摘要：以QFSN-300-2型发电机为例，介绍了氢冷器漏氢的现象、原因并重点分析了防范措施，对同类型设备检修具有一定的借鉴意义。

关键词：氢冷器;泄漏分析;防范措施

1    氢冷器的作用

发电机内氢气依靠装在转轴两端的单级螺旋桨式风扇在发电机内进行密封循环，在带走发电机损耗后，由装在发电机两端的氢冷却器将热氢气冷却，然后重复进入循环。风扇为抽风式，将热风先送到冷却器，这样风扇损耗所引起的气体温升不会增加由氢气冷却的电气部分的总温升。在冷却器中，氢气把热量传递给冷却器翅片管中的冷却水。

2    氢冷器漏氢的现象

氢冷器漏氢按部位不同有两种表现形式：

（1）外漏氢：氢气泄漏到发电机周围空气中，一般距离漏点0.25 m以外，已基本扩散，所以外漏氢引起氢气爆炸的危险性较小。

（2）内漏氢：氢气通过冷却器泄漏进入氢冷器冷却水中。内漏氢引起氢气爆炸的危险性更大，因为空气和氢气是在密闭空间内混合，若氢含量达4%～76%，遇火即会发生氢爆[1]。

外漏氢时可以通过氢气检漏仪、肥皂水等方式检漏，常见外漏氢部位有氢冷器盖板、隔板、水室密封面及螺丝处等。内漏氢时可以在冷却水排空门中测得氢气;另外还表现为运行中漏氢的氢冷器效率降低，冷氢温度较其他冷却器处明显偏高，该冷却器出水温度增高。无论是内漏氢还是外漏氢，都会使发电机总的泄漏量增加，补氢频次增加。

3    氢冷器漏氢的原因分析

发电机氢冷器常见的漏氢原因归纳起来大致分以下几种：

（1）结合面受损或密封件老化失效;

（2）盖板螺栓紧固不均匀或垫片未加好;

（3）氢冷器本体渗漏。

4    如何控制防止氢冷器漏氢

4.1    做好日常检查

日常运行中做好发电机氢冷器运行状况的跟踪工作，以便及早发现氢冷器运行隐患。定期计算发电机漏氢量，了解机组补氢情况。日常设备巡检中需关注氢冷器冷却水温度、压力，热氢温度、冷氢温度，做好参数记录并跟踪其变化趋势，进行横向、纵向比较，发现异常应及时排查，避免氢冷器内漏氢导致氢爆事故发生。特别需要注意各氢冷器氢冷温度的比较，如有异常升高则一般存在氢冷器内漏情况。此外，还应定期对氢冷器冷却水进行排空检查，一方面排除水中空气避免冷却水循环不畅，导致冷却器温度升高;另一方面，在排空时还可试用氢气检漏仪检测冷却器排出的空气中是否含有氢气。如发现机组漏氢量增大，应及时排查漏点，及早发现隐患，避免事故扩大化。

4.2    做好定期检修

发电机氢冷器长期运行可能会因冷却水腐蚀铜管、密封垫/密封胶老化导致漏氢事件发生。从大量实践中得到的经验教训表明：高质量的预防性维护对于保证大型发电机组长周期稳定运行意义重大。其目的就是防微杜渐，尽可能把潛伏的事故隐患挖掘出来，把一切可能发展的事故苗头消灭在萌芽状态，避免因机组非停而造成巨大损失。一般氢冷器随发电机每5年进行一次解体大修。氢冷器解体检修主要是对本体油污进行清理，对冷却水管进行清理冲洗，对密封面进行处理，对密封垫、密封胶进行更换，最好进行打压查漏试验。

4.2.1    氢冷器解体

首先拆除氢冷器冷却水管接头及排气管、排水管，然后依次拆除上部气室盖板、隔板，随后拆除氢冷器下水室盖板及下水室。检查氢冷器下部与机座固定螺栓都已拆除后，用上部千斤螺栓均匀顶起氢冷器，使氢冷器与机座脱离后，用手拉葫芦配合行车吊出氢气冷却器，吊至指定检修地点。氢冷器下部安装好翻身用的板后，将氢冷器水平放置在枕木上进行解体，检查冷却管内结垢及腐蚀情况，并进行清理。

4.2.2    氢冷器检查

氢冷器本体冷却管翘片应无变形、损坏、弯折现象，水管无堵塞现象。检查氢冷器的4根排气铜管应无破损、折瘪现象，必要时进行更换。用干布或海绵将氢冷器本体的油污及杂质清理干净。用压缩空气对氢冷器冷却管进行吹扫，再用长柄铜毛刷进行内部清洗，直到无锈迹、冲洗出清水为止。

4.2.3    水压试验

冷却器清理完将上下水室密封垫回装后，把氢冷器上、下水室盖回装。将制作好的专用工具与水室的进水管连接，出水管加堵板，排气孔应朝上，以便打压时排气。在打压水管上接入1.0 MPa压力表，用打压泵对其进行打压，待压力升至0.5 MPa时进行记录，时间不小于30 min，无泄漏为合格。

4.2.4    氢冷器回装

回装时用压缩空气将氢冷器吹扫干净，将氢冷器与发电机结合面清理干净。将冷却器顶部密封垫放在发电机上机座上，对准发电机冷却器原机座缓慢下降行车，将冷却器放入发电机的机座内。待冷却器到位后，撤去冷却器外罩内的起重用具并清扫检查完毕，上好冷却器与上机座的固定螺栓，均匀把紧，确认紧固后进行标记。切记在装配时不要损坏密封胶垫及压偏密封垫，否则很容易漏氢。将冷却器下部密封的胶筋压条用皮带胶粘合无缝后，将胶筋压条完整地压入冷却器和发电机机座的缝隙中，将钢压筋压入密封条，用压板将钢压筋压住，用紧固螺丝压紧。安装好排气排污管路，再做一次水压试验，标准同前，并处理发现的缺陷。

水压试验合格后，恢复氢气冷却器进出水管路的法兰连接，更换全部密封垫，并均匀地把紧连接螺栓，确认紧固后进行标记。做氢气冷却器通水实验，检查管路各处应无渗漏，对密封不严的排气、排污门进行更换处理。连接汇水管进出水管路与外部内冷水管路，接口法兰处垫好四氟垫（四氟垫内孔要比法兰内径大一些），均匀地把紧连接螺栓。

有条件的可在发电机内冷水入口门外加装通入地沟的旁路门。关闭入口门，打开旁路门，对机外内冷水系统先进行冲洗。待水质洁净后，关闭旁路门，打开入口门，再进行内冷水系统0.3 MPa的水循环，检查整个水路各处法兰结合面应无渗漏。

在解体检修中应当特别注意：

（1）应使用高精度压力表进行水压试验，以便更加显著地展示出压力下降情况。

（2）水压试验时应多次排气，避免气体压力随温度变化影响水压试验结论。

（3）如果水压试验不成功未发现泄漏点，可以充入少量氟利昂进行气压试验，并配合卤素检漏仪进行查漏工作。

（4）各密封面螺丝应使用力矩扳手均匀紧固至厂家要求的力矩值。

5    结语

本文以QFSN-300-2型发电机为例，从实践经验出发总结了氢冷器漏氢的现象、原因并重点分析了防范措施，对同类型设备检修具有一定的借鉴意义。

[参考文献]

[1] 廉晓艳，王小军，毋军.浅析发电机运行中的漏氢[J].河南电力，2007（4）：43-45.

收稿日期：2020-03-18

作者简介：杨泰（1987—），男，陕西忻州人，工程师，主要从事发电厂电气设备管理工作。