淺談600MW汽輪發電機定子水系統檢漏新方法

周揚

摘 要：目前，汽輪發電機檢修項目中定子水系統密封性試驗，分為水壓試驗和氣密試驗兩種;水壓試驗弊端為只能肉眼觀察壓力變化及密封點有無水珠，無其他檢驗方法，而氣密試驗方法充入氟利昂弊端為遇水形成“冰堵”造成試驗數據不準;本文重點介紹了一種新型的氦質譜儀檢漏法。

關鍵詞：定子;新型;檢漏法

600MW及以上大型氫冷發電機冷卻方式一般為水氫氫冷卻方式，定子冷卻水的壓力小于運行氫氣壓力，在運行中發生發電機內部定子水系統漏氫故障，會導致氫氣消耗大大增加，氫氣進入線棒冷卻水后，還降低其冷卻效果，嚴重時會造成線棒過熱燒毀，危及發電機的安全運行。內部的漏氫點必須停機才可以處理，維修周期少則幾天，造成巨額發電量損失，因此，發電機定子水系統預防性試驗就顯得格外重要。

一、常規的檢漏方法

定子水系統密封性試驗是檢測定子內部及外部水路的法蘭結合面、管路焊縫、接頭密封墊處是否存在滲漏點的重要手段，同時也是汽輪發電機大、小修必查項目之一。

試驗方法分為兩種：一種為水壓試驗法，首先將發電機快速放水門打開排放干凈內部存水，然后將發電機與外部管路連接法蘭拆開做好死堵，確保發電機與外部管路完全隔離，在發電機發電機定子入口通入除鹽水，定子出口設置排氣孔，氣體排放干凈后將水壓升至0.5MPa，靜置8小時后無壓降為試驗合格。此方法直接可以觀察匯水環焊接處及法蘭、絕緣引水管接頭處是否存在漏點，但內部引線接頭由20層半疊繞0.14×25云母帶9545-1H纏繞，層間刷53841YQ膠無法進行觀察，如存在滲漏點無法進行觀察，存在影響發電機安全運行的隱患。

第二種為氣密試驗法。發電機內部排水后將無機械雜質的壓縮空氣或氮氣通入繞組水路中，再充入氟利昂（通常為F22型）300g將壓力升至0.5MPa，用鹵素檢漏儀對定子水路進行檢測，壓力穩定后進行24h計時。其24小時水路內氣體壓降⊿Pd≤1%（Pn+0.1）即為合格。但氟利昂溶于水可能造成試驗數據不準確，而且現在的鹵素檢測儀精度不夠，充入少量的氟利昂效果不太明顯，排放后會對環境造成污染。

二、新型的檢漏方法

氦氣，無色無味，數惰性氣體，對大氣無污染，使用安全，氦原子量小、粘度小、易滲透過任何可能存在的漏率，檢測靈敏度高、速度快、適用范圍廣;加之氦在大氣中含量少（百萬分之52），離子質量與其它氣體離子質量相差很大，不易受干擾，不會錯判。

常規的檢漏方法肥皂泡沫法可檢到10-2～10-3Pa·m3/S。鹵素檢漏法可檢到10-5～10-6Pa·m3/S。新型的檢漏方法氦質譜儀檢漏法：吸槍法可檢到10-3～10-7Pa·m3/S，真空法可檢到100～10-13Pa·m3/S。從上述檢漏手段來看，可以得出氦質譜檢漏儀的檢漏范圍最寬，精度高，安全等優點。質譜檢漏儀檢漏也是無損檢測（X射線、渦流、超聲等）的多種方法中的一種，是壓力容器無損檢測的最佳形式。

吸槍法是氦質譜儀檢漏法中的一種，也是汽輪發電機定子水系統最佳的檢漏方法。如下圖所示：

首先將發電機內部存水排放干凈后充入純度為99.99%的氦氣，升壓至0.2MPa使用氦質譜儀進行一次查漏工作，如無漏點升壓至0.5MPa再進行一次查漏工作，正常情況下氦質譜儀顯示的漏率值為1.2×10-7Pa·m3/S，一旦氦氣被吸入則漏率值顯示就會大于此數值說明此處存在漏點。處理漏點需要泄壓時，吸槍法檢漏，還可使用氦氣回收裝置重復使用，以降低使用成本。吸槍法檢漏也有幾點注意事項：（1）靈敏度受連接管道的流導及長度的限制，在檢漏時需清理周圍灰塵、水漬、油漬;（2）初次檢漏時、被檢件體內切勿充入過高壓力的氦氣。因為如果有漏孔，氦氣會從被檢件物中漏出，造成較大浪費，而且氦氣到處擴散，給檢漏儀帶來非常大的干擾。因此，一般應先向被檢件物內充以低壓力氦氣，再充入高壓力的氦氣，對小漏孔進行檢漏。如果存在較大漏孔時，可對被檢件使用肥皂泡沫法檢漏;（3）氦氣檢漏儀在運行時切勿搬動、移動。

三、結語

通過新型的檢漏方法在汽輪發電機定子水系統密封性試驗中的應用，使得試驗數據更加精準，效果更加顯著，有效的預防和控制了因定子水系統漏氫造成的設備損壞事故，提高了汽輪發電機的運行可靠性。此檢漏方法亦可應用到汽輪發電機整體氣密試驗及發電機轉子氣密試驗中，效果同樣顯著。