浅谈600MW汽轮发电机定子水系统检漏新方法

周扬

摘 要：目前，汽輪发电机检修项目中定子水系统密封性试验，分为水压试验和气密试验两种;水压试验弊端为只能肉眼观察压力变化及密封点有无水珠，无其他检验方法，而气密试验方法充入氟利昂弊端为遇水形成“冰堵”造成试验数据不准;本文重点介绍了一种新型的氦质谱仪检漏法。

关键词：定子;新型;检漏法

600MW及以上大型氢冷发电机冷却方式一般为水氢氢冷却方式，定子冷却水的压力小于运行氢气压力，在运行中发生发电机内部定子水系统漏氢故障，会导致氢气消耗大大增加，氢气进入线棒冷却水后，还降低其冷却效果，严重时会造成线棒过热烧毁，危及发电机的安全运行。内部的漏氢点必须停机才可以处理，维修周期少则几天，造成巨额发电量损失，因此，发电机定子水系统预防性试验就显得格外重要。

一、常规的检漏方法

定子水系统密封性试验是检测定子内部及外部水路的法兰结合面、管路焊缝、接头密封垫处是否存在渗漏点的重要手段，同时也是汽轮发电机大、小修必查项目之一。

试验方法分为两种：一种为水压试验法，首先将发电机快速放水门打开排放干净内部存水，然后将发电机与外部管路连接法兰拆开做好死堵，确保发电机与外部管路完全隔离，在发电机发电机定子入口通入除盐水，定子出口设置排气孔，气体排放干净后将水压升至0.5MPa，静置8小时后无压降为试验合格。此方法直接可以观察汇水环焊接处及法兰、绝缘引水管接头处是否存在漏点，但内部引线接头由20层半叠绕0.14×25云母带9545-1H缠绕，层间刷53841YQ胶无法进行观察，如存在渗漏点无法进行观察，存在影响发电机安全运行的隐患。

第二种为气密试验法。发电机内部排水后将无机械杂质的压缩空气或氮气通入绕组水路中，再充入氟利昂（通常为F22型）300g将压力升至0.5MPa，用卤素检漏仪对定子水路进行检测，压力稳定后进行24h计时。其24小时水路内气体压降⊿Pd≤1%（Pn+0.1）即为合格。但氟利昂溶于水可能造成试验数据不准确，而且现在的卤素检测仪精度不够，充入少量的氟利昂效果不太明显，排放后会对环境造成污染。

二、新型的检漏方法

氦气，无色无味，数惰性气体，对大气无污染，使用安全，氦原子量小、粘度小、易渗透过任何可能存在的漏率，检测灵敏度高、速度快、适用范围广;加之氦在大气中含量少（百万分之52），离子质量与其它气体离子质量相差很大，不易受干扰，不会错判。

常规的检漏方法肥皂泡沫法可检到10-2～10-3Pa·m3/S。卤素检漏法可检到10-5～10-6Pa·m3/S。新型的检漏方法氦质谱仪检漏法：吸枪法可检到10-3～10-7Pa·m3/S，真空法可检到100～10-13Pa·m3/S。从上述检漏手段来看，可以得出氦质谱检漏仪的检漏范围最宽，精度高，安全等优点。质谱检漏仪检漏也是无损检测（X射线、涡流、超声等）的多种方法中的一种，是压力容器无损检测的最佳形式。

吸枪法是氦质谱仪检漏法中的一种，也是汽轮发电机定子水系统最佳的检漏方法。如下图所示：

首先将发电机内部存水排放干净后充入纯度为99.99%的氦气，升压至0.2MPa使用氦质谱仪进行一次查漏工作，如无漏点升压至0.5MPa再进行一次查漏工作，正常情况下氦质谱仪显示的漏率值为1.2×10-7Pa·m3/S，一旦氦气被吸入则漏率值显示就会大于此数值说明此处存在漏点。处理漏点需要泄压时，吸枪法检漏，还可使用氦气回收装置重复使用，以降低使用成本。吸枪法检漏也有几点注意事项：（1）灵敏度受连接管道的流导及长度的限制，在检漏时需清理周围灰尘、水渍、油渍;（2）初次检漏时、被检件体内切勿充入过高压力的氦气。因为如果有漏孔，氦气会从被检件物中漏出，造成较大浪费，而且氦气到处扩散，给检漏仪带来非常大的干扰。因此，一般应先向被检件物内充以低压力氦气，再充入高压力的氦气，对小漏孔进行检漏。如果存在较大漏孔时，可对被检件使用肥皂泡沫法检漏;（3）氦气检漏仪在运行时切勿搬动、移动。

三、结语

通过新型的检漏方法在汽轮发电机定子水系统密封性试验中的应用，使得试验数据更加精准，效果更加显著，有效的预防和控制了因定子水系统漏氢造成的设备损坏事故，提高了汽轮发电机的运行可靠性。此检漏方法亦可应用到汽轮发电机整体气密试验及发电机转子气密试验中，效果同样显著。