許玲

三門核電有限公司 技術支持處 浙江臺州 318000

1 背景

汽輪發(fā)電機在運行中繞組和鐵芯發(fā)熱，為避免溫度過高而發(fā)生燒毀，通常都采用導熱性好、擴散快等優(yōu)點的氫氣進行冷卻。但氫氣滲透性強，易從發(fā)電機中泄漏出來，故發(fā)電機一般設計有密封油系統(tǒng)，以給發(fā)電機軸兩端的密封瓦提供壓力油，防止氫氣泄漏，維持發(fā)電機殼體內氫氣高純度。若汽輪機油水分超標，不僅會對發(fā)電機以及汽輪機軸承的工作壽命及可靠性產生一定負面影響，還會帶來安全隱患，因此必須對汽輪機油進水問題給予高度重視，并采取科學、有效措施進行預防，提升汽輪機組運行的安全性與可靠性。

2 事件描述

某核電廠正在執(zhí)行全廠失電試驗，汽輪發(fā)電機組潤滑油系統(tǒng)和氫氣密封油系統(tǒng)投運。全廠失電后，汽輪機開始惰轉，軸加風機停運，軸封切到輔助鍋爐供汽。根據電廠油質監(jiān)督要求，試驗恢復過程中對汽輪機油進行取樣化驗，化驗結果顯示潤滑油系統(tǒng)含水量達到2407mg/L（限值100mg/L）。當日下午外接濾油機過濾水分，3日后將潤滑油系統(tǒng)、氫氣密封油系統(tǒng)空測與氫側水分均控制在50mg/L以下，但顆粒度仍超標。投入潤滑油系統(tǒng)自帶循環(huán)過濾器后，將顆粒度控制在7級以下（限值≤8級）。用時1周將主汽輪機油各項參數恢復至控制限值內，未造成經濟損失，未產生放射性后果。

3 事件原因分析

根據系統(tǒng)配置，系統(tǒng)中可能導致潤滑油進水的原因主要為潤滑油冷卻器泄漏、密封油冷卻器泄漏和軸封漏氣。

潤滑油冷卻器原因分析：

全廠失電試驗前后，潤滑油冷卻器水側壓力變化符合預期，未見異常現象；油側壓力變化符合油溫變化規(guī)律，未見異常現象。事件發(fā)生前后水分穩(wěn)定無變化，因此潤滑油冷卻器漏水可能性極小。

密封油冷油器原因分析：

A列：投運A列空、氫側板換，投運前后化驗水分，化驗結果（如表1）顯示板換出入口水分無明顯變化，未發(fā)現明顯的進水可能性。對A列空、氫側板換進行打壓試驗，打壓方案按照廠家要求執(zhí)行，試驗結果合格。

B列：對B列空、氫側板換打壓試驗，打壓方案按照廠家要求執(zhí)行，試驗結果合格。

打壓方案如下：

試驗壓力：設計壓力1.15MPa。

試驗方法：試驗時，油側對空，水側進水加壓，進水側保壓時間為壓力穩(wěn)定后30分鐘。

試驗驗收標準：壓力無變化。

軸封蒸汽：

全廠失電后，汽輪機開始惰轉，軸加風機停運，軸封切到輔助鍋爐供汽。從趨勢來看，軸封始終保持30kPa，而軸加風機停運，致軸封處蒸汽外漏，現場觀察軸承箱處有水汽環(huán)繞。因主油箱為負壓，水汽由軸承箱油擋處進入潤滑油系統(tǒng)導致潤滑油水分升高。

同時，全廠失電后，柴油機帶載，潤滑油的兩臺排煙風機按照邏輯自動啟動，將主油箱內負壓抽到-1.89kPa（運行規(guī)程中主油箱壓力最低設定值為-1Kpa），加劇了水汽進入潤滑油。此后停運1臺主油箱排煙風機，進水源已得到控制，在3:03-4:03時間段內主油箱壓力恢復到-1.04kPa。4:07投運軸加風機后，主油箱負壓恢復到-0.69kPa（如圖1）。通過對潤滑油水分進行監(jiān)測，結果顯示軸封恢復正常后，潤滑油水分迅速下降，因此判斷全廠失電后軸封漏汽是潤滑油進水的直接原因。另全廠失電后，油凈化裝置停運，無法及時去除潤滑油中水分，也是潤滑油內水分升高的促進因素。

圖1 主油箱壓力趨勢圖（粉紅色曲線）

4 經驗教訓

全廠失電試驗期間，柴油機自動帶載兩臺潤滑油系統(tǒng)主油箱排煙風機啟動，導致主油箱負壓從-0.69kPa下降至-1.89kPa，從而加劇潤滑油系統(tǒng)進水。建議后續(xù)改進行動：

（1）全廠失電試驗前，將主油箱內部負壓調低（如-0.5kPa），將一臺排煙風機LOCK。若試驗時兩臺排煙風機都啟動，則由操作員手動停運其中一臺。

（2）全廠失電試驗前，安裝外接濾油器；當常規(guī)島電源恢復后立即啟動外接過濾器和油凈化裝置過濾油中水分。

（3）全廠失電后，當常規(guī)島電源恢復后，盡快啟動循泵、凝泵和軸加風機，減少漏汽時間。

表1 軸封投運前后密封油冷油器出入口水分對比

5 結語

本次潤滑油系統(tǒng)水分超標事件是由于全廠失電試驗導致循泵、凝泵、軸加風機停運，軸封處蒸汽大量外漏；失電后，柴油機自動帶載兩臺潤滑油系統(tǒng)主油箱排煙風機啟動，導致主油箱負壓從-0.69kPa下降至-1.89kPa，從而加劇潤滑油系統(tǒng)進水。好在及時發(fā)現潤滑油水分超標，通過濾油將水分、顆粒度控制在限值以內，油品全分析結果合格，未對潤滑油質量和主汽輪機組帶來不利影響。

針對此問題，需做好經驗反饋，完善全廠失電試驗規(guī)程相關風險分析及預防措施，避免潤滑油系統(tǒng)在試驗期間過量進水。