汽轮发电机组氢系统泄漏超标预防措施

摘要：本文结合自己多年来参与或组织指导发电机氢气系统安

装工作积累的经验，从发电机氢气系统泄漏超标原因分析、预防措施、过程监督、每个环节入手，对如何预防汽轮发电机组氢系统泄漏超标进行了分析和总结。

关键词：预防 发电机 氢系统泄漏

0 引言

大型汽轮发电机一般采用氢气作为冷却介质，氢系统的漏氢量是考核机组安装质量的一项重要指标，近年来，由于发电机氢系统泄漏造成风压试验长时间不合格而影响机组启动及正常运行的事情时有发生。如何从设备及管道安装、检修的每个环节入手，细化每一步工作，查找和消除氢气系统可能泄露每一个死角，是优质高效的完成发电机氢系统安装的前提和保证。

1 汽轮发电机组氢系统泄漏超标的原因分析

发电机氢系统严密性由漏氢量来衡量，其大小可通过风压试验来测定。排除环境温度、气压影响，主要因素为压力降。即发电机氢系统（包括以发电机为主的氢气容器和气体管道）存在着泄漏点导致氢气压力在试验环境内24小时总下降量超标。根据多年来氢系统安装及检修经验，我分析，发电机氢系统泄漏泄漏点主要发生在以下部位：

1.1 发电机端盖及端罩部位，包括端盖法兰、端罩法兰、出线罩各部、人孔、热工电气出线端子、引出管路、就地表计引出位置等位置。

1.2 密封瓦及密封座位置，含内外油挡。

1.3 氢气冷却器位置：壳体及端部法兰、汽侧排污管道。

1.4 氢气系统设备：气体控制站、储气罐、净化过滤装置、二氧化碳汇流排等设备及其附件存在泄漏点。

1.5 系统阀门存在外漏及内漏。

1.6 管道焊口及法兰、管接、测点存在泄露。

1.7 密封油系统与气侧相关部位存在泄漏点。

1.8 密封油与氢气差压不符合设计要求。

2 预防氢系统泄漏的措施

2.1 端罩检修组装

①定子组装前认真检查其与端罩的接合面，确认无毛刺及突起部分。正式组装前预组装端盖，紧1/3螺栓，0.05mm塞尺不入。

②正式组装定子与端罩时，有密封条的在鸽尾槽内安装好厂供专用密封条，并在橡皮条内、外侧均匀涂抹密封胶。

③正式装完全部螺栓后检查其间隙0.03mm不入。

④对要求端罩与定子连接处要加焊气密罩的，对焊缝部位做好探伤检查，并在整套风压试验时对所有焊缝再次检查。

2.2 端盖的检修安装

①端盖到达现场后应与内外挡油盖一起灌煤油24小时后应无渗漏现象。

②检查端盖水平及垂直接合面应平整，无毛刺及辐向沟槽且接触良好。

③检查氢油管路接口法兰的栽丝孔不得穿透壳壁。

④组装端盖，检查上、下半之间及其与端罩的接合面应接触紧密，0.05mm不入。

⑤组装端盖前，有密封条的在鸽尾槽内嵌入密封条，其接头形式符合厂家要求，需要注胶的，整套启动前从注胶孔注胶，确认相邻注胶孔有密封胶溢出，所有注胶位置密封胶填充良好。

⑥认真检查端盖入孔、热工电气出线端子、引出管路、就地表计引出位置等位置法兰平整，垫片加装正确，密封胶涂抹均匀，螺栓紧固良好。

2.3 密封瓦及密封座检修安装

①密封瓦的水平结合面应接触密实，接触面积大于75%且均布，把紧各自的水平结合面螺栓检查，0.03mm不入。

②密封瓦钨金应无凹坑、夹渣、气孔等，经24小时渗油试验无脱胎现象。

③测量调整密封瓦与密封座的轴向总间隙符合设计要求。

④测量调整密封瓦与轴颈的径向总间隙符合设计要求。

⑤安装时以上间隙应尽量取下限，且要求多点测量，偏差不大于20%。

⑥密封瓦座与端盖间的垫片应使用整圆的橡胶垫片，注意处理好端盖水平结合面橡皮条与该橡胶垫的接头处。

⑦组装密封瓦时注意不得使密封瓦与密封座卡涩。

⑧密封瓦座上的氢、空侧油压及氢压的引压管安装时应注意加好专用垫片。

2.4 氢气冷却器的安装

①严格按照设计要求对各氢气冷却器进行水压试验，检查无泄漏及压降。

②氢冷器罩与端罩接合面应无毛刺及辐向沟槽，氢冷器罩与端罩之间需要气密焊的，应做好焊接及检查工作，防止出现裂纹或沙眼等。

③氢冷器与氢冷器罩法兰接合面处，应加装好垫片并涂抹好密封胶，螺栓紧固均匀良好。

④氢冷器壳体及端部法兰接出排污管道需对其接头法兰等部位做好检查，确认安装良好。

2.5 定子出线罩安装

①出线罩到达现场后，应检查其与端罩接合面无毛刺及辐向沟槽。

②对每个出线套管单独作气密试验，每个出线套管单独气密试验合格后才能进行安装。

③出线套管安装时应按钢印号装入，吊装时套好密封圈及垫圈，并注意在密封圈与垫圈之间涂抹密封胶。

④做好端罩及出线罩进行密封焊要求进行密封焊的，应做好焊接及检查工作，防止出现裂纹或沙眼等。

2.6 氢气系统设备及其附件检修

氢气系统设备如气体控制站、储气罐、净化过滤装置、二氧化碳汇流排等设备及其附件多以集装形式供货，厂家一般不要求解体检修，安装时也容易重视不够，对于厂家组装缺陷、运输及安装中倒运造成的缺陷，如果不加以处理，必然对机组试运及整套启动带来隐患。所以，我们要求氢气系统所有设备安装就位后，需对其本体及附属设备做全面体检，确认所有可能造成气体泄漏的阀门、法兰、接头安装良好，焊缝无泄漏可能。

这里我们特别提醒一点：氢气系统设备所带的阀门内漏问题我们在多个工程都碰到过，该部分阀门由厂家供货，现场不要求解体检修，安装时不检修也没有不对的地方，但是风压实验不合格时，还得现场处理。除要求业主在订货时做好相关限定外，运行人员正确的开启也要要求到位，同时安装时也应做好检查工作，避免留下隐患。

2.6.1 氢气管道方面的要求

①氢系统的阀门应采用衬胶门或焊接式波纹管截止阀，所有阀门使用前应进行检修研磨，安装时法兰处应使用橡胶垫片。

②管路应使用无缝钢管，安装前检查有无裂纹等。

③安装过程中，所有三通、热工取样点开孔等工作应提前进行，且开孔后应及时清除毛刺、焊渣、药皮等。

④氢系统管路应采用氩弧焊打底、电焊盖面的施工工艺。

⑤管路施焊时，系统所有阀门应处于敞开状态。

⑥氢系统阀门在任何情况下都禁止使用扳手操作。

⑦氢系统取样测点管道及阀门安装必须严格要求，在现场，该部分管道一般有热工专业安装，风压试验一般由汽机专业施工，所以存在安装时重视不够，实验时检查不到等现象，导致在多个工程出现由于氢系统取样测点管道及阀门导致风压试验不合格的现象。必须引起重视。

⑧氢气系统管道安装时必须将其内部彻底清理干净，以防止运行中杂物进入定子内部造成重大隐患，同时杂物进入阀门也是造成阀门内漏的主要原因。

2.6.2 运行维护方面的要求

我们在多个工程发现，风压试验时漏氢量很小，符合优良标准，但在机组启动后漏氢量却增加了，多出现在以下3种原因，经过处理后氢压均能迅速恢复。所以，正确的运行维护也是预防氢气系统泄露超标的必不可少的一环。

①在气体置换时，阀门操作不当，导致阀门出现内漏后从阀杆泄露。

②运行中密封油与氢气差压调节不当。

③盘车状态顶轴油压调节不当，致使密封座内油挡碰磨，油挡间隙增大。

3 总结

以上是本人从多年来发电机氢气系统安装检修过程中总结出来的一点体会，拿出来与大家共同探讨。只要扎扎实实的做好每部工作，将细节铸就完美的公司理念贯穿施工的每个环节，就一定能将氢气系统泄露超标这一顽疾彻底根治。

参考文献：

[1]张振江，贺胜利.发电机氢气系统安全运行分析[J].电力安全技术，2003（11）.

[2]吴建军.水氢氢冷却发电机氢气纯度下降分析及对策[J].中国电力，2005（04）.

[3]曹宏玉.发电机漏氢的途径及防止措施[J].科技创新与应用，2013（05）.