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    交、直流润滑油泵不打油导致汽轮机断油烧瓦事故

    发布时间:2020-12-02
    一、事件前工况
    #1汽轮机组为哈尔滨汽轮机厂生产的N600-16.67/538/538型汽轮机组,2005年12月8日投产运行,2011年4月22日机组首次大修。
    2011年4月22日#1机组开始A级检修。2011年6月16日9时58分, #1机组启动、并网,进行机组试运,尚未报备用。6月17日事件前#1机组负荷19MW,主汽压力5.5MPa,主汽温度459℃,给水温度155℃,给水压力5.94 MPa。
    二、事件经过
    2011年6月17日02:57:29,#1机组检修试运过程中,由于锅炉给水旁路门盘根泄漏加剧需;,值长下令紧急;,打闸后,交流润滑油泵电机正常联启,但电流32.17A偏低,03:01:13汽轮机转速降至2264.9rpm,油压降至0.164MPa直流油泵电机正常联启,但电流只有15A,油压继续下降,03:01:18转速降至2255rpm,油压降至0.09Mpa,随后瓦温开始升高,振动增加,断油烧瓦。
    3:03分,破坏真空,布置紧急排氢工作,事后根据振动情况判断,至3时09分28秒,汽轮机转速至零,惰走约12分钟。
    4时06分,发电机氢压至零。汽轮机关闭所有本体疏水和抽汽管段疏水,置于闷缸状态。
    三、事件处理情况
    由于事件发生在#1机组大修后启动过程中,为查找事件原因,设备部、监理、检修单位共同对汽轮机油系统设备的检修、试运情况、事件发生前的运行情况、事件发生后油系统设备情况进行了总结分析、解体检查和试验,情况如下:
    1)设备检修过程:
    #1机汽机油系统自2011年4月27日发票开始检修,4月28日油箱放油,开始油箱清扫,交流润滑油泵、直流润滑油泵、射油器等设备解体检修,详见检修作业指导书记录,从记录中未发现异常和超标情况。6月1日检修工作全部结束后移交大修试运组试运验收。
    #1机大修中润滑油系统的检修工作:
    主机润滑油套装油管路检查:套装油管道检查孔法兰换垫、检查支吊架。
    主机润滑油回油滤网检查、清扫:滤网网布更换、更换密封垫、滤油期间定期清扫回油滤网。
    主油箱放油清扫、加油、滤油:检查主油箱内部各结构件、阀门、法兰螺栓无松动、异常,油箱放油后,油箱清扫,派专人在储油间滤油,回油后接临时滤油机24小时派专人滤油,定期清扫回油滤网和更换滤芯。
    主油箱排烟风机解体检修:排烟风机出口管道法兰垫片更换、叶轮检查。
    主机冷油器检修:#2冷油器抽芯,#1冷油器水室清扫、找漏、螺栓检查更换,顶部放空气门检查更换。
    主机冷油器切换阀解体检修:检查六通阀固定键,更换油封、密封垫等无异常。
    主机射油器解体检修:主油箱#2射油器扩压管冲刷,根据哈现代专家指导,对冲刷部位补焊处理。
    主机交流润滑油泵检修:检查叶轮、口环、轴承、油封等结构部件无异常,更换轴承、油封后回装。
    主机直流润滑油泵检修:检查叶轮、口环、轴承、油封等结构部件无异常,更换轴承、油封后回装。
    主机滤油机大修;排污槽管道改造、主机滤油机消漏、清扫、齿轮油更换,加热器解体检查、清扫;排污槽管道偏高,改至低于排污槽。
    2)设备修后试运过程:
    自2011年5月20日开始,#1机组检修进入分体试运验收阶段,油系统设备6月1日完成检修后,也经过试运正常。
    2011年6月6日08:37,交流润滑油泵检修后第一次启动正常(电流80.5A,油压0.226MPa),系统充油。
    2011年6月6日11:04,直流润滑油泵检修后第一次启动,与交流油泵并列运行(直流泵电流85.1A,交流泵电流77A,油压0.223MPa)。
    2011年6月6日11:08:01-11:08:34交流油泵停止运行,单独运行直流油泵,电流149.148A,油压0.202 MPa,11:09:08直流油泵停止运行。
    2011年6月9日经大修冷态验收合格后,机组转入启动试运阶段。
    3)机组启动试运
    2011年6月10日5:26,锅炉点火启动,13:23汽机冲转,至事件发生,期间汽机共启停5次。
    4)事件后检查过程:
    6月17日21:03:41,油箱开始放油,放油后油箱内未发现异常,油箱内无异物;
    6月18日18:43,交流润滑油泵解体(解体全过程录像),未发现泵异常;
    6月18日19:14,直流润滑油泵解体(解体全过程录像),未发现异常;
    6月18日20:53,交、直流油泵出口逆止门解体检查,未发现异常;
    6月19日9:20,直流油泵出口加堵板后,主机直流润滑油泵送电,直流油泵自启,电流82A,转向正确,9:27停直流润滑油泵,就地拉开直流润滑油泵电源;
    6月19日9:28,交流油泵出口加堵板后,启主机交流润滑油泵试运,转向正确,电流51A,出口压力0.3MPa;
    6月19日11:00,交流油泵出口加堵板后,检修向交流润滑油泵内注压缩空气(5分钟左右),泵内充满空气,启动交流润滑油泵试运,电流34.2A,泵出口压力0MPa;
    6月19日14:27,交流润滑油泵空试电机,启动后电流34.2A,转向正常;
    6月19日15:11,直流润滑油泵空试电机,电流11.5A。
    四、事件原因分析
    1、交、直流油泵不打油是本次事件的直接原因、主要原因。
    事件发生后,王滩发电公司立即成立了调查组和抢修组。为了查清事件原因,进行了大量的检查和试验工作。综合参加事件调查的多位专家及技术人员意见,分析造成事件的直接原因是交、直流油泵不打油,泵不打油的原因可能有:
    (1)交、直流油泵蜗壳积气,气塞不打油;
    通过6月19日试验,交流润滑油泵蜗壳内充满油的情况下电流50A,充满空气的情况下电流34A,事件过程中交流润滑油泵的电流32A,更接近于泵打空气的状态,基本判定事件发生过程中两台油泵内打的是空气。
    1)机组运行中,射油器区域会形成负压,主油箱内的油运行轨迹是经回油区域经过泵区域,进入射油器,然后系统循环;回油中所含带的大量的气体随油循环经过泵入口区域,少量气体汇集至泵壳形成气塞。
    2)泵运行过程中,由于入口形成负压区,当泵壳中的油中所含的水局部压力下降至临界压力(一般接近汽化压力)时,水中气核成长为汽泡。也有可能使泵中积气形成气塞。
    机组检修前,几年内油泵一直没有发生不打油现象,可能是检修中泵更换了密封件、出口法兰重新紧固,消除了泵原有的漏点,造成泵内淤积的气体无法排除,造成了气塞。
    通过上述两种观点,油泵蜗壳内积气可能性较大。厂家设计及供货时均没有要求油泵放气,图纸、资料上也未包含放气装置。
    (2)交、直流油泵入口产生负压区
    1)本次事件过程中与机组大修前相比,系统没有改变,唯一不同的是主油箱检修滤油机处于运行状态,滤油机取油口为事故放油管,滤油机入口也是唯一低于泵入口的吸油口,怀疑运行过程中,由于滤油机的影响造成交、直流润滑油泵入口形成负压区,无法打油,但是交、直流润滑油泵入口距离滤油机吸入口1.2米,并且浸在油液面下1.4米,滤油机(流量200L/min)是否会造成交流油泵(流量4900L/min)和直流油泵(流量4878.9L/min)入口产生足够大的负压区,造成泵不打油,需厂家设计人员核算。设计厂家需根据泵流量曲线核算,判断泵是否运行在不稳定区以及泵抗扰动能力是否偏低。
    设计滤油机取油口管径为Φ114×10,位置为事故放油管处,移动滤油机入口管径Φ57×3.5,位置为事故放油管处的接头,与设计位置相符。
    2)两台射油器吸入口与交直流泵入口距离1.7米左右,射油器入口负压区是否会对交、直流润滑油泵形成影响,也需要哈汽厂进行校核。
    2、运行人员;讨形捶⑾纸涣魅蠡捅霉ぷ鞑徽J潜敬问录募浣釉。由于锅炉给水旁路门盘根泄漏加剧需;,运行人员经请示中调后打闸;。运行人员在交、直流润滑油泵联起后,只监视到油泵已处于启动状态,没有注意油泵电流和就地压力,没有及时发现交、直流润滑油泵不打油的异常现象。
    五、事件暴露问题
    (1)在汽轮机润滑油系统设计上存在缺陷,哈尔滨汽轮机厂配套的主机润滑油系统无法保证特定工况下轴系得到可靠供油。
    (2)专业技术管理不到位,未发现设计存在问题,没有提出有效地防范和解决措施。
    (3)技术管理和技术培训存在漏洞,各级人员对设备性能的掌握和事故处理能力不能满足现场需要。
    (4)发现锅炉给水旁路门盘根泄漏加剧时,值长对锅炉给水管道泄漏的危害过度判断,下令紧急;,错过了可能提前发现交流润滑油泵异常的时机,运行人员事故处理过程中比较慌乱,运行参数监视不全面。
    六、预防事故重复发生的措施
    (1)#1机交、直流润滑油泵加装放气装置,具体是在泵出口最高点打孔,增加放气管道,管道上加节流孔。
    (2)与哈尔滨汽轮机厂及设计院联系,在润滑油系统上增加一卧式油泵,做为润滑油系统第三备用油源。
    (3)事故放油管上取消一切临时接头。
    (4)对油系统进行进一步检查,检查是否存在渗漏等缺陷。
    (5)利用大、小修机会对#2机组交、直流油泵加放空气系统,增加第三备用油源。
    (6)哈汽提供泵流量曲线,并分析泵的工作状态是否满足实际运行需要,抗扰动能力是否偏小。
    (7)今后,遇非紧急;榭,打闸前要提前启动交、直流润滑油泵,确定电流、油压正常。
    (8)加强油泵定期试验管理,严格定期试验制度,不论日常油泵定期试验还是;暗挠捅檬匝,都要认真检查电流、油压是否正常。
    (9)加强运行人员培训,提高事故预判和事故处理能力。
    (来源:火力发电集控运行)

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