汽轮机一般事故处理原则及凝汽器泄漏分析处理

汽轮机一般事故处理和凝汽器泄漏问题分析,轮机所,2010年8月 广东清远,目 录,一、汽轮机一般事故处理原则和分析方法,二、凝汽器钛管泄漏问题分析处理方法,一、汽轮机一般事故处理原则和分析方法,电力工业的安全生产，对国民经济和人民生活关系极为密切，发电设备的事故，不但对本企业造成严重的损失，而且直接影响工农业生产。随着单机容量的不断增大，大型机组的安全运行，对电力系统具有举足轻重的影响。近年来大型机组严重的设备损坏事故时有发生。因此大力开展汽轮发电机组的反事故演习，仍然是一项非常迫切的任务。,1.1 汽轮机一般事故处理原则,汽轮机设备损坏，是电力系统五大恶性事故(即全厂停电、大面积停电，主要设备损坏、火灾、人身死亡)之一。汽轮机设备一旦发生重大损坏事故，就需相当长的检修时间才能恢复发电。能否避免严重的设备损坏事故以及减轻设备损坏的严重程度，则和设备检修技术、运行技术以及运行人员对事故判断和处理方法正确与否有直接的关系。,1.1 汽轮机一般事故处理原则,运行人员一定要把安全放在首位，要有高度的责任心，在值班期间应按规定的时间和项目进行认真的巡回检查，及时地发现问题并有效地解决，做到以防为主。运行人员还应加强运行分析工作，防患于未然。一些事故在发生前已有明显的征兆，如能及时地发现和处理，就可以避免或大大减少损失，如果因缺乏运行分析而不能及时发现，就会酿成严重的设备损坏事故,。,1.1 汽轮机一般事故处理原则,运行人员要求熟练地掌握设备的结构和性能，熟悉系统和有关事故处理规定，经常做好事故预想，一旦发生设备故障，能够迅速准确地判断和处理。在处理事故时，应注意以下几项原则：,1.1 汽轮机一般事故处理原则,1）,在事故发生时切忌主观、片面，应根据有关表计指示、信号以及机组对外部征兆进行综合分析，并尽可能及时地向班长、值长汇报，以便统一指挥。如果班长、值长不在事故现场，应根据运行规程有关规定，及时进行处理。如已达到紧急故障停机条件，可不请示领导，立即破坏真空紧急停机。在紧急情况下，如不能果断地处理而逐级请示，就会担误时间，造成事故扩大。,1.1 汽轮机一般事故处理原则,一般地说，在电网容量较大的情况下，个别机组停运不会对电网造成很大的危害。相反，若主设备特别是高压大容量汽轮发电机组严重损坏，长期不能修复，对整个电力系统稳定运行的影响是严重的，所以要力求设备的安全，在紧急情况下要果断地按照规程规定打闸停机，切不可存在侥幸心理，拖延处理时间，造成事故扩大。,1.1 汽轮机一般事故处理原则,2）在事故处理中要坚守岗位，沉着冷静，抓住重点进行操作处理，不要急躁慌乱，顾此失彼，以致误操作而扩大事故。,1.1 汽轮机一般事故处理原则,3）机组发生故障时，值班人员必须首先解除对人身和设备安全有威胁的系统，同时应注意保持维护非事故设备的安全运行，并加强对公用系统的监视和调整，根据电网频率，是当地增加非事故机组的出力，尽量保持系统运行稳定。,1.2 汽轮机事故的分析方法,在事故处理结束后，应抓紧时间立即进行深入细致的调查，以便正确确定事故发生的原因，制定有关防范技术措施，防止再次发生类似事故，并确定事故责任。,1.2 汽轮机事故的分析方法,在事故处理结束后，应抓紧时间立即进行深入细致的调查，以便正确确定事故发生的原因，制定有关防范技术措施，防止再次发生类似事故，并确定事故责任。,1.2 汽轮机事故的分析方法,在电厂中，事故调查工作的特点是时间紧迫，在事故发生后，为了满足工农业用电的急需，减少事故所造成的损失，往往要组织抢修，尽早地恢复事故设备的工作能力。这样就在求在很短的时间内完成大量的调查研究工作，进行细致的客观的分析，避免得出可能错误的结论。,1.2 汽轮机事故的分析方法,然而事故的真正原因往往不能轻而易举地作出准确的判断，这是因为一方面造成某本个设备或零部件的损坏可能由多种原因造成，如汽轮机的异常振动，往往需要进行大量的试验研究工作才能最后确定事故的原因；另一方面由于发生事故引起的二次性设备损坏，使因果关系混淆，例如叶片组的围带拉金断落会引起叶片的断裂，叶片的断裂也会引起围带的飞脱。尤其是在事故发生后判断错误，延误了时间，造成事故扩大以致造成设备的严重损坏时，要确定引起事故的真正原因，就更加困难。而对于制定有效的防范类似事故发生措施来说，正确地确定事故的原因是非常重要的。,1.2 汽轮机事故的分析方法,下面仅从技术角度，讨论一下汽轮机事故的一般分析方法和程序，供事故分析时参考。,1）在事故发生后，根据运行班长、值长的报告的现场记录以及现场可以看到的事故范围，判断确定事故的性质、需要进一步检查的项目和调查组织范围，并由现场条件作出初步的结论。,1.2 汽轮机事故的分析方法,2）抓紧时间向有关人员了解情况，主要向当事人以及能够提供有价值情况的其他人员了解、收集有关事故的各种资料。,在消除了事故后，立即向有关人员了解有关事故发生、发展经过的感性材料，而不急于了解事故发生的原因、后果以及各种推测和见解。重点地调查确定如下各项内容：,a.事故象征最早发生的时间；,b.事故特征和发展变化过程；,c.各种现象变化之间的时间间隔；,d.事故当时所采取的措施。事故发生和处理以后，当班的值班人员和其他有关人员应立即分别写出事故的原始情况以及处理的经过。,1.2 汽轮机事故的分析方法,3) 事故发生后，对事故现场和设备损坏情况，应立即组织调查记录，必要时拍下照片或绘出草图。需要紧急恢复运行或进行抢修者，必须经安全监察部门或有关领导同意。未经调查和记录的事故现场，不得任意变动。,1.2 汽轮机事故的分析方法,4) 收集有关运行资料，如操作记录簿，运行日记，运行记录报表，记录或仪表的记录纸带或曲线图，以及汽、水、油的分析化验资料等。这些资料应包括事故发生前的一段时间，事故发生的当时和事故处理期间的全过程。,通过分析这些资料，确定事故发生的时间和事故扩大的先后顺序，一般比运行人员提供的情况更可靠。,1.2 汽轮机事故的分析方法,5) 根据以上的情况和资料，进行综合分析，最后确定最初的事故征兆出现的时间和性质，以及有事故发生、发展、变化处理的时间先后顺序，当运行人员提供的情况和记录仪表反映的情况不一致时，应以仪表记录资料为准。根据记录纸带一般可以确定出主汽阀动作、汽轮机负荷突变、进汽中断、新蒸汽压力、温度以及真空变化情况，并根据这些记录资料，对照检查事故的时间顺序。,1.2 汽轮机事故的分析方法,6) 对设备的零部件进行解体检查，注意检查解体后破损部件的初始形象、相互位置，作好记录，以便再对破损部件情况检查。设备检查应围绕以下目的和要求进行：,a.初步确定破坏程度和造成损坏的技术上的原因。这是分析事故最关键的一环，往往也是最困难的一项工作。,1.2 汽轮机事故的分析方法,b. 确定设备损坏的次序和互相影响的因果关系。,c. 破损部件对其他部件带来的影响和可能存在的问题。,d. 查明整个机组损坏的程度和修复项目。,1.2 汽轮机事故的分析方法,在解体检查时，应注意断裂表面的性质，是疲劳断裂还是机械损伤，有无塑性变形，断口是否磨损和侵蚀，各紧固部件之间是否发生位移，汽缸是否存在积水和水刷的痕迹。注意保护好断口，以便以后做进一步的微观分析检查。,通过检查编制出设备损坏情况一览表，并附上必要的照片和草图，标明事故部件和断口的相对位置,。,1.2 汽轮机事故的分析方法,7）根据需要对破损零部件进行强度检验、材料试验、断口微观分析检查并提出书面报告。,1.2 汽轮机事故的分析方法,8）,由上述检查试验所得到的资料，经过综合分析，最后确定事故的原因。如果不能得到事故的肯定原因，则应全面地考虑引起事故的各种可能性，然后再将那些与事故经过的特征相矛盾的设想原因淘汰。为了最后确定事故原因，有时还需要检查汽轮机运行的历史情况、检修记录以及安装记录，所以平时做好准确的记录和注意整理历史资料是非常重要的。有些事故要在修复的过程中或修复后的试验检查中才能最终确定真正的原因，所以在分析各种原因时，一定要考虑到客观上的可能性，以免延误检查和修复的时机，拖长事故的分析时间。,1.2 汽轮机事故的分析方法,9）在拟定汽轮机修复措施时，要注意零部件可能存在的内伤以及可能引起的后果，对于不能确保安全的零部件，最好更换备品。如果缺乏必要的备件，必须重新使用残缺的部件时(如叶片、轴承以及传动零部件)，应制定安全监督措施，并作好计划限期更换。,1.2 汽轮机事故的分析方法,10）根据事故的原因，分析事故的教训，制定出防止类似事件的技术措施。,最后按规定写出事故调查报告，报告内容一般应包括：,a.汽轮机设备和损坏部件的技术特性。,b.按照事故发生、发展、处理的时间顺序写出事故经过。,c.设备损坏事故和有关检查试验情况。,1.2 汽轮机事故的分析方法,d.,对事故原因和发展过程的分析意见，包括对运行人员事故处理的评价。,e.事故原因的最后结论。如果事故原因暂不能完全肯定，应根据可能的推断以及进一步试验分析的意见，确定出事故责任人。,f.事故后的修复情况和修复后的设备运行情况。,g.通过类似事故分析得到的教训，包括对防止类似事件的安全措施，对现有规程以及对设备运行维护的评价。,二、凝汽器钛管泄漏问题处理方法,1、凝汽器钛管泄漏原因分析,。,钛管具有较高的强度，耐水冲击性能好，对各种水质都具有极好的耐腐蚀性，因此，沿海电厂凝汽器换热管几乎都选用钛管。为了增强钛管的换热效率，凝汽器钛管一般都较薄（0.7mm/0.5mm）。钛管的密度小，管子刚度小，抗振性能稍差。通过对系统沿海电厂28台机组凝汽器近三年的运行情况进行了统计分析，凝汽器钛管泄漏问题时有发生，且几乎都是机械损伤所致。主要原因如下：,二、凝汽器钛管泄漏问题处理方法,1、凝汽器钛管泄漏原因分析,。,钛管具有较高的强度，耐水冲击性能好，对各种水质都具有极好的耐腐蚀性，因此，沿海电厂凝汽器换热管几乎都选用钛管。为了增强钛管的换热效率，凝汽器钛管一般都较薄（0.7mm/0.5mm）。钛管的密度小，管子刚度小，抗振性能稍差。通过对系统沿海电厂28台机组凝汽器近三年的运行情况进行了统计分析，凝汽器钛管泄漏问题时有发生，且几乎都是机械损伤所致。主要原因如下：,二、凝汽器钛管泄漏问题处理方法,1、凝汽器钛管泄漏原因分析,。,钛管具有较高的强度，耐水冲击性能好，对各种水质都具有极好的耐腐蚀性，因此，沿海电厂凝汽器换热管几乎都选用钛管。为了增强钛管的换热效率，凝汽器钛管一般都较薄（0.7mm/0.5mm）。钛管的密度小，管子刚度小，抗振性能稍差。通过对系统沿海电厂28台机组凝汽器近三年的运行情况进行了统计分析，凝汽器钛管泄漏问题时有发生，且几乎都是机械损伤所致。主要原因如下：,二、凝汽器钛管泄漏问题处理方法,1、凝汽器钛管泄漏原因分析,。,钛管具有较高的强度，耐水冲击性能好，对各种水质都具有极好的耐腐蚀性，因此，沿海电厂凝汽器换热管几乎都选用钛管。为了增强钛管的换热效率，凝汽器钛管一般都较薄（0.7mm/0.5mm）。钛管的密度小，管子刚度小，抗振性能稍差。通过对系统沿海电厂28台机组凝汽器近三年的运行情况进行了统计分析，凝汽器钛管泄漏问题时有发生，且几乎都是机械损伤所致。主要原因如下：,二、凝汽器钛管泄漏问题处理方法,1.1 设备制造安装缺陷。在设备安装阶段，钛管与管板的配准间隙达不到要求。间隙过盈，容易出现强制穿管划伤管壁；间隙过大，运行中管束容易发生振动碰磨损伤。,二、凝汽器钛管泄漏问题处理方法,1.2,机械撞击。机组在安装或检修低压缸时，一些工具、设备零件掉落砸伤或砸穿钛管；凝汽器内部钛管上部的防护板脱落砸伤或砸穿钛管；汽机低压通流部分动静部件飞脱击穿或击伤钛管等。,二、凝汽器钛管泄漏问题处理方法,1.3,硬物刮伤。海水中的悬浮物、沙石、贝壳等固体颗粒状硬物进入凝汽器水室，对管端板、管子内部进行冲刷、摩擦、划刮，造成管子损伤。,二、凝汽器钛管泄漏问题处理方法,1.4,汽水冲刷。凝汽器内抽汽管泄漏，大量泄漏蒸汽直接冲刷管子造成局部损坏；凝汽器钛管靠近疏水口（排汽口）部位，由于疏水消能器失效，大量高能疏水蒸汽直接冲刷管子造成管子失效。,二、凝汽器钛管泄漏问题处理方法,1.5,管束振动。钛管外径与隔板孔的配准间隙过大时（超过0.20-0.50mm），管束在运行中容易发生振动，造成管外壁磨损减薄。,二、凝汽器钛管泄漏问题处理方法,1.6,清洗不当。目前常用的凝汽器钛管清洗方法，不管是人工捅洗或是高压水清洗，都存在着较大的划伤、吹损管子的风险，稍一控制不好，操作不当，都会对管子造成损伤。,二、凝汽器钛管泄漏问题处理方法,1.7,堵头脱落。堵头所选用的材料不当，与管板的膨胀系数不一致，或堵头形状加工的不合理，机组经过反复温差变化后，堵头容易发生腐蚀、松动、脱落等问题。,二、凝汽器钛管泄漏问题处理方法,2、凝汽器水质异常的处理,凝汽器钛管发生了泄漏，凝结水水质发生了恶化，重则会在短时间内造成汽水系统严重积盐结垢，对金属管材造成严重腐蚀，汽机通流部分严重堵塞，危及机组安全；轻则汽水系统积盐结垢，汽水系统金属管材受到腐蚀，直接影响到机组运行的可靠性和经济性。在这方面，我们已经深受教训！,二、凝汽器钛管泄漏问题处理方法,按照国家标准火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量（GB/T 12145-2008）的规定，当水质质量恶化时，应迅速检查取样的代表性、化验结果的准确性，并综合分析系统中水、汽质量的变化，确认判断无误后，按照下列三级处理原则执行：,二、凝汽器钛管泄漏问题处理方法,一级处理有因杂质造成腐蚀、结垢、积盐的可能性，应在72小时内恢复至相应的标准值；,二级处理肯定有因杂质造成腐蚀、结垢、积盐的可能性，应在24小时内恢复至相应的标准值；,三级处理正在发生快速腐蚀、结垢、积盐，如果4小时内水质不好转，应停炉。,在异常处理的每一级中，如果在规定的时间内尚不能恢复正常，则应采用更高一级的处理方法。,二、凝汽器钛管泄漏问题处理方法,二、凝汽器钛管泄漏问题处理方法,2、凝汽器钛管的查漏堵漏方法,2.1 当凝结水的钠离子、氯离子和电导率等都异常升高超标时，可基本判断钛管发生了泄漏。如果超标情况还没达到停机值，可采取隔离单侧凝汽器进行查漏。值得注意的是，如果凝汽器两侧都隔离过后，凝结水水质都没有好转，就要考虑凝汽器钛管泄漏以外的可能因素，如凝汽器汽侧的一些排污、放水管道是否发生了泄漏等。沿海电厂凝汽器一般都配有检漏装置，如该装置能正常工作，当凝汽器发生泄漏时，就能及时被监测发现，并能大致判断泄漏的位置，有助于准确进行单边隔离，甚至可缩小查漏范围，作用很大。,二、凝汽器钛管泄漏问题处理方法,2.2,凝汽器钛管常用的查漏方法有火苗法、泡沫法、涡流探伤法、灌水查漏法、氦质谱查漏法、超声波检漏法等，详见下表2：,二、凝汽器钛管泄漏问题处理方法,二、凝汽器钛管泄漏问题处理方法,2.3,凝汽器钛管漏点找到后，需要进行封堵处理。对于堵头所用的材质，为了防止出现异种金属连接造成电化学腐蚀的问题，不能选用非钛的金属材料。聚四氟乙烯（塑料王）耐海水腐蚀，使用寿命长，具有一定的膨胀补偿性，密封性能好，可选做堵头材料。,2.4 很多机组凝汽器钛管泄漏后进行了封堵，经过一段时间运行后，有些堵头出现了松动、脱落的现象。为了达到长时间稳定封堵的目的，堵头的加工形状也很重要。经过不断尝试，图1这种堵头形式证明适用有效，可做参考借鉴。,二、凝汽器钛管泄漏问题处理方法,二、凝汽器钛管泄漏问题处理方法,3、凝汽器钛管运行的维护策略,3.1,本着“预防为主”、状态诊断的设备管理思想，凝汽器钛管的运行维护重在准确掌握设备的状态，提前采取措施，防止钛管泄漏。,3.2加强设备基础管理，明确设备管理责任人，建立设备台帐，做好设备劣化趋势分析，准确掌握设备运行状态。,3.3汽轮机在进行揭低压缸检修时，严密搭建检修平台，在换热管上面铺设帆布层，形成缓冲保护。制订并严格执行防止工具、零件和材料等落入凝汽器钛管上的措施，避免重物砸伤钛管。,二、凝汽器钛管泄漏问题处理方法,3.4,为避免焊渣灼伤钛管，防止钛管着火，在钛管上部动火时，应在钛管上部铺设石棉布，防止火星下落烧伤钛管。为了慎重起见，如果条件允许，可考虑在循环水通水的情况下动焊。,3.5凝汽器水室或壳侧内搭架材料宜采用竹子或木板，避免采用铁管等金属硬质材料。,二、凝汽器钛管泄漏问题处理方法,3.6,每次大修期间，必须认真对汽机通流部分的动静部件进行检查检测，尤其要重视对低压转子叶片进行测频和无损检测，确保汽机通流部分正常完好。,3.7机组每次大小修，都应认真检查凝汽器内抽汽管道、低压加热器防冲板、高低压疏水防护板等的完好情况，防止这些部件脱落砸伤管束，防止外漏的蒸汽直接冲刷钛管。,二、凝汽器钛管泄漏问题处理方法,3.8,涡流探伤可准确反映设备状态，每次大小修可有计划、有针对性的进行抽检，做好记录，做好统计，做好趋势分析。,3.9进入凝汽器水室或壳侧内工作时应认真清点进出入工器具和零件材料的数量，防止异物遗留在凝汽器内。,二、凝汽器钛管泄漏问题处理方法,3.10,对泄漏的管子选用合适的堵头材料和堵头形式，防止因堵头腐蚀、松动、脱落而导致钛管发生重复性泄漏。对封堵的堵头进行记录存档，利用检修机会核查其完整性和完好性。,3.11每次大小修后期，特别是实施了凝汽器人工清洗或高压水清洗后，凝汽器灌水查漏作为检修标准项目必须严格执行。,二、凝汽器钛管泄漏问题处理方法,3.12,保持循环水系统旋转滤网、二次滤网良好的运行状态，从根本上防止贝壳类硬物进入钛管。,3.13保持凝汽器胶球清洗装置良好的运行状态，保持钛管的清洁度，减少人工机械清洗和高压水清洗可能带来的损伤。,二、凝汽器钛管泄漏问题处理方法,3.14,保持凝汽器检漏装置正常运行，并对其运行参数进行有效监视。,3.15保证循环水加药系统正常有效，防止海生物在凝汽器内滋长造成系统堵塞和腐蚀。,谢谢,Thanks For Your attention!,