潤(rùn)滑油凈化箱溢油原因分析及改進(jìn)建議

張傳宗

摘要：潤(rùn)滑油凈化系統(tǒng)是潤(rùn)滑油系統(tǒng)的重要組成部分，潤(rùn)滑油系統(tǒng)在機(jī)組正常運(yùn)行或停役檢修期間為汽輪發(fā)電機(jī)和其它油輔助系統(tǒng)供油，而潤(rùn)滑油凈化系統(tǒng)通過對(duì)潤(rùn)滑油進(jìn)行凈化處理，保證潤(rùn)滑油長(zhǎng)期運(yùn)行不變質(zhì)，延長(zhǎng)潤(rùn)滑油的使用壽命，同時(shí)間接保證機(jī)組的安全、可靠運(yùn)行;同時(shí)，國(guó)內(nèi)某電廠潤(rùn)滑油凈化箱曾多次發(fā)生溢油事件，溢油的發(fā)生不僅使?jié)櫥拖到y(tǒng)油量減少，潤(rùn)滑油臟污，增加潤(rùn)滑油后續(xù)處理的工作量;還給機(jī)組的安全運(yùn)行帶來隱患。鑒于此，本文通過深入分析潤(rùn)滑油凈化箱典型溢油事件，找出導(dǎo)致其溢油的原因，為避免溢油事件的再次發(fā)生提出改進(jìn)建議。

關(guān)鍵詞：潤(rùn)滑油 ?凈化 ?溢油事件 ?汽輪機(jī) ?發(fā)電機(jī)

Cause Analysis and Improvement Suggestions

of Oil Spilling in Lubricating Oil Purification Tank

ZHANG Chuanzong

（Qinshan Nuclear Power， Haiyan， Zhejiang Province， 314300 China）

Abstract： Lubricating oil purification system is an important part of the lubricating oil system， which provides oil supply to the steam turbine generator and other oil auxiliary system during normal operation or outage. Through the purification， the lubricating oil purification system ensures the long-term operation of lubricating oil without deterioration to prolong the service life of lubricating oil. Therefore， the system indirectly ensures the safe and reliable operation of the unit.The events of oil spills in the lubricating oil purification tank repeatedly happened at one domestic power plant. The occurrence of oil spills not only reduces the oil volume of the lubricating oil system， the lubricating oil is dirty， and increases the workload of subsequent treatment of lubricating oil; It also brings hidden dangers to the safe operation of the unit. In view of this， this paper deeply analyzes the typical oil spill events of lubricating oil purification tank， finds out the causes of oil spill， and puts forward improvement suggestions to avoid the recurrence of oil spill events.

Key Words： Lubricating oil; Purification; Oil spill event; Turbine; Generator

1 潤(rùn)滑油凈化系統(tǒng)概述

潤(rùn)滑油凈化系統(tǒng)簡(jiǎn)要流程如圖1所示。

系統(tǒng)主要包括一臺(tái)潤(rùn)滑油凈化器、一臺(tái)循環(huán)油泵、一臺(tái)排煙風(fēng)機(jī)、凈化器入口液位控制閥、相互間連接的管道、閥門、儀表等組成[1]。潤(rùn)滑油凈化器是系統(tǒng)的核心，其布置比主油箱低一層，因此，潤(rùn)滑油靠重力溢流入油凈化器，凈化后的油通過循環(huán)油泵打回主油箱形成循環(huán)。

正常運(yùn)行時(shí)，凈化器入口液位控制閥、循環(huán)油泵的操作手柄都在自動(dòng)位置（AUTO），系統(tǒng)處于自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)。

2 系統(tǒng)溢油事件分析

事件1

2008年6月1日，針對(duì)國(guó)內(nèi)某電廠2臺(tái)機(jī)組啟動(dòng)以來，潤(rùn)滑油凈化箱多次發(fā)生液位高報(bào)的情況，儀控人員在現(xiàn)場(chǎng)持續(xù)觀察系統(tǒng)的運(yùn)行。從全天觀察的情況看，凈化箱油位確實(shí)一直處在高位，循環(huán)泵工作，液位控制閥在高油位信號(hào)觸發(fā)后迅速關(guān)閉，當(dāng)油位下降，油位開關(guān)復(fù)位后，該閥迅速打開，同時(shí)主控室報(bào)警不斷的觸發(fā)和消報(bào)?？傮w看，系統(tǒng)控制正常。6月2日早上儀控人員再次到現(xiàn)場(chǎng)查看系統(tǒng)狀態(tài)，此時(shí)系統(tǒng)已經(jīng)手動(dòng)停運(yùn)，現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生了溢油，但并不嚴(yán)重。

原因分析：從對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)觀察到的現(xiàn)象看，凈化箱油位確實(shí)一直處在高位，主要是因?yàn)檫M(jìn)油速度快于排油速度。進(jìn)油閥開啟后，油位上升比較快，當(dāng)觸發(fā)高油位值后，進(jìn)油閥的關(guān)閉也是迅速的。因?yàn)楦哂臀稽c(diǎn)離油箱頂部距離已經(jīng)很近（幾公分），進(jìn)油的流量速度快，進(jìn)油閥的關(guān)閉稍慢一點(diǎn)，溢油事件就很有可能發(fā)生。但從溢流現(xiàn)象看總體是可控的[2]。

事件2

2012年6月22日，潤(rùn)滑油凈化系統(tǒng)正常運(yùn)行，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)潤(rùn)滑油凈化箱頂部溢油，外圍堰槽內(nèi)積存大量溢油，立即匯報(bào)主控?，F(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行人員確認(rèn)油箱高液位，處于AUTO位置的液位控制閥未關(guān)閉，手動(dòng)置于CLOSE位置后仍不能關(guān)閉。手動(dòng)關(guān)閉液位控制閥下游手動(dòng)隔離閥，油箱停止溢流。

原因分析：當(dāng)時(shí)該電廠正處于小修階段，主控室一直存在潤(rùn)滑油凈化系統(tǒng)的報(bào)警，而運(yùn)行規(guī)程上明確指出，如果汽輪機(jī)停機(jī)，并且現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)沒有潤(rùn)滑油泄露，則不必處理該報(bào)警，所以主控室人員并不會(huì)特意關(guān)注該系統(tǒng)，僅需巡檢時(shí)確認(rèn)沒有泄露即可。液位控制閥功能失效后，油凈化箱液位高時(shí)不能及時(shí)自動(dòng)關(guān)閉，而導(dǎo)致液位控制閥無法正常關(guān)閉的主因是與其聯(lián)動(dòng)的控制電磁閥功能失效，電磁閥內(nèi)部臟污造成電磁閥閥芯卡澀，在電磁閥失電時(shí)閥門不能正確動(dòng)作，沒能有效調(diào)控驅(qū)動(dòng)氣源，終致系統(tǒng)跑油。

3 系統(tǒng)溢油原因分析

系統(tǒng)溢油的根本原因在于凈化箱的進(jìn)油量大于出油量，所以，一切導(dǎo)致進(jìn)油量大于出油量的原因都是導(dǎo)致凈化箱溢油的原因[3]。

凈化箱的出油只有一路，假設(shè)油凈化系統(tǒng)向主油箱供油，循環(huán)油泵故障停運(yùn)，那么因?yàn)槲徊畹脑?，高位的主油箱不斷向凈化箱供油，凈化箱高液位使液位控制閥關(guān)閉，這時(shí)，主油箱或凈化箱出口管線中的潤(rùn)滑油將回流，出油變成了進(jìn)油，凈化箱將溢油。但是，因?yàn)樵谘h(huán)泵的出口加裝了逆止閥（凈化箱內(nèi)），所以實(shí)際上出油是不會(huì)倒流的。另外，機(jī)組運(yùn)行以來循環(huán)油泵沒有發(fā)生過故障，其故障率是極其低的[4]。

凈化箱的進(jìn)油有兩路：經(jīng)過液位控制閥的進(jìn)油和通過液位控制閥上游排煙風(fēng)機(jī)出口回油管線的進(jìn)油。由于風(fēng)機(jī)出口管線加裝了逆止閥，所以通過該通路的進(jìn)油是不可能的。凈化箱的進(jìn)油只有一路，即通過液位控制閥的進(jìn)油，因此，任何導(dǎo)致液位控制閥高液位拒動(dòng)的原因都將導(dǎo)致凈化箱溢油。和液位控制閥相關(guān)的因素有：液位開關(guān)LS、控制電源（電磁閥的供電）、氣源、閥本身。一方面，液位開關(guān)故障，高油位時(shí)未觸發(fā)液位控制閥關(guān)閉則凈化箱將溢油;另一方面，LS5302、LS5310的報(bào)警設(shè)定值均為936.8mm，LS5310連鎖液位控制閥動(dòng)作，而LS5302僅僅向主控發(fā)出報(bào)警。936.8mm的設(shè)定值距離凈化箱頂部只有幾公分，裕量不足，一旦油箱高液位而液位控制閥拒動(dòng)需手動(dòng)干預(yù)時(shí)，運(yùn)行人員從接受指令到現(xiàn)場(chǎng)干預(yù)，這段時(shí)間內(nèi)，潤(rùn)滑油早已充滿油箱并溢出;設(shè)計(jì)上，液位控制閥失電關(guān)閉。如果電磁閥一直帶電則液位控制閥一直開啟，帶電的原因歸結(jié)為L(zhǎng)S故障及電磁閥本身的故障;液位控制閥設(shè)計(jì)失氣關(guān)，氣源一直導(dǎo)通的原因也最終歸結(jié)為L(zhǎng)S故障及電磁閥本身故障。液位控制閥本身的故障，如閥桿斷裂，液位控制閥失去控制功能，油箱溢油。

4 改進(jìn)建議

潤(rùn)滑油凈化箱溢油的原因主要是液位控制閥高液位時(shí)的拒動(dòng)（關(guān)閉）。通過溢油原因的分析，可以從以下2個(gè)方面改進(jìn)[5]。

第一，將LS5302改為高高液位報(bào)警并降低設(shè)定值，高高液位報(bào)警時(shí)要求液位控制閥關(guān)閉并要求運(yùn)行人員必須到現(xiàn)場(chǎng)干預(yù);降低LS5310的設(shè)定值并連鎖液位控制閥，同時(shí)向主控發(fā)出高液位報(bào)警[6]。在汽輪機(jī)停機(jī)，并且現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)沒有潤(rùn)滑油泄露時(shí)，不必處理該報(bào)警。設(shè)置高高液位報(bào)警的目的是避免機(jī)組停機(jī)時(shí)主控室人員對(duì)“凈化箱油位高/低”報(bào)警的忽視;LS5302設(shè)定值的確定原則：能有效增加運(yùn)行人員的響應(yīng)裕量，系統(tǒng)在手動(dòng)干預(yù)結(jié)束前油箱不會(huì)溢流;LS5310設(shè)定值的確定原則：一方面要和高高液位設(shè)定值相區(qū)別，另一方面該設(shè)定值必須高于362mm（循環(huán)泵吸入口介于338.1mm和362mm之間）。

第二，增加液位控制閥的冗余度（如圖2所示）。

液位控制閥A、B串聯(lián)，前后設(shè)手動(dòng)隔離閥。LS5310控制閥A，LS5302控制閥B。LS5310的設(shè)定值適當(dāng)降低（確定原則同方案一），當(dāng)油位達(dá)到該設(shè)定值時(shí)發(fā)出高液位報(bào)警并關(guān)閉閥A;LS5302改為高高液位報(bào)警，保持現(xiàn)有設(shè)定值936.8mm 不變，當(dāng)油位達(dá)到設(shè)定值時(shí)發(fā)出高高液位報(bào)警并關(guān)閉閥B，同時(shí)要求運(yùn)行人員必須響應(yīng)該報(bào)警 ;液位控制閥前后的手動(dòng)隔離閥用于液位控制閥隔離檢修，也可以作為系統(tǒng)的一個(gè)隔離點(diǎn)。

5 結(jié)語

（1）潤(rùn)滑油凈化箱溢油的原因主要是液位控制閥高液位時(shí)的拒動(dòng)。

（2）通過液位開關(guān)的調(diào)整可以防止油箱溢油。

（3）通過增加液位控制閥的冗余度可以有效控制凈化箱油位，避免溢油事件的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)

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