宋昊明

(中石油蘭州石化設(shè)備維修公司，甘肅蘭州 730060)

0 引言

氫冷發(fā)電機(jī)在正常運(yùn)行中，因氫壓下降或氫純度降低，要頻繁操作氫系統(tǒng)閥門，進(jìn)行補(bǔ)氫和提高氫氣純度。如閥門固定不良或閥門損壞，極可能造成運(yùn)行中漏氫而導(dǎo)致停機(jī)事故，所以探索在運(yùn)行中氫氣系統(tǒng)閥門故障的處理方法，對(duì)降低發(fā)電機(jī)停用次數(shù)，提高發(fā)電機(jī)及附屬系統(tǒng)設(shè)備的健康水平具有重要的意義。

1 電機(jī)氣體置換站系統(tǒng)介紹

4號(hào)發(fā)電機(jī)氣體置換站安裝在機(jī)房零米，裝置包括補(bǔ)氫系統(tǒng)、充CO2系統(tǒng)和充壓縮空氣系統(tǒng)三部分，按原設(shè)計(jì)，所有閥門均采用焊接門。

4號(hào)發(fā)電機(jī)補(bǔ)氫母管在3號(hào)機(jī)和4號(hào)機(jī)連接處設(shè)置兩道隔離門，隔離門中間設(shè)置排氣門，便于單獨(dú)對(duì)兩臺(tái)機(jī)組的補(bǔ)氫母管進(jìn)行氣體置換。

氣體置換采用中間惰性氣體置換方法，惰性氣體采用瓶裝高純度CO2(純度為99.99%)。

圖1為氫氣置換站示意圖:圖1中單箭頭線條的為CO2氣體的路徑，雙箭頭指示處為需要焊接的來(lái)氫母管上的故障管接頭。

因氣體置換站閥門固定不良，在運(yùn)行中在補(bǔ)氫總門后的轉(zhuǎn)接處發(fā)生漏氫故障，現(xiàn)場(chǎng)如圖2所示。

該故障點(diǎn)前后閥門均為焊接門，無(wú)法進(jìn)行加堵板隔離，且靠近發(fā)電機(jī)補(bǔ)氫總門，給焊接工作帶來(lái)了極大的困難。如果在焊接過(guò)程中因閥門內(nèi)漏且焊接的安全措施不到位、不可靠，在焊接過(guò)程中有可能會(huì)造成氫氣爆炸事故，后果將十分嚴(yán)重。

經(jīng)過(guò)專業(yè)人員的反復(fù)研究，進(jìn)行了充分的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估后，決定在不停機(jī)的情況下，采取安全穩(wěn)妥的方法對(duì)轉(zhuǎn)接頭進(jìn)行焊接。

圖1 氫氣置換站示意圖

2 運(yùn)行中焊接故障點(diǎn)的方法

(1)關(guān)閉3、4號(hào)機(jī)之間靠近3號(hào)機(jī)側(cè)氫氣母管聯(lián)絡(luò)門(閥門1)。

圖2 氣體置換站現(xiàn)場(chǎng)閥門

(2)打開(kāi)3、4號(hào)機(jī)之間靠近4號(hào)機(jī)側(cè)氫氣母管聯(lián)絡(luò)門(閥門3)和母管置換用排氣門(閥門2)。

(3)打開(kāi)閥門6、閥門7、閥門9、閥門10，關(guān)閉閥門5、閥門8、閥門11。

(4)在氣體置換站壓縮空氣過(guò)濾罐排污門(閥門10)處充入CO2，至氣體置換站匯流排。

(5)將4號(hào)發(fā)電機(jī)氣體置換裝置來(lái)氫母管手動(dòng)門后轉(zhuǎn)接頭漏氣處用膠帶纏好，保證不漏氣。

(6)關(guān)閉氣體置換站其他閥門。

(7)打開(kāi)4號(hào)機(jī)來(lái)氫母管手動(dòng)門(閥門4)，利用氣體置換站將CO2反充至4號(hào)發(fā)電機(jī)來(lái)氫母管。

(8)在4號(hào)發(fā)電機(jī)來(lái)氫母管3、4號(hào)機(jī)隔離門之間的母管置換排氣門(閥門2)處，用CO2檢測(cè)儀在此門處檢測(cè)，CO2濃度不低于85%為合格［1］。

(9)持續(xù)通入CO2，在母管置換排氣門(閥門2)處檢測(cè)氫氣含量，低于3%為合格。

(10)合格后，持續(xù)通入CO2，對(duì)4號(hào)發(fā)電機(jī)氣體置換裝置來(lái)氫母管手動(dòng)門后轉(zhuǎn)接頭(圖示綠色箭頭指示處)進(jìn)行焊接，焊接過(guò)程中，CO2持續(xù)通入，且在母管置換排氣門(閥門2)處持續(xù)監(jiān)測(cè)，如氫氣濃度不合格立即停止焊接工作。

(11)焊接完成后，再次用CO2對(duì)氫氣母管和氣體置換站進(jìn)行氣體置換，保證沒(méi)有空氣進(jìn)入發(fā)電機(jī)內(nèi)，檢測(cè)發(fā)電機(jī)殼內(nèi)CO2濃度不小于85%，合格后方可進(jìn)行下一步工作。

3 處理后的效果

焊接完成后，用氮?dú)馍龎褐?.0 MPa，檢驗(yàn)焊口無(wú)滲漏后，將系統(tǒng)恢復(fù)至正常運(yùn)行方式。處理后的焊口完全滿足規(guī)程規(guī)定的要求，故障處理圓滿完成。

4 結(jié)語(yǔ)

氫氣在空氣中爆炸的極限是氫氣含量為4%～75%。在缺陷處理過(guò)程中，如果安全措施不全面、不到位、不可靠，將造成嚴(yán)重的設(shè)備損壞和人身傷亡事故。在此次故障處理過(guò)程中，因故障點(diǎn)所處位置的特殊性，CO2惰性氣體完全可以將故障點(diǎn)兩邊的氫氣置換干凈，消除氫氣爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。此方法只是應(yīng)急處理，如果故障點(diǎn)兩邊無(wú)法實(shí)現(xiàn)氣體置換或置換后無(wú)法測(cè)量氫氣濃度，則按照“寧停勿損”的原則，必須停機(jī)處理。

氫氣置換站閥門均采用焊接門，應(yīng)在適當(dāng)位置加裝堵板的法蘭門，當(dāng)機(jī)組停用或故障檢修時(shí)，可以形成明顯的斷開(kāi)點(diǎn)，并能有效地隔離氫氣。在利用大修機(jī)會(huì)，按照上述在焊接過(guò)程中充CO2氣體的方法，在補(bǔ)氫總門和3/4號(hào)機(jī)聯(lián)絡(luò)門處增設(shè)法蘭門，為今后的工作奠定了基礎(chǔ)。

［1］ GB 4962－2008.氫氣使用安全技術(shù)規(guī)程［Z］.