沖裝置；水導油槽

1 真空破壞閥簡介

真空破壞閥是一種安全閥，它能自動消除給水管道內真空，有效防止虹吸回流，可分為大氣型、壓力型和軟管型。

大氣型真空破壞閥，是一種可在給水管內壓力小于大氣壓時導入大氣的真空破壞閥。在不通水時與大氣相通的真空破壞閥，主要形式為單進氣型；大氣型真空破壞閥的局部水頭損失宜0.02MPa，壓力式真空破壞閥的局部水頭損失宜0.035～0.045MPa。

壓力型真空破壞閥，是一種在給水管道內失壓至某一設定壓力時先行斷流，繼后產生真空時導入大氣防止虹吸回流的真空破壞閥。適用于連續壓力工況的真空破壞閥，主要形式分為單進氣型和出口止回型。

軟管型真空破壞閥，是一種專用連接軟管的真空破壞閥，專用于出口連接軟管的真空破壞閥，主要形式為進口止回型。

真空破壞閥主要用于容器或管道中，其工作原理是：當系統產生負壓時，通過大氣壓跟系統壓力的壓差作用在密封件上，推動密封件，打開密封面把外界大氣引入系統，讓系統壓強升高破壞負壓，直到密封件重新下墜密封，外界大氣不再進入系統，使管道及其它設備不至產生癟、凹裂等現象，防止負壓危害。在系統正壓時候，工作介質進入密封件上部，向下壓緊密封件，系統壓力越大，密封越緊，保證正壓時候滴水不漏。

2 真空破壞閥漏水過程及應急處置情況

2.1 真空破壞閥漏水過程

在真空破壞閥出現漏水之前，機組從7月22日19時03分開始一直處于停備狀態，下游水位為127.86m，之后下游水位一直上漲，但均低于真空破壞閥安裝高程位置（真空破壞閥安裝高程為131.53m）。至7月23日15：00后水位逐漸上升，真空破壞閥出現漏水。

7月23日15：26監控系統報“5號機頂蓋泵啟動超時”信號，檢查5號機1號頂蓋水泵在啟動，水位下降非常緩慢，用工業電視查看5號機頂蓋水位，發現有水從支持蓋內側流出灑落到水導油槽蓋上，漏水情況如圖1，發電部立即派人員到現場檢查。15：31分1號頂蓋水泵在啟動，頂蓋水位在緩慢上升，遠方啟動2號頂蓋水泵，水位下降至140mm，遠方停2號頂蓋水泵，1號泵自動停泵。兩臺頂蓋水泵同時啟動時，頂蓋水位可控。但隨后15：33監控系統簡報“5號機組水導油槽液位越高限”信號，15：36監控系統簡報有“5號機組水導油槽液位越高高限”的信號。

2.2 應急處置情況

（1）發電部運行人員發現真空破壞閥漏水后，立即派操作組人員到現場檢查，操作組人員檢查發現有一個真空破壞閥漏水，漏水量很大，立即匯報發電部領導，同時用薄膜蓋住水導油槽蓋，調速器改手動，事故電磁閥，風閘投入，空氣圍帶投入，調整主軸密封水壓。

（2）匯報設備技術部及有關領導，通知檢修維護人員趕到現場，并緊急通知水工部立即進行進水口事故閘門關閉的緊急操作。

（3）從右岸廠房緊急調運3臺防汛應急潛水泵，安裝后先后投入應急排水，加上頂蓋水泵、頂蓋潛水泵，最多時共投入6臺水泵抽水，值班人員密切監控5號機頂蓋水位，遠方控制5號機頂蓋水泵、頂蓋潛水泵的啟停，同時監視5號機集水井水位，滲漏泵啟停情況；在抽水過程中，2號頂蓋水泵多次出現電源故障，過熱跳閘，跳閘后要過幾分鐘才能再次投入，但有多臺水泵共同抽水，水位剛好能控制在不淹水導軸承的狀態。

（4）與此同時，16：04匯報中調，5號機在停備狀態，因真空破壞閥漏水，須退出備用進行臨檢，中調同意退出備用進行處理，并向分公司做了匯報。

（5）關閉進水口閘門和尾水閘門，機坑抽水至水位低于真空破壞閥安裝高程（131.53m）位置，發電部注意監控水位情況，隨時進行水位控制。

圖1 5號機真空破壞閥漏水情況圖

3 真空破壞閥漏水危害性分析

本次真空破壞閥的漏水事件是在機組停機的情況下發生，漏水時真空破壞閥壓力僅為下游水位壓力，未造成重大的設備損壞事故，由于上游來水量小，也未造成棄水情況，但從支持蓋流至水導蓋的水還是通過大軸與水導蓋間隙進入水導軸承油槽，導致水導油槽油位上升，油混水報警，采取緊急處置措施后下閘進行了處理；但如果漏水發生在機組運行過程，真空破壞閥的漏水點壓力將為上游水位壓力，漏水量將會大大增加，將會造成十分嚴重的后果：

（1）水淹水導，水導軸承大量進水，瓦溫異常升高，造成軸瓦燒瓦損壞。

（2）導致水淹廠房，造成發電機和其他設備的損壞，設備搶修將造成嚴重的經濟損失。

（3）造成棄水情況。

4 漏水原因分析及檢查處理情況

4.1 漏水原因分析

將真空破壞閥拆解檢查后確認其漏水原因為緩沖裝置卡阻。引起緩沖裝置卡阻的情況有下兩種：①真空破壞閥經長時間運行、動作后，活塞與緩沖罩內壁摩擦力增大，摩擦導致金屬顆粒的產生，發生卡阻；②活塞、緩沖罩、閥桿間的同心度不夠，組裝后有偏心的情況，運行初期階段潤滑條件較好，不易發生卡阻，但經長時間運行，潤滑條件變差后引起卡阻，從檢查情況看，兩種情況均有存在。實際上7月22日19時03分停機時真空破壞閥便處于卡阻狀態，一直到7月23日15：00時后下游水位高于真空破壞閥安裝高程131.53時才出現了漏水情況。

4.2 真空破壞閥處理

對真空破壞閥的緩沖罩、活塞進行處理，用600號砂紙進行打磨對緩沖罩內壁、活塞接觸面進行打磨，去除毛刺，提高其表面粗糙度等級。緩沖罩回裝時，在緩沖罩法蘭面加墊3mm耐油橡膠墊，緊固時進行適當預緊，預緊量為1mm，使緩沖罩在工作時能有一定的擺動量，緩解和消除由于偏心、摩擦引起的緩沖裝置憋勁情況，保證彈簧復位、閥芯關閉靈活。

4.3 水導軸承處理

在真空破壞閥處理的同時，對水導軸承開蓋清掃，排盡舊油和水分，用抹布將油槽余油和水分清理干凈，用吸塵器吸附各處間隙內的油分和水分，經三級驗收合格，于2015年7月24日03時許水導開蓋清掃與真空破壞閥檢查處理完成，現場清理完畢。

4.4 處理結果

搶修完成后，經充水、提閘、開機空轉，檢查真空破壞閥均無漏水情況，如圖2所示，停機過程中真空破壞閥動作、復位正常。

圖2

5 預防措施

5.1 增設廠房應急排水管線

左岸廠房應急排水無專用管線，應急排水排至水溝通或通過樓梯間往下排，造成水淹電梯井底層及水漫其他設備間。要求設備技術部牽頭進行應急排水管線的增設，事故排水孔、管路要用圖示化標示。

5.2 增加應急設備

左岸廠房除機組本身2臺頂蓋排水、1臺潛水泵外，在水車室門口備有一臺排量為8m3/h的應急潛水泵，對于應急排水的需求明顯不足，要求由檢修維護部負責，增加2臺同樣的應急排水泵，管路要使用快速接頭連接，現場備好應急電源插座，并做好標識，不得挪做他用。

5.3 及時發現處理設備老化情況

應急抽水過程中，2號頂蓋水泵多次出現電源故障，過熱跳閘，要求檢修維護部電氣專業要進行排查，查找原因，對設備進行處理，如為性能下降則要求進行更換。

5.4 加強隱患排查力度

大化電廠1～5號機真空破壞閥為同一廠家生產，不同之處在于5號機真空破壞閥增加了緩沖裝置。在真空破壞閥安裝初期，根據其他廠出現閥芯掉落的教訓情況，檢修維護人員對閥芯進行點焊、加焊擋塊等，未能從多方面考慮可能存在的安全隱患。要求在之后的檢修期，除對5號機真空破壞閥進行分解檢查，排除可能還會卡阻的隱患外，還需對1～4號機的進行相應的檢查、處理，確保無類似情況發生。

5.5 提高人員技術水平

工作人員技術、技能存在不足，沒能預見帶緩沖裝置的真空破壞閥可能存在卡阻現象。要求檢修部門專工深入班組，加強人員培訓和考核，提高技能水平。

5.6 加強設備巡檢及參數監督

發電部要加強對機組油位、水位的數據監督、分析，加強巡檢、巡屏工作，加強巡檢質量，同時加強事故匯報制度，要第一時間進行匯報。

5.7 提高設備管理要求

考慮換型改造的可能性。考慮加裝支持蓋加裝導流板的可能性，防止水流直接沖向水導油槽蓋，并在檢修過程中實施。

6 總結

機組導葉緊急關閉時，真空破壞閥能迅速破壞真空，防止漏水、抬機等現象發生，而真空破壞閥因自生原因導致漏水也可能淹沒水導油槽使之進水，影響機組正常運行。經上述處理和采取的預防措施后，未發生再次漏水現象。

TV134

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1004-7344（2016）36-0054-02

2016-12-14

卓 霞（1988－），女，助理工程師，本科，主要從事發電廠運行值班工作。