发电机氢冷器端盖法兰漏氢原因分析及对策

隋陆毅

(湖南华电长沙发电有限公司，长沙 410203)

0 引言

目前，我国多数发电厂氢冷发电机组运行中经常发生氢冷器端盖法兰处氢气外漏的现象。轻微漏氢气时，检修人员通常采取紧固氢冷器端盖法兰螺栓或用密封胶封堵的临时措施来降低或消除氢气泄漏，运行人员需要根据发电机组转子线圈和铁芯的温度，适当降低氢气压力和机组负荷以维持机组运行；当漏氢量过大，威胁发电机组安全时，机组只能被迫紧急停运，造成设备损坏和经济损失，严重威胁发电厂的安全运行。2011-06-27 T 11：14，某电厂600 MW#1发电机组由于#2氢冷器法兰漏氢量大，难以维持氢气压力，机组负荷由600 MW快速降至300 MW，检修人员确认#2氢冷器法兰密封垫破损较大无法封堵；14：10，#1发电机组被迫打闸停机。投产至今，该电厂2台600 MW氢冷发电机组曾发生过多次氢冷器端盖法兰处氢气外漏事件。

1 原因分析

(1)检修人员安装发电机氢冷器的过程中，由于工作不细心或责任心不强，导致氢冷器端盖与机壳之间法兰密封压板的螺栓未牢靠紧固；法兰密封垫有刮痕、破损。

(2)发电机氢冷器端盖的法兰密封垫老化，未及时更换，很容易造成密封垫破损而漏氢气。

(3)发电机氢冷器的冷却水采用闭式水循环系统冷却，连接氢冷器进、出口的冷却水管道振动造成法兰紧固螺栓松动，法兰密封垫在外力的振动下出现疲劳破损，导致漏氢气。氢冷器管道振动大的因素有以下几条。

1)发电机氢冷器进、出口冷却水管道的支撑设计不合理，只采取吊挂支撑，未采取固定支撑，运行人员在巡视中经常发现冷却水管道的吊挂断开或脱落。

2)机组启动过程中，运行人员在投入氢冷器冷却水时，冷却器注水排气不彻底或未进行排气操作，导致空气聚积在冷却器内，造成氢冷器及进、出口冷却水管道振动。

3)氢冷器冷却水的进水压力调节不当，管道内流体流速快，造成管道晃动。

4)氢冷器冷却水的进、出口阀门开度调节不当，进口阀门开度小而出口阀门开度大，导致氢冷器内冷却水未充满整个空间，空气聚积，造成管道振动。

5)由于启动闭式水循环系统前空气未排尽或运行中漏入空气，造成冷却水系统管道振动。

6)闭式水系统压力突变(如启、停闭式水泵)时，若冷却水系统局部聚积有空气，将造成冷却水管道发生气水冲击振动。

7)氢冷器布置在发电机的4个角，距离冷却水供回水母管较远，受发电机出口电流互感器、管道等设备的影响，冷却水供、回水管道的弯头数量较多，管道的弯头受流体流量、流速等变动频率的冲击，造成冷却水管道振动。

2 防范措施

(1)在发电机氢冷器检修及安装过程中，防止法兰密封垫出现刮痕或破损。

(2)检修维护人员应利用机组停运或大、小修机会，检查氢冷器端盖法兰密封垫的老化及破损情况，出现破损及老化应及时更换。

(3)在确保氢冷器冷却水进口压力低于氢压(0.025 MPa)且有调节余量的前提下，使冷却水出口阀门的开度小于进口阀门的开度，确保运行中氢冷器内充满冷却水，避免空气聚积。

(4)闭式水循环系统及氢冷器冷却水投入过程中，要确保注水排气彻底。

(5)启动闭式水泵或进行定期切换试验时，运行人员要及时调节冷却水的压力，避免发生压力过高或压力骤变等情况。

(6)机组运行过程中，运行人员要定期对发电机氢冷器排空气，确保冷却效果，同时减小冷却水管道的振动。

(7)改进发电机氢冷器进、出口冷却水管道的支撑，在取消或保留原有吊挂的同时，可以考虑在冷却水进、出口管道水平段和距离氢冷器较近的垂直段分别安装固定支撑架，以降低或消除管道振动。

(8)改造连接发电机氢冷器端盖法兰进、出口的垂直段冷却水管道，将原垂直段的1 m长碳钢管道更换为相同长度和管径的不锈钢金属软管，以达到降低或消除管道振动的目的。

(9)合理布置发电机氢冷器供、回水母管位置，尽量减少冷却水管道的弯头数量，以减少管道的冲击。

3 结束语

该电厂采取以上措施后，规范了运行人员的操作，预防了人为原因造成的管道振动漏氢事故，强化了检修工艺和检修人员的责任心，彻底消除了发电机组氢冷器端盖法兰漏氢的重大安全隐患，为制订发电机漏氢预防措施打下了坚实的基础。

参考文献：

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