宋昊明

(中石油兰州石化设备维修公司，甘肃兰州 730060)

0 引言

氢冷发电机在正常运行中，因氢压下降或氢纯度降低，要频繁操作氢系统阀门，进行补氢和提高氢气纯度。如阀门固定不良或阀门损坏，极可能造成运行中漏氢而导致停机事故，所以探索在运行中氢气系统阀门故障的处理方法，对降低发电机停用次数，提高发电机及附属系统设备的健康水平具有重要的意义。

1 电机气体置换站系统介绍

4号发电机气体置换站安装在机房零米，装置包括补氢系统、充CO2系统和充压缩空气系统三部分，按原设计，所有阀门均采用焊接门。

4号发电机补氢母管在3号机和4号机连接处设置两道隔离门，隔离门中间设置排气门，便于单独对两台机组的补氢母管进行气体置换。

气体置换采用中间惰性气体置换方法，惰性气体采用瓶装高纯度CO2(纯度为99.99%)。

图1为氢气置换站示意图:图1中单箭头线条的为CO2气体的路径，双箭头指示处为需要焊接的来氢母管上的故障管接头。

因气体置换站阀门固定不良，在运行中在补氢总门后的转接处发生漏氢故障，现场如图2所示。

该故障点前后阀门均为焊接门，无法进行加堵板隔离，且靠近发电机补氢总门，给焊接工作带来了极大的困难。如果在焊接过程中因阀门内漏且焊接的安全措施不到位、不可靠，在焊接过程中有可能会造成氢气爆炸事故，后果将十分严重。

经过专业人员的反复研究，进行了充分的风险评估后，决定在不停机的情况下，采取安全稳妥的方法对转接头进行焊接。

图1 氢气置换站示意图

2 运行中焊接故障点的方法

(1)关闭3、4号机之间靠近3号机侧氢气母管联络门(阀门1)。

图2 气体置换站现场阀门

(2)打开3、4号机之间靠近4号机侧氢气母管联络门(阀门3)和母管置换用排气门(阀门2)。

(3)打开阀门6、阀门7、阀门9、阀门10，关闭阀门5、阀门8、阀门11。

(4)在气体置换站压缩空气过滤罐排污门(阀门10)处充入CO2，至气体置换站汇流排。

(5)将4号发电机气体置换装置来氢母管手动门后转接头漏气处用胶带缠好，保证不漏气。

(6)关闭气体置换站其他阀门。

(7)打开4号机来氢母管手动门(阀门4)，利用气体置换站将CO2反充至4号发电机来氢母管。

(8)在4号发电机来氢母管3、4号机隔离门之间的母管置换排气门(阀门2)处，用CO2检测仪在此门处检测，CO2浓度不低于85%为合格［1］。

(9)持续通入CO2，在母管置换排气门(阀门2)处检测氢气含量，低于3%为合格。

(10)合格后，持续通入CO2，对4号发电机气体置换装置来氢母管手动门后转接头(图示绿色箭头指示处)进行焊接，焊接过程中，CO2持续通入，且在母管置换排气门(阀门2)处持续监测，如氢气浓度不合格立即停止焊接工作。

(11)焊接完成后，再次用CO2对氢气母管和气体置换站进行气体置换，保证没有空气进入发电机内，检测发电机壳内CO2浓度不小于85%，合格后方可进行下一步工作。

3 处理后的效果

焊接完成后，用氮气升压至1.0 MPa，检验焊口无渗漏后，将系统恢复至正常运行方式。处理后的焊口完全满足规程规定的要求，故障处理圆满完成。

4 结语

氢气在空气中爆炸的极限是氢气含量为4%～75%。在缺陷处理过程中，如果安全措施不全面、不到位、不可靠，将造成严重的设备损坏和人身伤亡事故。在此次故障处理过程中，因故障点所处位置的特殊性，CO2惰性气体完全可以将故障点两边的氢气置换干净，消除氢气爆炸的风险。此方法只是应急处理，如果故障点两边无法实现气体置换或置换后无法测量氢气浓度，则按照“宁停勿损”的原则，必须停机处理。

氢气置换站阀门均采用焊接门，应在适当位置加装堵板的法兰门，当机组停用或故障检修时，可以形成明显的断开点，并能有效地隔离氢气。在利用大修机会，按照上述在焊接过程中充CO2气体的方法，在补氢总门和3/4号机联络门处增设法兰门，为今后的工作奠定了基础。

［1］ GB 4962－2008.氢气使用安全技术规程［Z］.