红石电站压力油罐及其附属设备改造技术方案

庄乾彪，彭书斌，张科鹏

（中水东北勘测设计研究有限责任公司，吉林 长春 130021）

1 概述

红石电站隶属白山发电厂，位于第二松花江干流上游吉林省桦甸市境内。白山电厂由一期电站、二期电站、三期抽水蓄能电站和红石电站4个电站组成，红石电站以发电为主，兼有防洪、养殖等综合效益。厂房为坝后式地面厂房，厂内安装4台水轮发电机组，单机容量为50 MW，总装机200 MW，红石水电站工程于1982年11月动工兴建，1987年12月4台机组全部投产发电。

2 压力油罐及附属设备现状

红石电站调速系统压力油罐由主用、备用压力油罐，以及附属管路阀门、自动化原件组成，主用压力油罐型号为YS-8A，总容积为8.0 m3，为调速系统常运行时使用。因无快速闸门系统，设有备用压力油罐，型号为YS-2.5，总容积为2.5 m3，在主用压力油罐压力达到事故低油压压力值时，通过压差阀动作事故配压阀关闭机组导叶，作为调速系统后备保护使用。

3 压力油罐改造必要性及预期目标

3.1 改造的必要性

红石电站机组投运至今已超过30多年，4台调速系统压力油罐本体未设置安全阀，不满足TSG 21-2016《固定式压力容器安全技术监察规程》9.1.2“本规程适用范围内的压力容器，应当根据设计要求安装超压泄放装置”的要求。

1）存在安全隐患

压力油罐已使用30多年，内部锈蚀严较重，存在油漆脱落等现象，进人门孔口较小，人员无法进入对罐体内部进行检查及维护；技术监管部门每年都需要对其进行安全监测。油罐本体未设置安全阀，存在着压力油罐压力过高的可能性，一旦发生，将会引起罐体喷油或爆裂事故，对电站运维人员造成人身伤害，同时严重影响机组安全可靠运行，存在严重的安全隐患。此外，油品具有挥发性，挥发出来的油气具有易燃易爆的特点，加装安全阀是为了在超压和超液位的时候进行泄放以解除安全隐患。

系统中配套管路、阀门为非不锈钢材质，经多年运行，配套阀门出现渗漏、关不严、卡阻等现象；管路内部锈蚀严重、管壁变薄，导致承压不足，可能产生爆裂，一旦管路爆裂会对电站运维人员造成人身伤害，存在一定的安全隐患。

2）改造可带来显著的经济效益

由于红石电站压力油罐使用运行年限较长，每年都需要检测部门对压力油罐进行安全检测，改造后仅需每3年安全检测一次，可节省检测费用。通过采用新材料（不锈钢）、新设备可以有效地解决设备管路锈蚀、腐烂、老化、油污染等问题，延长使用寿命、降低维护成本，提高系统的利用率，消除电厂安全隐患，从而提高电厂安全运行能力，改善了运行和管理环境，将对电厂产生一定的经济效益和社会效益。

鉴于上述存在的问题和分析，且备品备件采购困难，制造厂已不能提供备品备件，大修不能彻底解决问题，为消除安全隐患，提高电站运行的安全性，对红石电站压力油罐及其附属设备进行更新改造是非常必要的，符合国家政策的有关规定及电网对电站安全运行管理的要求。

3.2 改造的预期目标

通过对红石电站8台压力油罐及相关所有连接管路和阀门进行全部更换（事故配压阀前），消除压力油罐无安全阀而导致压力油罐压力异常引起安全隐患及管路阀门锈蚀严重等安全因素。使设备及系统安全稳定运行，从而满足TSG 21-2016要求。

4 项目技术方案

考虑红石电站4台定桨式水轮发电机组现状及存在改造的可能性（接力器操作油压等级可能提高），将原最大工作压力为2.5 MPa，容积为8.0 m3的4台压力油罐、容积为2.5 m3的备用压力油罐，更换为工作压力为4.0 MPa，容积和台数不变的压力油罐，考虑油罐基础开孔保持不变，罐体的容积及外形尺寸保持不变。将相应管路、阀门及管件更换为不锈钢材质，设备布置位置及管路走向不变。压力油罐主要技术参数见表1。

表1 压力油罐器主要技术参数表

直接升级压力油罐的压力等级，留有一定压力余量，不仅能达到目前调速系统要求和改造的目的，还能为后续机组及调速系统改造打下基础。

5 结语

电站压力油罐及其附属设备是电站调速系统的重要组成部分，是保证机组安全稳定运行的主要设备，一旦发生起罐体喷油或爆裂事故，会对电站运维人员造成人身伤害，同时严重影响机组安全可靠运行。本文通过介绍红石电站压力油罐的改造过程及方案研究，给存在相关压力容器安全隐患的水电厂提供解决该类问题的思路。