發(fā)電機(jī)漏氫分析與處理

黃子夜

（大唐國際發(fā)電股份有限公司陡河發(fā)電廠，河北 唐山 063000）

作為發(fā)電機(jī)的重要組成部分，氫冷系統(tǒng)所涉及的設(shè)備比較多且復(fù)雜，其漏氫治理是一項系統(tǒng)性的工作，需要針對漏氫的部位，根據(jù)漏氫的原因，確定具體的治理方案，同時加強(qiáng)檢修的工藝水平，不斷探索先進(jìn)的檢測、防范手段，避免安全事故的出現(xiàn)。

一、發(fā)電機(jī)容易漏氫的部位

氫氣是一種質(zhì)量輕，滲透性極強(qiáng)的氣體。發(fā)電機(jī)氫氣泄漏的部位主要包括：內(nèi)漏和外漏。外漏是指氫氣直接通過與發(fā)電機(jī)本體連接部位漏至大氣。內(nèi)漏是指氫氣通過內(nèi)冷水、密封油攜帶漏至油或水中。

外漏主要包括：（1）端蓋與機(jī)座集合面漏氫（2）上下端蓋接合面漏氫（3）氫氣冷卻器與機(jī)座接合面漏氫（4）端蓋手孔門、發(fā)電機(jī)上下人孔門接合面漏氫（5）定子出線盒處圓形人孔接合面漏氫（6）氫氣干燥器、氫氣純度儀、絕緣過熱檢測裝置（7）氫氣供給管道、閥門、法蘭及焊縫（8）發(fā)電機(jī)本體連接的排污管、熱工溫度測點(diǎn)接線柱板

內(nèi)漏主要包括：（1）定子引出線套管漏氫（2）轉(zhuǎn)子導(dǎo)電螺釘處漏氫（3）氫氣通過定冷水管漏入定冷水箱（4）氫氣通過密封瓦、中間環(huán)漏入密封油（5）氫氣通過冷卻器漏入冷卻水。

二、發(fā)電機(jī)漏氫原因分析

（一）發(fā)電機(jī)外部附屬系統(tǒng)的泄漏原因

附屬系統(tǒng)中，主要通過接頭連接的有氫器干燥器、純度儀、絕緣過熱檢測裝置等；閥門主要包括排空閥，壓力純度檢測裝置取樣閥等。漏氫主要原因為：在氫氣管道安裝或閥門法蘭安裝時，由于螺栓安裝不到位，螺栓緊固未按照螺栓緊固作業(yè)規(guī)范進(jìn)行操作，造成系統(tǒng)密封效果差，從而導(dǎo)致漏氫；在進(jìn)行接頭或閥門連接時，接頭連接不嚴(yán)或閥門未關(guān)緊，等都會引起漏氫。

（二）發(fā)電機(jī)端蓋結(jié)合面、人孔門、手孔門、氫氣冷卻器等結(jié)合面的泄漏原因

與發(fā)電機(jī)本體相連的主要零件有端蓋、人孔門、手孔門、出線套管等。這些部件都是通過螺栓緊固實現(xiàn)，與發(fā)電機(jī)主體固聯(lián)的。當(dāng)固聯(lián)的結(jié)合面螺栓緊固不到位，或緊固時未按照標(biāo)準(zhǔn)的螺栓緊固作業(yè)規(guī)范進(jìn)行連接，均會造成漏氫情況；一般在結(jié)合面都會組裝密封墊和密封填料，如果密封墊出現(xiàn)老化或密封填料出現(xiàn)變質(zhì)老化也會造成漏氫。

（三）密封油系統(tǒng)漏氫的原因

氫冷發(fā)電機(jī)組的密封形式主要是油密封，其密封多采用雙流環(huán)式，密封瓦是密閉氫氣的關(guān)鍵部件，也是檢查發(fā)電機(jī)漏氫的首要部件。密封瓦是通過密封條進(jìn)行密封的，如果密封條出現(xiàn)質(zhì)量不過關(guān)，或者密封條出現(xiàn)老化都會造成油封瓦漏氫；密封瓦受損或變形使其與軸徑之間的配合間隙過大，同樣會造成漏氫；氫側(cè)油路與空側(cè)油路發(fā)生油竄現(xiàn)象，氫氣會通過密封瓦泄漏到外端的軸承座內(nèi)引發(fā)漏氫；如果密封墊或注膠密封遭到破壞，同樣會造成氫氣通過密封瓦漏至外端軸承室。

（四）內(nèi)冷水系統(tǒng)漏氫

內(nèi)冷水管在運(yùn)行的過程中受應(yīng)力作用，因振動使得支管與匯水環(huán)的根部開裂，

造成漏氫；發(fā)電機(jī)匯水環(huán)的母管與支管焊口支管加強(qiáng)筋的焊口應(yīng)力沒有完全釋放在電磁振動和溫度的共同作用下產(chǎn)生裂紋造成氫氣的泄漏；隨著交變電磁力的作用繞組端部不可避免地要產(chǎn)生振動加劇了引水管相互之間磨損絕緣水管與匯水環(huán)支管和水電分離接頭松動而發(fā)生內(nèi)漏。

（五）電機(jī)整體密封性能變差

發(fā)電機(jī)的密封系統(tǒng)是一個復(fù)雜龐大的整體，很多的管道和設(shè)備連接在其中，當(dāng)存在管道、端蓋密封圈失效等節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)漏點(diǎn)時，氫壓將會出現(xiàn)下降。氫冷系統(tǒng)是一個整體性的系統(tǒng)，各密封環(huán)節(jié)均起著同樣重要的作用，對氫冷系統(tǒng)的檢查，是一項必不可少的工作，包括運(yùn)行狀態(tài)及漏氫測試的檢查。

三、發(fā)電機(jī)漏氫的處理措施

（一）結(jié)合面位置處置

發(fā)電機(jī)的各結(jié)合面處應(yīng)該嚴(yán)格密封，其中勵磁系統(tǒng)側(cè)、上下端蓋及汽輪機(jī)側(cè)端蓋與機(jī)座的結(jié)合部位的結(jié)合面積大，是密封的薄弱環(huán)節(jié)。對這些部位應(yīng)該加強(qiáng)檢修，在檢修過程中，不能傷及密封面，且要采用符合要求的密封材料。緊固端蓋螺栓時，為保證結(jié)合面位置緊密貼合，應(yīng)采取規(guī)范操作，保證把合力的均勻，避免緊偏的出現(xiàn)，在把緊1/3 螺栓狀態(tài)下，用0.03 mm 塞尺檢查應(yīng)不入。

（二）密封油系統(tǒng)

依據(jù)密封瓦的結(jié)構(gòu)及運(yùn)行參數(shù)，設(shè)定合理的密封油壓力，采用雙流環(huán)式密封瓦進(jìn)行密封的機(jī)構(gòu)中，要保證差壓閥及平衡閥動作的靈活性，同時具備良好的跟蹤性能。在設(shè)備運(yùn)行中，密封油壓大于氫壓的恒定值，通過差壓閥來控制實現(xiàn)；而平衡閥則控制氫側(cè)與空側(cè)密封油壓相等。在檢修的過程中，要提高差壓閥和平衡閥的檢修和調(diào)試的工藝水平，保證運(yùn)行中的動作靈活可靠，同時確保合理的設(shè)定值，達(dá)到氫氣不外漏和機(jī)油不內(nèi)流的作用。要嚴(yán)格監(jiān)視油箱中的油位，避免出現(xiàn)滿油進(jìn)入機(jī)內(nèi)或缺油漏氫現(xiàn)象的出現(xiàn)。

（三）氫氣管道和閥門

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)使用無縫鋼管作為氫氣管，嚴(yán)禁焊接管和焊接鋼管。應(yīng)使用符合國家設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的閥門和閥門。濃縮氫氣管道部件應(yīng)設(shè)有抗振動和抗摩擦措施，安裝完成后，需要對氫氣管道進(jìn)行強(qiáng)度檢測和清洗，確保管道內(nèi)無生銹，灰塵等污垢。在長期使用過程中，對于管道檢查，應(yīng)注意管道之間的摩擦，以防止因局部壁管道變薄引起的氫氣泄漏。對于用于氣體氫氣置換氣體通道的小閥門，應(yīng)使用球閥來清楚地確定閥門材料。

總之，發(fā)電機(jī)漏氫治理是一項系統(tǒng)而又繁瑣的工作，需要我們檢修電氣、汽機(jī)專業(yè)和運(yùn)行人員團(tuán)結(jié)合作，共同的不斷跟蹤記錄分析，確定漏氫的根源和途徑，制定詳細(xì)的治理方案，并嚴(yán)密控制處理過程質(zhì)量，這樣才能達(dá)到理想的效果。