周文鑫

(華電國際電力股份有限公司萊城發(fā)電廠，山東 萊蕪 271100)

1 EH油系統(tǒng)組成及原理

EH油是汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的重要組成部分，對汽輪機(jī)的安全穩(wěn)定運行有至關(guān)重要的作用。EH油系統(tǒng)主要由供油系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、危急遮斷系統(tǒng)三部分組成[1]。

1.1 供油系統(tǒng)

供油系統(tǒng)由油箱、油泵、濾網(wǎng)、溢流閥、蓄能器等設(shè)備組成，作用是為各執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供高壓抗燃油并保證油的品質(zhì)。

EH油泵啟動后向系統(tǒng)供油，同時為蓄能器充油。當(dāng)系統(tǒng)需要增加或減少油量時，油泵會自動改變輸出流量，維持系統(tǒng)壓力在14.5 MPa左右。當(dāng)系統(tǒng)瞬間用油量很大時，蓄能器將參與供油，維持油壓穩(wěn)定。當(dāng)油壓達(dá)16.2 MPa時，溢流閥會自動打開，使油壓降至正常范圍。

1.2 執(zhí)行機(jī)構(gòu)

執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要部件是油動機(jī)，其中包括高壓主汽門、中壓主汽門、中壓調(diào)門油動機(jī)各2臺，高壓調(diào)門油動機(jī)6臺。

圖1 汽輪機(jī)高壓主汽門油動機(jī)

1.3 危急遮斷系統(tǒng)

危急遮斷系統(tǒng)由4個AST電磁閥、2個OPC電磁閥、隔膜閥、空氣引導(dǎo)閥等組成，如圖2，其作用是在危急情況下及時遮斷汽輪機(jī)，防止發(fā)生汽輪機(jī)重大損傷事故。

圖2 EH油危急遮斷系統(tǒng)

正常運行時AST電磁閥帶電關(guān)閉，從而封閉危急遮斷母管泄油通道，使汽輪機(jī)進(jìn)汽閥門油動機(jī)下腔內(nèi)油壓建立起來。在危急情況下，AST電磁閥失電打開，危急遮斷母管油壓迅速泄掉，高中壓主汽門、調(diào)門全部關(guān)閉[3]。當(dāng)汽輪機(jī)超速3%時，OPC電磁閥自動打開，泄掉超速跳閘母管油壓，從而關(guān)閉高中壓調(diào)門，同時通過空氣引導(dǎo)閥關(guān)閉各抽汽逆止門，防止汽輪機(jī)超速，當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速降至正常后，OPC電磁閥自動關(guān)閉。隔膜閥是連接汽輪機(jī)潤滑油和EH油系統(tǒng)的橋梁，當(dāng)潤滑油機(jī)械超速及手動遮斷母管中的安全油壓消失時，隔膜閥自動打開，泄掉EH油危急遮斷母管油壓，關(guān)閉汽輪機(jī)進(jìn)汽閥門。

2 事故經(jīng)過及分析

EH油系統(tǒng)運行中的常見故障有：系統(tǒng)壓力下降、油溫異常升高、伺服閥故障、系統(tǒng)異常振動等[4]。其中系統(tǒng)壓力下降又有多方面的原因，包括系統(tǒng)外漏、內(nèi)漏、油泵故障、濾網(wǎng)堵塞等[5]。某廠曾半年內(nèi)兩次因EH油系統(tǒng)壓力低導(dǎo)致機(jī)組跳閘，下面對這兩個案例進(jìn)行對比分析。

2.1 案例一

某年7月4日04:38，某廠3號機(jī)組負(fù)荷186 MW，EH油泵B泵運行，A泵備用，EH油系統(tǒng)壓力由14.6 MPa開始緩慢下降，就地全面檢查系統(tǒng)無外漏，油箱油位無變化。04:43系統(tǒng)壓力降至12.17 MPa，A泵聯(lián)啟，2臺EH油泵并聯(lián)運行，系統(tǒng)壓力漲至14.5 MPa。05:13，A泵出口管道漏油，系統(tǒng)壓力快速下降至9.43 MPa，機(jī)組跳閘，首出原因“EH油壓力低低跳閘”。

停機(jī)后檢查處理情況。

a.就地檢查A 泵出口管道至出口濾網(wǎng)前活節(jié)焊縫處開裂泄漏，裂紋長度約為管道1/4周長。對該段管道重新割管、打磨、焊接，并留有2 mm膨脹間隙，焊口經(jīng)射線探傷合格后復(fù)裝。與泄漏點對應(yīng)的EH油B泵管道相同部位、EH油供油母管等共計8個焊口進(jìn)行射線探傷檢查合格。

b.B泵運行時系統(tǒng)壓力持續(xù)下降，導(dǎo)致A泵自啟，初步分析B泵故障出力不足。更換新油泵后，試運時發(fā)現(xiàn)B泵出口壓力14.5 MPa正常，但系統(tǒng)壓力僅為11 MPa左右，且油泵存在超出力的現(xiàn)象，判斷系統(tǒng)存在內(nèi)漏。

c.逐個排查各主汽門、調(diào)門的伺服閥、卸荷閥等，未發(fā)現(xiàn)內(nèi)漏現(xiàn)象。

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d.檢查發(fā)現(xiàn)溢流閥至油箱回油管道溫度較高，判斷溢流閥內(nèi)漏。解體溢流閥檢查，發(fā)現(xiàn)先導(dǎo)閥芯密封線處存在發(fā)散狀沖刷泄漏痕跡。更換新溢流閥后，系統(tǒng)壓力恢復(fù)正常。

2.2 案例二

某年11月13日09:28，某廠1號機(jī)組負(fù)荷202 MW，B 泵運行，A泵備用，EH油系統(tǒng)壓力由14.7 MPa開始下降。09:31系統(tǒng)壓力降至12.3 MPa，立即手啟A 泵，系統(tǒng)壓力升至14.7 MPa后又開始緩慢下降。就地全面檢查系統(tǒng)無外漏，油箱油位無變化，懷疑油壓下降為系統(tǒng)內(nèi)漏所致。就地檢查溢流閥至油箱回油管道溫度不高，排除溢流閥內(nèi)漏可能；先后關(guān)閉6號、3號、4號高調(diào)門和1號中調(diào)門油動機(jī)進(jìn)油隔離門，EH油壓仍繼續(xù)下降。10:16系統(tǒng)壓力降至9.31 MPa，機(jī)組跳閘，首出原因“EH油壓力低低跳閘”。

停機(jī)后檢查處理情況。

a.逐個排查EH油系統(tǒng)各閥門，未發(fā)現(xiàn)內(nèi)漏現(xiàn)象。

b.解體檢查EH油泵入口濾網(wǎng)，發(fā)現(xiàn)2臺油泵入口濾網(wǎng)均堵塞嚴(yán)重，大量顆粒狀雜質(zhì)附著在濾網(wǎng)孔。

c.現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)EH油系統(tǒng)正在濾油，濾油機(jī)為KZTZ-2型外接式濾油機(jī)。濾油機(jī)的工作流程如下：濾油泵將待處理的EH油打進(jìn)濾油系統(tǒng)，先后經(jīng)過脫水器吸附水分、再生器吸附酸性雜質(zhì)、粗過濾器和精過濾器吸附機(jī)械雜質(zhì)，處理完畢后再回到EH油箱。精過濾器前有壓力報警器，當(dāng)精過濾器前壓力超過0.35 MPa時報警并聯(lián)跳濾油泵。

d.現(xiàn)場查看濾油泵出口和精過濾器入口壓力表，均處于超量程位置，不能歸零。解體檢查再生器，發(fā)現(xiàn)再生濾芯金屬內(nèi)筒嚴(yán)重變形(如圖3)，內(nèi)部吸附劑大量泄漏，殘留吸附劑板結(jié)嚴(yán)重。解體檢查精過濾器，發(fā)現(xiàn)精濾芯變形嚴(yán)重，精過濾器前壓力報警器壓力開關(guān)損壞，報警器未動作，濾油泵未聯(lián)跳。

圖3 再生濾芯金屬內(nèi)筒嚴(yán)重變形

e.化驗EH油質(zhì)，顆粒度嚴(yán)重超標(biāo)。將EH油箱放油并清理干凈，對系統(tǒng)進(jìn)行大流量油沖洗。更換EH油泵出、入口濾網(wǎng)，更換主汽門、調(diào)門油動機(jī)控制塊入口濾網(wǎng)，更換新EH油。

2.3 對比分析

兩起事故跳閘原因均為EH油壓低保護(hù)動作，但造成EH油壓低的原因卻完全不同。

案例一是由于EH油供油母管溢流閥內(nèi)漏，致使運行泵供油不足，母管壓力降低，備用泵聯(lián)啟。雙泵運行時系統(tǒng)流量大、流速高，引起管道異常振動。因管道與活節(jié)采用插接式焊接方式，且焊接時未留有膨脹間隙，在管道異常振動下，焊縫熔合線處疲勞開裂漏油，EH油壓低機(jī)組跳閘。

案例二是由于外接式濾油機(jī)再生濾芯內(nèi)部吸附劑板結(jié)，通流性差。濾油泵啟動后系統(tǒng)嚴(yán)重超壓，造成再生濾芯變形破損，吸附劑外漏。外漏吸附劑穿過粗濾芯后附著在精濾芯表面，造成精濾芯入口超壓，而精過濾器前壓力高保護(hù)未動作，導(dǎo)致精濾芯變形失效。再生濾芯吸附劑進(jìn)入油箱后聚集于EH油泵入口濾網(wǎng)，造成濾網(wǎng)堵塞，EH油壓低機(jī)組跳閘。

兩起事故起因都是設(shè)備故障，特征也基本相同，都表現(xiàn)為EH油壓下降且系統(tǒng)無外漏，在緊急情況下事故原因很難區(qū)分判斷。在案例二中，開始也是懷疑系統(tǒng)內(nèi)漏，逐個排查了系統(tǒng)所有閥門，多走了不少彎路。通過這2起事故對比分析，對以后的運行、檢修工作有很大的幫助，對其他電廠也有很強(qiáng)的借鑒意義。

3 防范措施

a.縮短溢流閥、伺服閥、卸荷閥等EH油主要部件的維護(hù)、清洗和檢修周期，及時淘汰和更新達(dá)到使用壽命的部件，防止系統(tǒng)內(nèi)漏。

b.利用機(jī)組檢修機(jī)會對所有EH油管道進(jìn)行改造、更換，施工時嚴(yán)格執(zhí)行安裝、焊接工藝，由插入式焊接改為對接式焊接。如果不得不采用插入式焊接方式時，要確保插入式接頭有2 mm以上的膨脹間隙，杜絕管道和接頭外漏。

c.濾油機(jī)投運前制定檢查、操作卡，明確檢查項目和操作步驟，確保濾油機(jī)投運正常。濾油時監(jiān)護(hù)人員需嚴(yán)密監(jiān)視，不能擅離崗位，發(fā)現(xiàn)異常及時停運濾油泵并隔離濾油機(jī)。

d.對濾油機(jī)報警控制系統(tǒng)進(jìn)行升級改造，增加濾油泵出口壓力高聯(lián)鎖停泵保護(hù)，增加聲光報警裝置，有效提醒監(jiān)護(hù)人員及時發(fā)現(xiàn)濾油機(jī)故障。

e.DCS增加濾網(wǎng)差壓高報警信號，以便于濾網(wǎng)堵塞時運行人員能及時發(fā)現(xiàn)。

4 結(jié)語

連續(xù)發(fā)生兩起EH油壓低機(jī)組跳閘事故，這不是偶然。該廠人員對EH油系統(tǒng)重視程度不足，未意識到EH油對機(jī)組安全的重要性，管道焊接工藝不合格，設(shè)備定期維護(hù)不到位，人員業(yè)務(wù)技能不足，必然會導(dǎo)致EH油系統(tǒng)運行可靠性差，故障頻發(fā)。

通過對比分析這兩起事故，應(yīng)深刻吸取教訓(xùn)，全面開展EH油系統(tǒng)隱患排查，加強(qiáng)人員業(yè)務(wù)技能培訓(xùn)，提高工作責(zé)任心，確保EH油系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行。