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        水電站尾水冷卻器滲漏點查找及處理

        2022-06-20 08:02:16楊橋春
        小水電 2022年3期
        關(guān)鍵詞:漏點尾水冷卻器

        楊橋春

        (甘肅電投大容電力有限責(zé)任公司,甘肅 蘭州 730000)

        1 概 述

        某水電站位于甘肅省武都區(qū)境內(nèi)白龍江干流上,安裝3臺38.33 MW立軸混流式水輪發(fā)電機(jī)組,總裝機(jī)容量115 MW。水電站壩址多年平均流量132 m3/s,多年平均含沙量3.56 kg/m3,汛期(6—9月)平均含沙量5.57 kg/m3。

        該水電站技術(shù)供水系統(tǒng)供水對象為發(fā)電機(jī)空氣冷卻器、軸承冷卻器、主軸密封潤滑水等。電站工作水頭范圍在47~61.9 m,采用自流供水較為經(jīng)濟(jì)簡單;但由于河水中含沙量大,汛期不能滿足冷卻水質(zhì)要求,故機(jī)組技術(shù)供水采取循環(huán)冷卻集中供水方式;同時在每臺機(jī)組壓力鋼管上設(shè)置取水口自流作為備用技術(shù)供水。循環(huán)冷卻供水系統(tǒng)由循環(huán)水池、循環(huán)水泵、循環(huán)冷卻器、機(jī)組技術(shù)供水管網(wǎng)等組成,每臺機(jī)組設(shè)置2組4個尾水冷卻器,布置在尾水最低水位以下。循環(huán)冷卻水按照循環(huán)水池—循環(huán)水泵—循環(huán)冷卻器—機(jī)組技術(shù)供水管網(wǎng)—循環(huán)水池的流程循環(huán),通過流動的溫度較低的天然河水帶走機(jī)組運行產(chǎn)生的熱量(見圖1)。

        圖1 機(jī)組循環(huán)冷卻供水系統(tǒng)

        2 故障現(xiàn)象

        該電站自2020年10月以來,發(fā)現(xiàn)技術(shù)供水循環(huán)水池水位頻繁下降,平均每日下降約45~50 cm,運行人員采取臨時補(bǔ)水方式滿足機(jī)組冷卻水水量需求。2021年1月,運行人員監(jiān)測發(fā)現(xiàn)循環(huán)水池水位降低逐漸增快,補(bǔ)水頻次增加,因此將機(jī)組技術(shù)供水運行方式變更為壓力鋼管取水自流供水方式。電站組織技術(shù)人員對循環(huán)水池、機(jī)組技術(shù)供水管網(wǎng)、各閥門、廠房混凝土等地方進(jìn)行了全面排查,均未發(fā)現(xiàn)滲水現(xiàn)象。初步懷疑滲漏點存在于循環(huán)冷卻器上,但由于循環(huán)冷卻器位于尾水水位以下,需全廠停機(jī)后方可進(jìn)行檢查。

        3 漏點排查方法

        2021年2月16日,電站在全廠機(jī)組停機(jī)檢修期間,制定方案對機(jī)組循環(huán)冷卻供水系統(tǒng)循環(huán)冷卻器滲漏點進(jìn)行了排查。

        (1)水體染色法漏點檢查。技術(shù)人員選擇對技術(shù)供水池內(nèi)的循環(huán)水進(jìn)行染色,將循環(huán)水染成藍(lán)色。開啟技術(shù)供水循環(huán)泵,觀察尾水水面顏色,但由于尾水冷卻器漏水量較小,尾水水面顏色未發(fā)生變化,無法分清是哪臺機(jī)組尾水冷卻器漏水。

        (2)氣泡法漏點檢查。廠內(nèi)3臺機(jī)組全停,尾水水面靜止。自機(jī)組循環(huán)冷卻供水系統(tǒng)2號循環(huán)水泵出口管路部位接入低壓壓縮空氣,向循環(huán)冷卻器通氣,觀察發(fā)現(xiàn)尾水水面1、3號機(jī)段循環(huán)冷卻器部位有氣泡冒出。

        (3)人工潛水進(jìn)行漏點檢查。安排專業(yè)潛水作業(yè)人員潛入水下對3臺機(jī)12組循環(huán)冷卻器進(jìn)行水下檢查,發(fā)現(xiàn)2臺機(jī)組共有4組冷卻器排管中間部位存在漏點,冷卻器法蘭接口連接正常,無泄漏現(xiàn)象(見表1)。

        表1 檢查情況 試驗壓力:0.5 MPa

        4 故障原因分析

        循環(huán)冷卻器吊出水面后檢查發(fā)現(xiàn),冷卻器管本體無變形,排除外力碰撞破損。排管間包裹著密集纏繞的垃圾和淤泥,排管表面亦有明顯鈣化層結(jié)垢。初步分析由于該電站安裝的循環(huán)冷卻器材質(zhì)為普通碳鋼,且表面噴涂的防腐材料在長期的水流作用下造成脫落。同時,由于白龍江流域河道中漂浮的樹枝等垃圾較多,導(dǎo)致機(jī)組在運行期間有大量的樹枝等垃圾纏繞在循環(huán)冷卻器的排管之間,使得冷卻水管的工作環(huán)境更加惡化;在河水侵蝕下,管壁外側(cè)銹蝕反應(yīng)加劇,冷卻水管未達(dá)到使用壽命即已被腐蝕穿透,在循環(huán)冷卻器的冷卻水管上出現(xiàn)銹蝕孔洞。

        5 故障點處理

        由于漏點在各冷卻器排管中間部位,無法在水下完成焊接處理,經(jīng)研究決定將存在漏點的循環(huán)冷卻器吊出水面進(jìn)行處理。

        (1)潛水作業(yè)人員對冷卻器進(jìn)行水下分解,并配合25 t汽車吊將其吊出水面安置在尾水平臺。外觀檢查發(fā)現(xiàn)冷卻器排管間纏繞包裹大量生活垃圾淤泥,對垃圾及淤泥進(jìn)行清理后,通水檢查發(fā)現(xiàn)1處孔洞漏點直徑約5 mm,3處孔洞直徑約6~10 mm;其中2處漏點在外側(cè),2處漏點在排管內(nèi)側(cè)中部。

        (2)排管外側(cè)2處漏點安排專業(yè)焊工進(jìn)行補(bǔ)焊處理,排管中間2處漏點因排管密集且空間狹窄,無法進(jìn)行補(bǔ)焊處理,因此從根部割除后用焊接堵頭進(jìn)行處理。

        (3)在修補(bǔ)工作完成后,對其進(jìn)行打壓試驗,確定合格后,再次安排潛水作業(yè)人員配合吊車完成冷卻器的水下組裝和固定。

        6 結(jié) 語

        由于循環(huán)冷卻器安裝在尾水水位以下,常規(guī)水體染色法方法對冷卻器漏點檢查無法起到作用。本次故障檢查處理采用氣泡法結(jié)合潛水員潛水觀察最終確定故障位置及嚴(yán)重程度,取得了良好的結(jié)果,為后續(xù)故障處理提供了可靠參考依據(jù)。

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