岳建鋒，楊光勇，李　棋，楊治全

（華能瀾滄江水電股份有限公司，云南 昆明 650024）

小灣2號機(jī)組頂蓋滲水問題應(yīng)對與處理

岳建鋒，楊光勇，李棋，楊治全

（華能瀾滄江水電股份有限公司，云南 昆明 650024）

摘要：主要介紹了小灣電廠2號機(jī)組在A級檢修充水后發(fā)現(xiàn)頂蓋滲水情況及采取的相關(guān)處理措施，為同類型問題的解決提供了借鑒經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：小灣；頂蓋；滲水；組合縫封焊

1　前言

小灣2號機(jī)組A級檢修工作自2014年1月2日開始，6月10日結(jié)束，總工期161 d，主要進(jìn)行定子改接線、轉(zhuǎn)子圓度處理、頂蓋碳化鎢噴涂等工作。機(jī)組在壓力鋼管充水平壓后檢查發(fā)現(xiàn)有水從頂蓋及座環(huán)把合螺栓處滲出。由于檢修工期限制，不可能返工處理。在機(jī)組啟動試驗(yàn)過程中及修后運(yùn)行階段對頂蓋滲水情況跟蹤觀察，對滲水原因做了進(jìn)一步分析，采取了相應(yīng)的措施，為同類型問題的處理提供了借鑒經(jīng)驗(yàn)。

2　概述

小灣電廠機(jī)組頂蓋最大直徑9 490mm，高2180mm，共有4個(gè)分瓣面，總重216 t，頂蓋分瓣面用（10）橡膠圓條密封。頂蓋上預(yù)留有補(bǔ)氣孔，用于需要時(shí)強(qiáng)制補(bǔ)氣，并設(shè)有4個(gè)內(nèi)徑為300mm轉(zhuǎn)輪上腔泄壓管。頂蓋在預(yù)裝完成后未對組合縫進(jìn)行封焊處理。

3　問題發(fā)現(xiàn)

根據(jù)小灣2號機(jī)組檢修試驗(yàn)進(jìn)度安排，5月24日晚23:30開始對2號機(jī)組壓力鋼管充水平壓，5月25日04:30鋼管平壓完成（平壓后壓力為1.9MPa）。隨后，相關(guān)專業(yè)人員對機(jī)組技術(shù)供水系統(tǒng)管路、水機(jī)室進(jìn)行了全面檢查，未發(fā)現(xiàn)異常。上午09：00，再次安排人員進(jìn)行了充水后的全面檢查，重點(diǎn)檢查了水機(jī)室頂蓋結(jié)合面等部位，未發(fā)現(xiàn)有滲水現(xiàn)象；09:30左右，檢修人員開始發(fā)現(xiàn)有水從頂蓋及座環(huán)把合螺栓處滲出，繼續(xù)觀察發(fā)現(xiàn)滲水螺栓不斷增多，經(jīng)統(tǒng)計(jì)，頂蓋120顆把合螺栓中有90余顆螺紋處滲水。

4　頂蓋滲水原因初步分析

4.1頂蓋回裝情況

2號機(jī)組頂蓋4月6日開始回裝。回裝前,安排專人對密封槽清潔情況進(jìn)行了檢查，對尺寸進(jìn)行了復(fù)核,對所用密封圈進(jìn)行了直徑測量和檢查,復(fù)核及測量結(jié)果均與圖紙相符。

4.2滲水原因初步分析

頂蓋滲水具體現(xiàn)象為：①螺栓大部分存在滲水情況；②在對頂蓋外圈積水全部清除干凈后觀察，未發(fā)現(xiàn)異常；③在+Y、-Y分別拆除1顆頂蓋螺栓后觀察，發(fā)現(xiàn)水流僅沿密封槽方向流出。故初步分析判斷頂蓋滲水原因?yàn)椋赫w密封完好，滲水從局部位置滲出，由于頂蓋和座環(huán)接合面密封較好，水流只能順著密封槽從間隙較大的頂蓋螺栓螺紋處滲出。

5　采取措施及處理效果

5.1采取的措施

（1）+Y、-Y、+X方向各拆除1顆螺栓后，在頂蓋上平面各開1道寬約5mm，深2mm的引流槽，將水引至頂蓋外圈。

（2）對頂蓋全部120顆螺栓按設(shè)計(jì)壓力的110%即110MPa進(jìn)行了重新打緊（根據(jù)《水輪發(fā)電機(jī)組安裝技術(shù)規(guī)范GB/T8564-2003》4.9條，有預(yù)緊力要求的連接螺栓其預(yù)緊力偏差不超過±10%）。

5.2處理效果

采取上述處理措施后，經(jīng)近24 h的觀察,頂蓋螺栓處已無滲水現(xiàn)象，僅3道引流槽有少許水流,經(jīng)測量，引流槽的漏水總量約為34mL/min。

5.3機(jī)組啟動后頂蓋滲水情況

5月29日23:20，2號機(jī)組首次手動開機(jī)后，經(jīng)過2 h空轉(zhuǎn)，各導(dǎo)軸承溫度及機(jī)組振動、擺度情況良好，在空轉(zhuǎn)過程中，3道引流槽及螺栓部位均無水滲出。

5月30日01:30，2號機(jī)組自動停機(jī)試驗(yàn)完成后，對頂蓋進(jìn)行檢查，引流槽又逐漸有水滲出，但3道引流槽滲水量和開機(jī)前對比無明顯變化。同時(shí)，檢查頂蓋上平面4個(gè)方向分瓣面，發(fā)現(xiàn)在+Y方向分瓣面上有少量滲水。

5月30日14:39，下位機(jī)操作2號機(jī)自動開機(jī)至空轉(zhuǎn)態(tài)，開機(jī)過程正常。完成空轉(zhuǎn)狀態(tài)下軸電壓測量試驗(yàn)及事故配壓閥緊急停機(jī)試驗(yàn)后停機(jī)正常。

5月30日17:14，2號機(jī)組開始進(jìn)行過速試驗(yàn)，機(jī)組轉(zhuǎn)速最高至額定轉(zhuǎn)速的140.3%（210.45 r/min），蝸殼進(jìn)口壓力脈動值最高為2.156MPa，水壓上升率為13.5%。在過速過程中，安排專人對頂蓋滲水情況進(jìn)行觀察，整個(gè)過速試驗(yàn)過程中，3道引流槽及螺栓部位均無水滲出。

在2號機(jī)組啟動試驗(yàn)期間，經(jīng)過5月29日、30日、31日的連續(xù)觀察，頂蓋滲水的基本情況為：機(jī)組停機(jī)時(shí)，在靜壓狀態(tài)下，引流槽及頂蓋+Y方向分瓣面均有少量滲水。機(jī)組開機(jī)后，在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中（包括過速試驗(yàn)）3道引流槽及螺栓部位均無水滲出，頂蓋上平面+Y方向分瓣面上有滲水。機(jī)組停機(jī)后，引流槽又逐漸有水滲出，同時(shí)，頂蓋+Y方向分瓣面滲水仍然存在。

為進(jìn)一步排查密封滲水位置，5月31日20：10機(jī)組停機(jī)后，在+Y方向頂蓋上平面分瓣面位置新開1道寬約5mm，深2mm的引流槽。6月1日，在機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,新開槽及其余3道槽均無水滲出，+Y方向分瓣面有滲水。機(jī)組停機(jī)后，引流槽逐漸有水滲出，但滲水大部分往新開槽方向轉(zhuǎn)移，漏水總量無明顯變化。

6　頂蓋滲水原因分析

通過對2號機(jī)組啟動試驗(yàn)期間頂蓋滲水情況進(jìn)行分析，判斷為水流從頂蓋分瓣面密封滲出后，在靜壓狀態(tài)下，水流一路沿著分瓣面間隙從頂蓋上平面直接滲出，另一路滲出后沿著分瓣面間隙進(jìn)入座環(huán)密封槽，再從頂蓋上平面引流槽處滲出。

在機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，水流在旋流作用下，往頂蓋中心方向流動，所以，頂蓋上平面所開的引流槽沒有滲水，水主要從頂蓋上平面直接滲出。

綜合以上情況，可以基本判斷＋Y方向頂蓋分瓣接合面不嚴(yán)密，存在間隙，滲水主要從頂蓋上平面分瓣面密封處滲出，但不排除靜壓狀態(tài)下有少量水同時(shí)從頂蓋和座環(huán)接合面與頂蓋分瓣面密封交叉處滲出的可能性。

圖1　靜壓狀態(tài)下水流滲出方向

圖2　機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)水流滲出方向

7　后續(xù)采取的處理措施

（1）在2號機(jī)組完成所有試驗(yàn)項(xiàng)目停機(jī)消缺時(shí)，對頂蓋分瓣面組合螺栓進(jìn)行了檢查拉緊。

（2）座環(huán)密封槽尺寸為寬13mm、深8.6mm，設(shè)計(jì)圖紙所選用的是10橡皮密封條，由于橡皮圓與密封槽都存在加工誤差，密封壓縮量偏小，建議后續(xù)機(jī)組大修吊出頂蓋時(shí)更換為11橡皮密封條，且對組合縫進(jìn)行封焊處理。

經(jīng)過機(jī)組修后試驗(yàn)及運(yùn)行后幾個(gè)月觀察，頂蓋組合縫出現(xiàn)銹跡，滲水部位受銹蝕及水中雜質(zhì)堵塞、水流作用力等綜合影響，已完全沒有水滲出。

8　結(jié)語及啟示

由于受檢修工期限制，針對頂蓋滲水情況不可能進(jìn)行返工處理，只能采取臨時(shí)處理措施。經(jīng)了解，國內(nèi)仍有不少水電站頂蓋分瓣面采用密封形式封水，未對頂蓋組合縫進(jìn)行封焊處理，且頂蓋是在組裝完成后進(jìn)行定位銷孔加工，不可能再進(jìn)行解體處理。從小灣2號機(jī)組頂蓋滲水情況來看，存在一定的安全隱患，建議水電廠頂蓋在安裝階段組裝完成后將分瓣面全部進(jìn)行封焊，此舉百利無一害。

中圖分類號：TK730.8

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1672-5387（2015）06-0052-04

DOI：10.13599/j.cnki.11-5130.2015.06.014

收稿日期：2015-03-18

作者簡介：岳建鋒（1982-），男，工程師，從事水電站機(jī)械設(shè)備檢修、維護(hù)和技術(shù)管理工作。