600MW氢冷发电机组发电机气密性试验不合格分析

唐凯华

摘 要：本文通过对某厂600MW氢冷机组发电机气密性试验不合格原因进行分析、查找，最终确定原因以及提出相应的整改措施。

关键词：发电机气密性试验；原因分析；整改措施

一、事件回放

现象及过程：4月8日， #6发电机修后气密性试验，02：47分，机内气压升至400Kpa，09：02分，气压降至387 Kpa，下降速率2.15 Kpa/h，不合格，采取措施，隔离发电机附属设备：氢气干燥装置、绝缘过热装置、纯度分析仪， 09：43分，发电机再次升压至400 Kpa，经观察下降速率仍然过快，18：37分，油氢差压由84 Kpa提高到92 Kpa，同时现场排查是否有明显外漏。

4月09日，01：38分，气压388 Kpa，下降速率2 Kpa/h，不合格，02：00分，机内压力再次升至399 Kpa，07：00分气压降至389 Kpa，下降速率2 Kpa/h，经多方查找，包括隔离发电机气压变送器，均未发现明显漏点，经分析商讨决定气体置换，将机内置换为氢气，以便彻查，11：32分，发电机泄压。

4月10日，02：11分，发电机内氢气纯度合格后升压至149 Kpa，经过仔细排查发现#6机空侧密封油排烟风机出口管氢气浓度明显较#5机高，同时#6大机油箱排烟风机出口管可测出氢气浓度，而#5机没有。初步判断有氢气窜入空侧密封油系统，为防止油压封不住氢气，12：25分，将油氢差压由88 Kpa提高到116 Kpa，经观察氢压下降速率无明显变化，13：11分，氢压降至120 Kpa，下降速率2.63 Kpa/h，不合格，后对整个系统反复排查，包括对各排空管口的氢气浓度连续监测，23：13分，机内氢压最高升至351 Kpa。

4月11日，02：00分，经全面排查分析，系统外漏的可能性极小，内漏可能性较大，根据空侧密封油、大机油中含氢量异常偏大，分析密封瓦存在缺陷的可能性很大，同时针对外部及其他部位也是查无可查，决定打开发电机两侧端盖，对密封瓦进行检查，02：43分，发电机泄压，准备置换。

19：00分，发电机端盖打开后，发现汽端空侧密封瓦壳一用于检查密封瓦块活动性观察孔的堵头存在沙眼，向外嗤油，更换消缺。

4月12日，14：14分，消缺完成后，发电机充压，16：15分，气压399 Kpa，保压过程中发现二氧化碳加热器出口至发电机总阀未关，而门前一管头处有泄漏，气压下降较快，关闭总阀后，经过两小时保压，气压稳定无变化，气密性试验合格。

二、原因分析

发电机气密性试验合格标准：每24小时压降应小于3.38 Kpa为合格。

1）从4月8日开始，整个气密性试验过程中，压降基本上在2 Kpa/h左右，泄漏严重，不合格。

2）发电机气压下降可分为外漏和内漏，具体分析如下：

外漏一般相对容易查找，可以分层查找：

a.汽机房零米层：密封油站系统，整个密封油站系统除氢侧密封油箱上半部是和发电机内气侧相连外，其余部位即使泄漏也是漏油，更直观。再次就是二氧化碳汇流排及其管道，氢气干燥装置在隔绝状态，经过查找未发现漏点。

b.汽机房6.9米层：包括发电机绝缘过热装置、检漏计、纯度分析仪、气压变送器、总排管阀门站，发电机出线套管、底部各检查门、气体连接管道及发电机两侧下端盖。经查下端盖个别螺丝有轻微泄漏。

c.汽机房13.7米层：包括发电机两侧大轴、端盖、水氢差压开关、氢冷器压盖、及消泡箱部分热控测点。汽端氢冷器端盖个别螺丝有轻微泄漏，其他无明显漏点。

内漏相对隐蔽，一般分为四个方面：

a.阀门内漏，主要是排空管路三个控制手动阀，#2检漏计排空阀、补氢阀门站及二氧化碳汇流排各阀门。经查排空管路阀有轻微泄漏，#5机同样存在，分析不是气密性试验不合格的主因。

b.发电机定子线圈内漏，对定子水箱顶部排气、检测未发现明显异常，定子水箱顶部连接的排空气体流量积数表稳定在44.319m3，无异常变化，同时考虑定子线圈做过通水打压及电位外移试验均无异常，可以排除定子线圈内漏的可能性。

c.发电机氢冷器内漏，通过投运闭式水，对氢冷器各放气阀在不同状态下排气检测，反复试验，未确定明显异常。

d.发电机两侧密封瓦内漏，如果外漏两侧轴端可以检测出气体浓度，而内漏则会窜入密封油系统，对空側密封油箱排烟风机出口管处检测氢气浓度#5机为2～4×10-4，而#6机对应处明显偏大，在2～4×10-2。

同时#5机大机油箱排烟风机出口检测无氢气浓度，#6机对应处浓度检测在300ppm左右。

通过以上数据比对分析#6机密封瓦处可能存在异常，导致气体窜入油系统内被排空。

3）检修人员对发电机密封瓦检查后，发现汽端空侧密封瓦瓦壳上一堵头有2～3mm的沙眼，导致空侧密封油环内的油经此泄入润滑油系统。

发电机正常运行时，油氢差压只有84 Kpa，此漏点可能导致漏点处局部密封油压低于氢压，从而氢气窜入空侧密封油，随空侧密封油回油进入空侧油箱，由排烟风机抽出，同时主机润滑油与空侧密封油正常运行时存在交换，大机回油也含有部分氢气，综上所述，印证了为何#6机空侧油箱排烟风机出口浓度较大。

4）4月14日，密封瓦缺陷消除后，16：15分，发电机升压至400 Kpa，在初始的一小时，气压下降仍然较快，经排查发现二氧化碳汇流排出口阀后法兰处不严密，而此阀门后的二氧化碳加热器出口至发电机总阀同时未关，从而造成前述不严密处向外漏气，关闭总阀后，漏点隔离，气压稳定。此处为运行人员二氧化碳置换氢气完成后未及时关闭。

三、事件后果和整改措施

事件后果：气密性试验不合格，查找时间长，导致机组启动延迟。

整改措施：

1）加强运行管理，保证各项操作必须到位、完整。

2）提高检修质量及工艺水平，避免设备缺陷。