防止发电机氢油水系统事故反事故措施.doc

防止发电机氢油水系统事故反事故措施

1.对于新投产的发电机，应重点关注氢冷发电机内部本体结构部件及外部附属系统的安装质量。其中内部本体结构要重点注意：定子线棒接头封焊处无虚焊、砂眼，引水管和金属压接头处无制造缺陷，压接紧密；瓦座密封条质量完好，密封油系统平衡阀工作正常；氢冷器结合面螺栓紧固，结合面密封垫完好；发电机机壳结合面螺栓紧固，结合面密封垫及密封填料完好；转子励磁绕组引线紧固螺栓密封良好；发电机大端盖、中间环、密封瓦安装无错位；热工测温元件接线端子板密封良好。外部附属系统要重点注意：氢气管道根部应加固焊接，焊接后应对焊缝进行宏观检查和无损探伤，母管加装固定支架，阀门法兰螺栓紧固，结合面密封垫符合要求；漏液检测装置、氢油差压调节系统、氢油分离器、氢器干燥装置、氢气湿度监测装置、绝缘过热检测装置等设备设施的氢气管路接头严密。
2.发电机运行中应保证氢气品质合格，维持额定氢压，氢气纯度达到98%以上，冷氢温度一般在 35℃～46℃。当夏季冷氢温度超出制造厂规定的上限时，应采取严密的监控措施，适当降低发电机无功，注意对热氢、定子绕组和铁芯温度的监控，防止转子绕组和铁芯超温。
3.按照 DL/T 651—2017《氢冷发电机氢气湿度技术要求》的规定，控制发电机氢气湿度在允许范围内。运行氢压下湿度的低限为露点温度为−25℃，当机内最低温度不小于 10℃时，湿度高限为露点温度 0℃；当机内最低温度达到 5℃时，湿度高限为露点温度−5℃（稳定运行的发电机以冷氢温度和定冷水入口水温中的较低值，作为发电机内的最低温度值。停运和启、停机过程中以冷氢温度、定冷水入口水温、定子线棒温度和定子铁芯温度中的最低值，作为发电机内的最低温度值）。运行时应控制氢气干燥器投退，保证氢气干燥器入口（发电机出口）和氢气干燥器出口（发电机入口）的氢气湿度均在上述范围内。发电机充氢、补氢用的氢气在常压下的露点温度不应高于−50℃。
4.运行人员应每天记录发电机补、排氢量。按照DL/T 1164—2012《汽轮发电机运行导则》的计算方法，每月计算一次发电机实际漏氢量。测试时，发电机运行参数应等于或接近额定参数，氢冷器二次水量尽量保持不变以减少氢温变化。测试前，氢压应先保持在额定值，氢气纯度、湿度在合格范围，在既不补氢也不排污的情况下进行测试，从测试起始直到测试结束整个过程中，每1h 记录一次机内氢压（应用标准压力表）、氢温（冷热风多点平均值）、周围大气压和室温。测试持续时间一般应达到24h，特殊情况下不得少于12h。
5.发电机出线箱与封闭母线连接处应装设隔氢装置，并在出线箱顶部适当位置设排气孔。氢冷发电机必须装设发电机漏氢监测装置，监测位置应包含密封油系统、定冷水箱、封闭母线出线及中性点等处，并且在就地装置及运行监视中对测点位置加以区分标识，每年校验漏氢监测传感器，保证数据的准确性。定冷水箱测点数据与实际漏氢状况偏差过大时，应首先考虑定冷水箱结构及测点布置位置问题，也可考虑加装氢气流量表协助判断。
 6.严密监测氢冷发电机油系统、主油箱、定冷水箱、封闭母线出线及中性点等处的氢气体积含量，确保避开体积含量在 4%～75%的可能爆炸范围。应根据测点的安装位置设置不同系统的漏氢测点报警值。发电机封闭母线处氢气体积含量达到或超过 1%时，应立即停机处理；定冷水箱氢气体积含量超过 2%，应加强对发电机的监视，超过 10%应立即停机处理；发电机轴承油系统或主油箱氢气体积含量达到或超过 1%时，应停机处理。定冷水箱氢气流量表读数达到 0.3m3/d时应计划安排停机消缺，5m3/d以上时立即停机，具体限值还可参考发电机制造厂规定。当定冷水系统存在泄漏时，应按照DL/T 607—2017《汽轮发电机漏水、漏氢的检验》规定的方法进行查找。
7.检修时，除按 2.3.1 条做好检查工作外，还应重点注意绝缘引水管与发电机内端盖等金属部位是否存在摩擦，导致水管磨损；引水管连接螺母是否松动，发电机密封瓦是否存在磨损或变形；密封瓦支座和发电机端盖或中间环之间的密封垫、氢气冷却器结合面密封垫、热工测温元件的锥形橡胶垫是否老化失效；氢气冷却器铜管是否存在腐蚀、渗漏；发电机外部附属系统的氢气管路焊口是否存在裂纹。发电机检修过程中及检修后，应按DL/T607—2017《汽轮发电机漏水、漏氢的检验》、JB/T6227—2005《氢冷电机气密封性检验方法及评定》进行转子、定冷水系统、定子本体气密性试验，以及电机整套系统气密性试验，检查确认发电机氢气系统无泄漏，试验不合格严禁投入运行。
8.发电机氢冷器检修时应检查氢冷器端盖法兰密封垫的老化及破损情况，大修时更换氢冷器水侧、汽侧密封涉及的密封垫。检查氢冷器密封面变形情况，防止由于密封面受力不匀造成漏氢。检修中注意检查氢冷器管路的结垢、腐蚀情况，加强管路清洗，避免氢冷器发生堵管或渗漏。运行中注意闭式冷却水进水压力的调整，防止系统形成水锤，造成氢冷器管道的疲劳破损，导致发电机进水。
9.发电机端盖密封面、密封瓦法兰面以及氢系统管道法兰面等所使用的密封材料（包含橡胶垫、圈等），必须进行检验合格后方可使用。严禁使用不合格的橡胶制品。检修时重点检查上述部位密封圈、密封垫、密封胶等材料的密封性能及劣化情况，不符合要求的应及时更换。检修后复装时，应在密封胶刮除干净情况下重新封胶。
10.为防止密封油进入发电机内部，应保证密封油系统平衡阀、压差阀动作灵活、可靠，密封瓦间隙调整合格，检修中发现发电机大轴密封瓦处轴颈存在磨损沟槽，应及时处理。氢冷发电机启停时应特别注意控制油氢压差，以防漏氢和发电机内进油。密封油系统油净化装置和自动补油装置应随发电机组投入运行。密封油系统回油管路应保证回油畅通，密封油含水量等指标，应达到DL/T 705—1999《运行中氢冷发电机用密封油质量标准》的规定要求。运行期间应监视漏液检测装置报警情况。密封油系统中冷油器的冷却水压力，在任何情况下都应低于密封油压。
11.发电机内氢压应高于定冷水压，压差按厂家规定执行。如厂家无规定，压差应大于0.05MPa。应将发电机氢水压差引入集散控制系统（以下简称 DCS）画面进行监视。同时，定冷水进水温度应高于氢气冷风温度。  
 12.发电机内冷却水质量可按表 2.1控制，不锈钢系统按发电机制造厂家相关要求执行。
13.运行中应保证进入发电机的定冷水温度为 40℃～50℃，当发电机进水温度超过 50℃ 时，首先应将全部水冷却器投入并提高效率。如仍不能达到要求，而发电机的定子、转子绕组出水温度以及定子绕组温度确定未超过允许值时，应在严密监视下运行；否则应降低发电机的定子电流和转子电流，直到不超过规定的允许温度为止。
14.安装定冷水反冲洗系统，定期对定子线棒进行反冲洗，定期检查和清洗滤网，宜使用激光打孔不锈钢板新型滤网，反冲洗回路不锈钢滤网应达到200 目。
15.运行人员应每班对所有线棒温度等参数进行检查记录。对于水氢冷发电机定子线棒层间测温元件的温差达8℃或定子线棒引水管同层出水温差达 8℃报警时，应检查定子三相电流是否平衡，定子绕组水路流量与压力是否异常。当定子线棒温差达 14℃或定子引水管出水温差达 12℃，或任一定子槽内层间测温元件温度超过 90℃或出水温度超过 85℃时，应立即降低负荷，在确认测温元件无误后，为避免发生重大事故，应立即停机，进行反冲洗及有关检查处理，当冲洗效果不明显时，可考虑对空心导线进行酸洗。对于全氢冷发电机，定子线棒出口风温差达到8℃或定子线棒间温差超过 8℃时，应立即停机排除故障。
16.扩大发电机两侧汇水母管排污口，并安装不锈钢阀门，以利于清除母管中的杂物。
17.水内冷系统中的管道、阀门的橡胶密封圈宜全部更换成聚四氟乙烯垫圈，并应根据垫圈老化情况，1～2 个大修期予以更换。
18.认真做好漏液检测装置调试、维护和检验工作，每年对装置进行检验，确保装置反应灵敏、动作可靠，同时对管路进行疏通检查，确保管路畅通。水内冷发电机发出漏液报警信号，经判断确认是发电机漏水时，应立即停机处理。
19.检修中应加强绝缘引水管检查，引水管外表应无伤痕，端部线棒引水管无交叉接触，引水管与端罩之间应保持足够的绝缘距离。机组大修期间水内冷定子、转子线圈应进行内部水系统流通性检查（分路流量试验或热水流试验）。对水内冷系统密封性进行检验，若水压试验结果不确定时，应用气密试验复查。
20.因水电接头焊接质量、绕组空心导线存在砂眼等造成渗漏或长期进油导致手包绝缘性能下降，应通过定子绕组端部手包绝缘施加直流电压测量试验检查其绝缘性能。
21.严格保持发电机转子进水支座石棉盘根冷却水压低于转子内冷水进水压力以防石棉材料破损物进入转子分水盒内。
22.水内冷转子绕组复合引水管应更换为具有钢丝编织护套的复合绝缘引水管。
23.为防止转子线圈拐角断裂漏水，100MW及以上机组的出水铜拐角应全部更换为不锈钢材质。
24.对于不需拔护环即可更换转子绕组导水管密封件的特殊发电机组，大修期需更换密封件，以保证转子冷却的可靠性。
25.水氢冷发电机由运行转备用后，发电机的氢压、纯度、湿度，定冷水压力、温度、 pH 值，密封油压，氢水（油）压差等参数均应按照发电机运行状态进行监视、调整。对停用时间较长的发电机，定子、转子绕组和定子端部冷却元件中的水应放净吹干，或通入水质合格的水长期循环。
26.发电机的油氢压差、水氢压差，密封油压力、主油箱（密封油箱）油位、氢气压力，及定冷水压力、流量、电导率和pH 值等参数应引入 DCS，并设置声光报警，报警值应能及早预警故障发生，宜设置氢压下降速率报警。发电机就地仪表指示值应每 2h记录一次，DCS 电气参数显示值应至少每 1h 检查一次，发电机定子绕组、定子铁芯和进出水、进出风温度应有监视仪表，合理设置报警值，并定期对参数进行抄录分析及存档。
27.对密封油、润滑油、定冷水系统的报警及辅机联锁切换回路，除每周进行一次备用辅机切换试验外，应利用检修调试机会对有关报警定值和联启定值进行实际验证。
28.集控室应配备定冷水系统图、氢气系统图、密封油系统图、定转子结构和测点布置图，以及定冷水箱补水、事故排氢等操作指导卡。应制定完善的气体置换检查和操作卡，根据每次气体置换操作的实际情况，及时对检查和操作卡进行针对性完善，细化有关操作注意事项，在对发电机充压缩空气前，必须将压缩空气系统的存水放尽。
29.防止氢爆事故要点：
从行业典型氢爆事故案例分析，一旦旋转中的发电机端部产生氢气大量泄漏，会迅速引起氢爆，并引发润滑油系统火灾，后果难以控制，此时主要以保人身安全为第一要务。防范氢爆的根本措施是做好设备运行维护和技术管理，防止由于设备故障或发生异常时处置不当造成氢气泄漏。
a）着重从发电机密封瓦和轴系检修、油氢差压调节和监控、润滑油和密封油系统巡检维护、事故油泵和保安电源管理，以及防范汽轮机进水和叶片断裂、机组强烈振动、发电机超速和非全相运行等方面采取防范措施。
b）加强发电机周边漏氢检测，设置氢压异常下降、润滑油和密封油油箱油位低、油氢差压异常等报警，装设在 DCS 通信中断情况下手动启动润滑油和密封油事故油泵的硬接线回路。

c）每周对氢气系统进行一次现场漏氢检测，当补氢量增加或怀疑系统存在泄漏时，应增加检测频次并制定针对性预案。当漏氢率超标且无法查清漏点，或运行中难以采取有效措施消除漏点，应及早停机消缺；当漏氢量异常增大，氢压短时间内下降较快，运行中无法消除时，应立即停机处理。
d）严肃执行主汽门、调门活动试验和油泵定期切换，以及事故油泵定期启动试验；编制紧急排氢操作卡随时备用，发生主厂房火灾、密封油中断、大量漏氢、集电环环火等紧急情况时，应在确保人身安全的情况下，在紧急停机的同时组织排氢；发电机盘车或静止状态下合发电机−变压器组主断路器时，要确认隔离开关在分开位置。