汽轮机主油泵出口漏油的预防措施

2012-08-15李宏亮

科技传播 2012年21期

李宏亮

郑州市郑东新区热电有限公司，河南郑州 451464

0 引言

现在火力发电机组逐渐向大型化、煤耗低的方向发展，原来建成投产的200MW和300MW汽轮机在很多地区国家发改委已不再批准建设此类机组。在靠近城市冬季需供热的机组大多是国产或进口的200MW和300MW发电机组，太大容量的机组供热不太成熟，还得靠此类机组进行供热。早期的设计主油泵出口一般采用法兰连接，在正常运行时一般不会发生漏油事故。随着运行时间的延长，密封的法兰垫子年久老化，在主油泵出口2MPa压力下，破损处汽轮机透平油呈雾状喷出，附近高温热源较多，一旦泄露极易造成火灾，危及整个机组及厂房的安全。如何杜绝此类现象的发生？下面就某个火电厂因主油泵出口漏油造成火灾进行分析并提出改造措施。

1 概述

国内某地区前几年投资兴建的两台200MW火电机组刚建成投产一年多就发生了汽轮机前箱机头下面主油泵出口漏油着火造成汽轮机前箱控制元件及DEH控制阀烧毁，主油泵烧坏，部分主瓦磨损，高压缸大轴发生轻度弯曲，机头下方高温取样仪表及阀门烧坏，汽轮机控制电缆全部烧坏，汽轮机上方主厂房钢架由于大火高温坍塌，主厂房房顶天窗有机玻璃大部分变形脱落，损失近千万元。

2 着火的原因及损失分析

大火经消防队员3个小时奋战后终于扑灭，事后请有关专家对着火原因进行分析，由于这种火灾在国内已经有此方面先例，根据现场运行人员的监控及着火时的现象分析，专家首先对汽轮机前箱主油泵出口法兰进行检查，根据经验，先让检修人员小心将主油泵出口法兰卸开，观察法兰石棉垫有无缺失就可证实是否是此处漏油引发的火灾。经过30分钟的工作，法兰被拆开，经过检查，石棉垫子对着高温取样架处有一1.5×2厘米的破损。由于在着火时伴随有很刺耳的蒸汽泄漏声，起初怀疑是不是高温管道由于材质原因爆裂冲刷引起主油箱内透平油在高温烘烤下溢流造成着火，通过检查证明确实是主油泵出口法兰石棉垫子泄漏，雾状的透平油在高压下喷到高温管道上着火，浓烟挡住了观察人员的视线，高温让人也无法靠近进行观察，高温取样架进口主蒸汽管道在大火的加热下，钢材发生高温变形爆裂，高温蒸汽加重了漏油区域的温度，直接引起厂房内温度过高，烧塌主厂房钢架屋顶。汽轮机在着火后主保护动作打闸停机，运行人员破坏真空紧急停机，从而造成高压缸大轴弯曲。

3 预防措施及改造方案

原因分析确定后，根据火灾损失情况统计后，机组必须进行大修后才能在下一步试开机检验火灾对机组的影响。但主油泵出口如何进行整改才能避免以后运行不再发生类似悲剧。

经过专家和技术人员分析，对原设计提出了几种改造方案，现分析如下：

1）进行大的技术改造

为了防止主油泵出口法兰泄漏造成透平油漏出着火，在原出口法兰外加一根直径比原油管道大一倍的管道直接焊接到主油泵出口法兰外围，回油直接回到主油箱，万一漏油，如果漏量大，主油泵出口压力不足以提供汽轮机隔膜阀上油压需求仅会导致汽轮机停机，不会造成透平油泄漏到主油箱高温管道上引起火灾。如果漏量小运行人员可以及时发现计划停机，不会造成紧急停机造成汽轮机轴系弯曲。后来汽轮机油系统一般都采用进到汽轮机用于轴瓦润滑的透平油布置在里面，轴瓦回油由于压力低，属于无压回油，可以布置在高压油管道外面，即使泄漏仅会回到主油箱，不会造成火灾。主油泵出口采用此种方案最为可靠。国产200MW汽轮机由于属于早期产品，一般没有这样设计。再说，此次火灾主油箱没有波及，油管道内及主油箱内还有存油，进行这种改造方案必须在油管道及主油箱上动火，存在很多不安定因素，主油箱油即使全部放掉，还必须进行清理才能动火，改造方案比较复杂，但不失为一种好的方案。

2）仅对主油泵出口法兰垫子进行改造

根据专家分析，由于主油箱出口法兰垫子破损导致此次火灾。我们就从法兰垫子改造入手，通过查阅有关资料，比较成熟并且有个别厂家采用紫铜法兰垫子可以避免由于安装及运行时间过久导致原来采用的石棉垫子老化导致漏油，但此种垫子对安装要求非常高，有一点的倾斜及受力不均都有可能导致垫子接触不好从而导致漏油的发生。如果安装工艺及安装人员技术过硬可以采用此种改造方案。

3）在主油泵出口加装防止透平油泄漏到高温管道上的装置

防止火灾发生最根本措施就是在法兰垫子破损时不让高压雾状透平油泄漏到高温管道上，我们可以从这方面入手，经过分析，技术人员设计了一种类似于在主油泵出口加装防护管道的装置。此管道为便于加工可以做成方形，在法兰出口处上沿先加工一个方形的厚度2mm的钢板，便于固定防止透平油泄漏的装置，沿主油泵出口管道方向布置向下，上端通过方形钢板固定，下面直接通到汽轮机5米平台上并向外延伸到远离高温管道处，在出口下面放置一个容器，运行人员煤两个小时对此管道出口进行巡回检查，一发现有油滴下迅速报告，联系检修人员检查，并通知主控制室对主油泵出口油压进行分析，看有无下降的趋势，及时采取措施进行处理。每隔两个小时巡回检查不一定就会及时分析漏油，在装置出口处加装一个检测用的摄像头，并把此画面做到控制室监控画面上，一抬头就可以观察到装置出口情况，随时掌控。如果运行中发生漏油，法兰外面的防护装置可以防止雾状透平油喷到高温管道上，从而避免火灾的发生，为运行人员停机争取时间。此方案投资小，便于操作。当然，在一个大修周期，必须对原采用的法兰垫子进行更换，做到防患于未然。