发电机氢油水系统安装.doc

第十节 发电机氢油水系统安装
1 发电机氢气系统
1.1 设备概况
发电机氢气系统（GRV）机务方面主要包括以下设备：
(1) 事故排氢控制盘；
(2) 氢气控制盘；
(3) 氢气干燥器；
(4) 漏液报警器。
发电机氢气系统还包括一些必须的阀门和管道，其作用是向发电机充气体介质或将介质排出大气。发电机氢气系统全部为小口径管道，其中碳钢管道553m，不锈钢管道256m。
1.2 氢气系统的主要流程
与发电机氢气系统相连的系统主要有：SAT公用压缩空气系统、SGZ二氧化碳供应系统、SHY氢气生产分配系统。
1.2.1 SAT公用压缩空气系统主要为在新机投运或机组大修后发电机气密试验时将压缩空气通入发电机内部，同时通入氟利昂气体用以检测发电机供氢管道、阀门及其附属部件有无泄露情况。
1.2.2 发电机在带负荷运行过程中其转子需要氢气冷却。此外，发电机定子线圈除水冷却外，氢气也会对其冷却。所以机组在带负荷运行时，发电机内部必须充有额定压力的氢气对转子及定子线圈进行冷却。其氢气的供应主要来自SHY氢气生产和分配系统。自SHY氢气生产和分配系统来的氢气先进入事故排氢控制盘，然后进入氢气控制盘内的氢气储存罐，最后进入发电机内部。发电机在带负荷运行过程中其内部压力保持不变。若内部压力由于泄露而下降时，则重复上述步骤进行补氢。若内部压力超过额定压力时氢气则经排空管道排空降压，以保持压力稳定。
1.2.3 在机组启动前须对发电机内部进行充氢，但由于发电机内部存在大量空气。在充氢气之前须将发电机内部的空气置换出来，以免氢气和氧气混合产生爆炸危险。SGZ二氧化碳供应系统的作用就是将其内部的空气置换出。
1.2.4 氢气在机组运行过程中需不间断地由氢气干燥器进行干燥。发电机内部高压区的氢气进入氢气干燥器，氢气干燥器干燥后的氢气进入发电机内部的低压区，如此循环保持发电机内氢气的干燥。
1.2.5 发电机定子冷却水和密封油在发电机内部的部件有可能产生泄露，为探测定子冷却水和密封油是否有泄露，氢气系统还安置了漏液报警器。
1.3 主要设计及质量问题
1.3.1 发电机氢气系统的所有部件连接方式设计为套接焊连接，但厂家供货的所有部件除管道与管道之间的连接外均为对接部件。若按设计施工势必影响系统的赶工工期，EESR签字不能按时完成。经发文决定仍用原供部件，改套接焊连接为对接焊连接。
1.3.2 由于设计及供货等原因此系统的开工时间较晚，一些小的设备安装位置被其它已完工的设备及管道占据。因此这类设备的就位位置必须更改。
1.3.3 发电机氢气系统由于和发电机直接相连，所以其绝缘问题至关重要。但在设计图中只给出了绝缘法兰的示意图，并且具体数量不明确，厂家供货中也没有这些部件。
1.4 经验教训及建议
1.4.1 发电机氢气系统施工过程中为了追求工艺美观，施工人员未按照图纸设计要求的疏水坡度进行管道安装，致使管道坡度太小，不能满足图纸设计坡度要求。由于该系统为氢气系统，管道内介质为氢气，所以坡度太小氢气容易在管道内积聚，存在着爆炸隐患。因此，管道安装时施工工艺固然重要，但图纸的设计要求也必须满足，以免造成事故隐患。这一点是在今后的施工过程中必须注意的 。
1.4.2 尽管管道安装之前已考虑到该系统为小口径管道，应尽量避免与其它未施工的大口径管道及设备的碰撞，以免造成不必要的返工。但是现场施工时仍然出现了小口径管道与GRH氢气冷却水系统的大口径管道的碰撞，出现了返工现象。所以，在今后的施工过程中应尽量考虑周全，尽量减少不必要的返工。
1.4.3 由于发电机氢气系统在管道安装和管线检查完成之后要进行风压试验，所以在管道安装过程中要充分考虑风压试验的前期准备工作。与发电机相连的所有管道接口不要施焊，先将管口用堵板焊牢，与盘柜及组件的接口要作为预留口，以便风压试验时临时管道的连接。排大气管为无压管道，要考虑风压前不要对口施焊，加临时堵板封堵。这样风压试验时可减少大量重复工作，加快风压试验进程。此外，不参加压力试验的阀门、漏液报警器等的法兰在管道安装时不要加装垫片和紧固螺栓，因这些部件在风压试验时均须拆除，以免重复拆装。
1.5 主要施工工期
发电机氢气系统的合同开工日期为2000年05月15日，但是由于设计及供货等原因，直到2000年10月06日才正式开工。而此系统的EESR日期为2001年01月15日。另外，系统还须风压试验。因此，将主要力量用来进行管道安装工作，这样在开工日期拖延将近5个月的紧迫情况下仅用了二个月的时间就保质保量完成了系统的安装。
2 发电机定子冷却水系统
2.1 设备概况
发电机定子冷却水系统（GST）机务方面主要包括以下设备：
（1）发电机定子冷却水组件（重量：33.1t）；
（2）发电机定子冷却水箱。
发电机定子冷却水系统还包括一些必需的阀门和管道，其作用是向发电机定子线圈提供冷却水，以冷却定子线圈，保证发电机安全、经济运行。
2.2 发电机定子冷却水系统的主要系统流程
2.2.1 由SEO系统提供的除盐水进入定子冷却水储水箱，定子冷却水储水箱的水位通过浮球阀进行调节，当水箱内的水位超过设定水位时，浮球阀关闭，当水箱内的水位低于设定水位时，浮球阀开启向水箱内充水，保证水箱内的设计水位。当定子冷却水储水箱内的水位超过限定值时，多余的水就会通过管线排放到SED系统。
2.2.2 由于发电机的冷却为水-氢-氢冷式，所以发电机在运行过程中不可避免的会有氢气渗透到定子冷却水中，所以定子冷却水储水箱内的上部空间会有氢气积聚，积聚的氢气会通过管线排放到大气中。
2.2.3 定子冷却水储水箱位于汽机房内A排#10和#12柱之间的22m层钢结构平台上，由于位置较高，水箱内的水可直接经管线充入位于6m层定子冷却水组件上的水箱内。6m层水箱内溶解的氢气经管线排放到大气中。
2.2.4 定子冷却水箱内的水进入定子冷却水泵。系统运行时，其中一台泵运转另一台泵作为备用泵。定子冷却水泵出来的水经止回阀和蝶阀进入定子冷却水冷却器冷却后进入冷却水滤网，冷却水经过滤网过滤后经蝶阀进入发电机汽端集水管分配后对发电机定子线圈进行冷却。当定子冷却水的压力超过设定压力时，冷却水就会通过管线经安全阀排放到定子水箱内。冷却水对发电机定子线圈冷却后，汇集于励端集水管，然后回到水箱。
2.3 主要设计及质量问题
2.31 设计问题
发电机定子冷却水系统的管道设计图有两套平行的管道立体图，管道安装图和管段预制图。但是，管道安装图和管道预制图上标注的尺寸存在许多出入。而供货管段是根据管道预制图进行预制的，所以管道安装过程中不可避免的产生管段过长或过短等类似情况，影响了现场的施工进度，大口径管道安装进展缓慢。
由于发电机定子冷却水直接和发电机相联，发电机的高电压可能通过冷却水管传入大地，对系统的安全运行造成隐患，所以本系统的绝缘问题至关重要。但是如此重要的问题却在管道图中没有明确的设计。
定子冷却水系统的大口径管道虽然提供了管道支吊架图，但是图纸却没有给出所用材料的材质、型号、规格和尺寸。
发电机定子冷却水系统的临时冲洗管道的设计不合理。例如：对出线的冷却水管线未设计回水管，此管线内的冲洗水将会成为死水，管线本身也无法得到冲洗。因此对其重新设计，并安装了回水管道。
2.3.2 供货问题
由于发电机定子冷却水系统在管道安装完后需进行管道冲洗，所以正式管道安装完后要进行临时冲洗管道的安装。由于供货管道都是预制管道，预制角度均不符合要求，安装过程中都需要重新割口。这样GST系统仅有三十几米的大口径管道却耗费了近二个月的时间。
定子冷却水系统的所有管道均是不锈钢管道，法兰螺栓及垫片均应是不锈钢材料，但是所供货都是镀锌螺栓。法兰垫片应是聚四氟乙烯却供为普通纸薄垫。
在对定子冷却水组件上两台冷却水泵对轮找正时，发现泵的进出口法兰错口最大达12mm，如果不对法兰进行修改而强制对口连接则会产生很大应力，那么冷却水泵在运行过程中将会产生很大的振动。为此将两台泵的出口法兰割掉重新焊接，将#1泵的进口水平管段加一短管进行调整。
2.4 经验教训及建议
发电机定子冷却水系统施工过程中对不锈钢的防护意识不够，致使许多不锈钢管道及部件与碳钢材料直接接触，造成不锈钢污染，在今后的施工中对不锈钢的防护问题应引起施工人员的注意。
3 发电机密封油系统
3.1 设备概况
发电机密封油系统（GHE）机务方面主要包括以下设备：
（1） 密封油组件（重量：33.1t）；
（2） 密封油箱；
（3） 密封油起吊装置（重量：3.7t）。
发电机密封油系统还包括一些必须的阀门和管道，其作用是向发电机密封瓦提供压力油及向平衡阀和差压阀提供压力调节油，以保证发电机内部氢气被密封于发电机内部不致泄漏。
3.2 密封油系统的主要流程
发电机密封油系统主要分为空侧密封油和氢侧密封油。
3.2.1 空侧密封油共有三级备用油。正常运行时，交流油泵中的一台运转，向密封油系统的空侧提供油源，油流经差压调节阀进入冷油器、滤网冷却过滤后进入空侧密封瓦。空侧密封油的压力通过差压调节阀进行调节。差压调节阀的压力信号来自空侧密封油压力和氢侧密封油压力。两个油压力信号同时作用于差压调节阀。当差压调节阀的两个腔室的压力达到平衡时，密封油压则稳定于一设定值。空侧密封油通过油尖连续不断的向发电机汽端和励端的空侧密封瓦提供密封油。当两台油泵同时故障时，直流备用泵启动向系统提供密封油。当直流备用泵也发生故障时，则汽轮机润滑油系统将通过相应的管道向密封油系统空侧提供油源。
3.2.2 氢侧密封油共有二级备用油。正常运行时，交流油泵中的一台运转，向密封油系统的氢侧提供油源，油流经冷油器冷却、过滤器过滤后经平衡阀分别进入发电机汽端和励端的的氢侧密封瓦，向密封瓦提供密封油。氢侧密封油的油压是由氢侧和空侧的密封油压力信号作用于平衡阀，通过此压力信号的调节使进入发电机氢侧的密封油油压稳定于一设定值，从而对发电机内的氢气起到密封作用。
3.3 主要设计及质量问题
3.3.1 设计问题
与定子冷却水系统问题相同，发电机密封油系统的大口径管道也设计有两套平行的管道立体图、管道安装图和管段预制图。管道安装图和管道预制图上标注的尺寸存在许多出入，管道安装过程中产生了管段过长或过短等问题，影响了现场的施工进度。
发电机密封油系统的小口径管道虽然提供了管道安装立体图，但管道立体图上标注的接口有许多地方与系统流程图不一致。对于整个系统来说接口如果接错就意味着整个系统无法正常运行，即使能够运行也存在安全隐患此类问题必须澄清。ALSTOM要求SEPC按照管道系统图进行施工。
发电机密封油系统所在的油管沟内安装的管道较多，管道走向错综复杂。ALSTOM提供的支吊架立体图绝大部分在现场安装时不适用，管道支吊架的安装不能完全按照立体图的尺寸和位置进行安装。如果按照程序要求每付支吊架发一份文件，则在工期已经拖期3-4个月而EESR又必须按期完成的情况下，完成此项工作是根本不可能的。经与ALSTOM协商后同意发综合性变更，先由SEPC根据现场实际情况在支吊架安装之前对每付支吊架画出立体图，经ALSTOM管道工程师同意并签字后进行现场施工。
3.3.2 供货问题
发电机密封油系统合同工期为2000年06月15日到2001年01月15日，但是直到2000年09月大口径管道才酸洗完运到现场，推迟了三个月。密封油箱到货更晚，2000年11月06日才到货，严重影响了与密封油箱连接管道的安装。而更为严重的是回油观察窗直到系统EESR时还未到货，而LANPC却坚持这几路管线必须接通。所以这部分管道的安装相当紧迫，给现场的安装工作造成很大的压力。
3.4 经验教训及建议
3.4.1 发电机密封油系统施工过程中对不锈钢的防护意识不够，致使许多不锈钢管道及部件与碳钢材料直接接触，造成不锈钢污染，在今后的施工中对不锈钢的防护问题应引起施工人员的注意。
3.4.2 由于在安装过程中没有考虑到油冲洗时部分法兰、阀门需拆除，在安装过程中将全部法兰连接用的垫片及不锈钢螺栓按力矩要求进行了紧固。油冲洗时须拆除的法兰垫片不可再用，造成材料的浪费。今后安装时要考虑到油冲洗时哪些部件须拆除，这些须拆除的部件可作为遗留项待油冲洗完成后一起恢复。
3.4.3 为使工艺美观，原则上小口径管道及附件应集中布置。但是由于事先考虑不周，没有考虑到平衡阀的进出口方向，致使与平衡阀相连的信号管无法安装。所做的阀门框架由于尺寸不合适也只好返工处理。今后施工过程中一定要考虑周全，避免不必要的返工。
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