核电厂发电机氢气系统常见泄漏原因分析及防范措施探析

摘要：受我国经济加速发展影响，民众的生活水平有了明显的提高，日常生活用电量需求也大幅度提升，同时对使用电的品质也有相应的高标准要求。为有效提高民众用电质量，发电厂的配电发电设备就必须分秒不间断的工作，而电厂设备的工作是否良好关系着发电厂的产能。如今许多发电厂主要使用氢冷发电设备完成发电工作，而这种设备是依靠氢气体系来使设备正常运行的，氢气体系是否能顺利工作关系着设备的每个结构顺利工作的效率。

关键词：氢气;泄漏;防范措施;发电机

引言：发电机正常运行依靠的是发电机各系统之间的协调平衡作用，一旦发生发电机漏氢现象就使电机组无法安全运行。能引起发电机漏电情况的原因有很多，因此若想保证发电机正常运转，就必须加强对发电设备的检查维修工作，将漏氢情况有效控制。从漏氢原因出发，提出发电机漏氢的解决措施，帮助发电厂提高发电机的实际产能。

一、发电设备漏氢的部位分析

一般来说，发电设备有两个部分容易发生氢泄漏。首先是发电机主体部件的氢泄漏。另一个是发电机主体外辅助系统的氢泄漏。第一种现象发生主要涉及到发电机的四个系统，包括：水电连接管件和冷却系统，发电机的密封瓦和侧面回油管件接头的系统，氢气制冷器循环水系统，还有发电机的密封系统。发电机本体外部系统的漏氢主要包括管路的阀门和表计、分离器、氢冷器干燥装置等[1]。

二、发电机氢气泄漏的原因分析

1、冷水系统方面

在发电机正常运作时，定冷水的压力要低于氢气压力，所以发电机本体内部若发生定冷水系统的泄漏情况，则会导致发电机的漏氢故障，氢气会从发电机的内部逐渐泄漏至整个定冷系统，使定冷水的水箱承受更大的压力而自行从排氮的回路中排出[2]。

原因分析：在定子线棒的接头处焊接时，因操作工人技艺不精，造成焊接不牢，出现焊接点虚连现象，造成了漏水。空心的导线各接口点及转角或换位处断裂漏水，这种情况一般是采购人员未按照安装说明购买标准规格的导线，造成因空心铜线质量不过关，绕组一端部位无法固定，在高频振动时，各导线调换位置加工时产生了初始裂痕，裂纹逐渐变大，最后引起泄漏。绝缘引水管件漏水，一般绝缘引水管件本身磨破较严重时也会有漏水现象，但是这种现象的产生原因是配置的引水管件未按标准购买，管件质量差，管内壁有漏眼，还有一个原因是在运行过程中因绝缘引水管件过长与发电机内部一些金属部位摩擦导致引水管件磨损严重发生的漏水现象[3]。引水管件连接口处若螺母未拧紧则容易松动从而导致水管漏水现象。

2、密封油系统方面

发电机的密封瓦之间的间隙若过大会加大发电机的漏氢量。在发电机正常运作时，检修工人应对密封瓦检修工作引起足够的重视，严格把好安全关。发电机的密封方式多采用单流环式，在差压阀正常工作时，其会自主跟踪和控制油压，保证氢油压差控制在0.05±0.02Mpa，密封瓦装置的特点是氢侧与空侧是共同使用一个进油路，只有回油时是分路的，两股油在密封瓦的中心点分开，各自顺着独立的油路完成循环系统。

原因分析：密封瓦的瓦座封条因劣质问题或风化现象使密封条无法封闭，瓦座出现漏氢现象。若密封瓦整体装置磨损严重或变形也会使其密封性降低。若密封瓦与连轴颈端有磨损，使密封瓦间隙变大，也可造成漏氢现象。在密封油系统正常工作的情况下，平衡阀工作也一切正常是不会出现漏氢现象的，反之，若平衡阀不能正常工作，如氢侧油在溶解大量氢气后油压大于空侧区的油压，同时空侧油会向外界泄漏氢气，也是造成漏氢现象的原因。氢侧油的回油箱位置若自动补、排气阀不能正常运作，则会造成氢侧油向空侧油流窜，引起情况较严重的携带漏氢。密封瓦的支座位置和发电机的端盖、中间环之间的密封或注胶被损坏，也会使氢气通过密封瓦流窜到外端的轴承室[4]。

3、氢冷器方面

原因分析：氢气冷化器装置内的管件正常运转时氢压力会高于冷水压力，若发生管子漏氢情况会直接造成氢气冷化器的虹吸出现破损。冷动器装置的结合面螺栓若未拧紧或拧紧的方法不正确。氢气冷动器的结合面密封垫若出现老化现象，不能起到密封作用[5]。氢气冷动器装置内部铜管被长期腐蚀未及时保养也有泄漏危险。

4、机壳结合面方面

原因分析：发电机的机壳结合面主要指：端盖及机座的结合部分、上端盖和下端盖的结合部分、固定端盖的螺孔、套管法兰和套管台板间的结合部分、温度计的进出风口结合部分等。

当结合面螺栓未拧紧或紧固的方式不对时易造成漏氢现象。结合面密封处所使用的密封垫老化情况严重，不能起密封作用时，造成的漏氢现象。

5、转子漏氢

原因分析：发电机的转子线圈引线因螺栓未紧固或密封不实导致转子泄漏。

三、漏氢处理措施

1、定冷水系统一旦出现漏氢现象必须停机处理。在机组正常运转情况下保证氢水的压差正常，确保氢压定要大于水压，防止水进一步泄漏进入到发电机内部。

2、密封油系统漏氢现象需通过微调密封油运转的情况来减少漏氢量，调整好密封油的差压阀，保证油氢差压正常。

3、氢冷器漏氢现象发生时应及时停机，将各部分管件详细检测查漏，若发现漏氢现象不严重则采取堵管方式处理，若漏氢现象已经非常严重，有大量的氢气泄漏则必须更换氢气冷情却器。

4、发电机端盖或阀门法兰、管道管件等泄漏，可通过紧固法兰、更换相应阀门、给发电机端盖法兰注胶等方法进行处理，之后，在大修或停机时进行彻底修理。

5、发电机的转子一旦发生漏氢现象，只能采取停机换件，或更换相应位置的密封填料来处理。

结语：

通常发电机发生氢泄漏故障所需维修时间较长，对发电机的工作产生重大影响。为规避这一现象发生，在安装发电设备时，为了确保发电机和氢气系统的合理安全设置，必须注意严格的质量控制。在日常工作中，发电漏氢故障时，应及时加强对设备的巡视排查工作，尽量减少检修时间。若漏氢量加大时应及时安排检查处理，在处理时工作人员应严格按照相关说明进行工作，提高检修技能，并严格执行安全隐患措施，这样才能减少发电机漏氢故障发生的频率。

参考文献：

[1]杨泰.300MW发电机氢冷器泄漏分析及防范措施[J].机电信息，2020（12）：65+67.DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2020.12.031.

[2]劉小齐，陈安德.高压PFF103/105气井闸阀入库检验泄漏原因分析[J].石油工业技术监督，2017，33（08）：49-52.

[3]李云飞.高压加热器钢管泄漏原因分析[J].云南电力技术，2010，38（06）：63+76.

[4]李波，张伟，范文刚.高压蒸汽发生器泄漏原因分析及改造措施[J].石油和化工设备，2009，12（06）：39-42.

[5]黄益军.基于游客体验的旅游景区产品设计研究——以绍兴沈园为例[J].德州学院学报，2008，24（06）：74-78.

作者简介：余泽潭、 性别：男、 民族：汉族、 籍贯： 陕西商州、 出生年月：1992.11、 学历：本科、 职称：助理工程师、 单位：福建福清核电有限公司（福建福清）、研究方向：核电维修机械专业