小湾2号机组顶盖渗水问题应对与处理

岳建锋，杨光勇，李　棋，杨治全

（华能澜沧江水电股份有限公司，云南 昆明 650024）

小湾2号机组顶盖渗水问题应对与处理

岳建锋，杨光勇，李棋，杨治全

（华能澜沧江水电股份有限公司，云南 昆明 650024）

摘要：主要介绍了小湾电厂2号机组在A级检修充水后发现顶盖渗水情况及采取的相关处理措施，为同类型问题的解决提供了借鉴经验。

关键词：小湾；顶盖；渗水；组合缝封焊

1　前言

小湾2号机组A级检修工作自2014年1月2日开始，6月10日结束，总工期161 d，主要进行定子改接线、转子圆度处理、顶盖碳化钨喷涂等工作。机组在压力钢管充水平压后检查发现有水从顶盖及座环把合螺栓处渗出。由于检修工期限制，不可能返工处理。在机组启动试验过程中及修后运行阶段对顶盖渗水情况跟踪观察，对渗水原因做了进一步分析，采取了相应的措施，为同类型问题的处理提供了借鉴经验。

2　概述

小湾电厂机组顶盖最大直径9 490mm，高2180mm，共有4个分瓣面，总重216 t，顶盖分瓣面用（10）橡胶圆条密封。顶盖上预留有补气孔，用于需要时强制补气，并设有4个内径为300mm转轮上腔泄压管。顶盖在预装完成后未对组合缝进行封焊处理。

3　问题发现

根据小湾2号机组检修试验进度安排，5月24日晚23:30开始对2号机组压力钢管充水平压，5月25日04:30钢管平压完成（平压后压力为1.9MPa）。随后，相关专业人员对机组技术供水系统管路、水机室进行了全面检查，未发现异常。上午09：00，再次安排人员进行了充水后的全面检查，重点检查了水机室顶盖结合面等部位，未发现有渗水现象；09:30左右，检修人员开始发现有水从顶盖及座环把合螺栓处渗出，继续观察发现渗水螺栓不断增多，经统计，顶盖120颗把合螺栓中有90余颗螺纹处渗水。

4　顶盖渗水原因初步分析

4.1顶盖回装情况

2号机组顶盖4月6日开始回装。回装前,安排专人对密封槽清洁情况进行了检查，对尺寸进行了复核,对所用密封圈进行了直径测量和检查,复核及测量结果均与图纸相符。

4.2渗水原因初步分析

顶盖渗水具体现象为：①螺栓大部分存在渗水情况；②在对顶盖外圈积水全部清除干净后观察，未发现异常；③在+Y、-Y分别拆除1颗顶盖螺栓后观察，发现水流仅沿密封槽方向流出。故初步分析判断顶盖渗水原因为：整体密封完好，渗水从局部位置渗出，由于顶盖和座环接合面密封较好，水流只能顺着密封槽从间隙较大的顶盖螺栓螺纹处渗出。

5　采取措施及处理效果

5.1采取的措施

（1）+Y、-Y、+X方向各拆除1颗螺栓后，在顶盖上平面各开1道宽约5mm，深2mm的引流槽，将水引至顶盖外圈。

（2）对顶盖全部120颗螺栓按设计压力的110%即110MPa进行了重新打紧（根据《水轮发电机组安装技术规范GB/T8564-2003》4.9条，有预紧力要求的连接螺栓其预紧力偏差不超过±10%）。

5.2处理效果

采取上述处理措施后，经近24 h的观察,顶盖螺栓处已无渗水现象，仅3道引流槽有少许水流,经测量，引流槽的漏水总量约为34mL/min。

5.3机组启动后顶盖渗水情况

5月29日23:20，2号机组首次手动开机后，经过2 h空转，各导轴承温度及机组振动、摆度情况良好，在空转过程中，3道引流槽及螺栓部位均无水渗出。

5月30日01:30，2号机组自动停机试验完成后，对顶盖进行检查，引流槽又逐渐有水渗出，但3道引流槽渗水量和开机前对比无明显变化。同时，检查顶盖上平面4个方向分瓣面，发现在+Y方向分瓣面上有少量渗水。

5月30日14:39，下位机操作2号机自动开机至空转态，开机过程正常。完成空转状态下轴电压测量试验及事故配压阀紧急停机试验后停机正常。

5月30日17:14，2号机组开始进行过速试验，机组转速最高至额定转速的140.3%（210.45 r/min），蜗壳进口压力脉动值最高为2.156MPa，水压上升率为13.5%。在过速过程中，安排专人对顶盖渗水情况进行观察，整个过速试验过程中，3道引流槽及螺栓部位均无水渗出。

在2号机组启动试验期间，经过5月29日、30日、31日的连续观察，顶盖渗水的基本情况为：机组停机时，在静压状态下，引流槽及顶盖+Y方向分瓣面均有少量渗水。机组开机后，在运转过程中（包括过速试验）3道引流槽及螺栓部位均无水渗出，顶盖上平面+Y方向分瓣面上有渗水。机组停机后，引流槽又逐渐有水渗出，同时，顶盖+Y方向分瓣面渗水仍然存在。

为进一步排查密封渗水位置，5月31日20：10机组停机后，在+Y方向顶盖上平面分瓣面位置新开1道宽约5mm，深2mm的引流槽。6月1日，在机组运转过程中,新开槽及其余3道槽均无水渗出，+Y方向分瓣面有渗水。机组停机后，引流槽逐渐有水渗出，但渗水大部分往新开槽方向转移，漏水总量无明显变化。

6　顶盖渗水原因分析

通过对2号机组启动试验期间顶盖渗水情况进行分析，判断为水流从顶盖分瓣面密封渗出后，在静压状态下，水流一路沿着分瓣面间隙从顶盖上平面直接渗出，另一路渗出后沿着分瓣面间隙进入座环密封槽，再从顶盖上平面引流槽处渗出。

在机组运转状态下，水流在旋流作用下，往顶盖中心方向流动，所以，顶盖上平面所开的引流槽没有渗水，水主要从顶盖上平面直接渗出。

综合以上情况，可以基本判断＋Y方向顶盖分瓣接合面不严密，存在间隙，渗水主要从顶盖上平面分瓣面密封处渗出，但不排除静压状态下有少量水同时从顶盖和座环接合面与顶盖分瓣面密封交叉处渗出的可能性。

图1　静压状态下水流渗出方向

图2　机组运转时水流渗出方向

7　后续采取的处理措施

（1）在2号机组完成所有试验项目停机消缺时，对顶盖分瓣面组合螺栓进行了检查拉紧。

（2）座环密封槽尺寸为宽13mm、深8.6mm，设计图纸所选用的是10橡皮密封条，由于橡皮圆与密封槽都存在加工误差，密封压缩量偏小，建议后续机组大修吊出顶盖时更换为11橡皮密封条，且对组合缝进行封焊处理。

经过机组修后试验及运行后几个月观察，顶盖组合缝出现锈迹，渗水部位受锈蚀及水中杂质堵塞、水流作用力等综合影响，已完全没有水渗出。

8　结语及启示

由于受检修工期限制，针对顶盖渗水情况不可能进行返工处理，只能采取临时处理措施。经了解，国内仍有不少水电站顶盖分瓣面采用密封形式封水，未对顶盖组合缝进行封焊处理，且顶盖是在组装完成后进行定位销孔加工，不可能再进行解体处理。从小湾2号机组顶盖渗水情况来看，存在一定的安全隐患，建议水电厂顶盖在安装阶段组装完成后将分瓣面全部进行封焊，此举百利无一害。

中图分类号：TK730.8

文献标识码：B

文章编号：1672-5387（2015）06-0052-04

DOI：10.13599/j.cnki.11-5130.2015.06.014

收稿日期：2015-03-18

作者简介：岳建锋（1982-），男，工程师，从事水电站机械设备检修、维护和技术管理工作。