小灣2號機組頂蓋滲水問題應對與處理

1 前言 小灣 2 號機組 A 級檢修工作自 2014 年 1 月 2 日開始， 6 月 10 日結束， 總工期 161 d， 主要進行定 子改接線、 轉子圓度處理、 頂蓋碳化鎢噴涂等工作。 機組在壓力鋼管充水平壓后檢查發現有水從頂蓋及 座環把合螺栓處滲出。 由于檢修工期限制， 不可能返 工處理。在機組啟動試驗過程中及修后運行階段對 頂蓋滲水情況跟蹤觀察，對滲水原因做了進一步分 析， 采取了相應的措施， 為同類型問題的處理提供了 借鑒經驗。 2 概述 小灣電廠機組頂蓋最大直徑9 490 mm， 高2180mm， 共有 4 個分瓣面， 總重 216 t， 頂蓋分瓣面用 （10） 橡膠圓條密封。 頂蓋上預留有補氣孔， 用于需要時強 制補氣，并設有 4 個內徑為 300 mm 轉輪上腔泄壓 管。頂蓋在預裝完成后未對組合縫進行封焊處理。 3 問題發現 根據小灣 2 號機組檢修試驗進度安排， 5 月 24 日晚 23:30 開始對 2 號機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 1.9 MPa） 。 隨后， 相關專業人員對機組技術供水系統管路、 水機 室進行了全面檢查， 未發現異常。上午 09： 00， 再次 安排人員進行了充水后的全面檢查，重點檢查了水 機室頂蓋結合面等部位，未發現有滲水現象； 09:30 左右，檢修人員開始發現有水從頂蓋及座環把合螺 栓處滲出，繼續觀察發現滲水螺栓不斷增多，經統 計， 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行了檢查，對尺寸進行了 復核,對所用密封圈進行了直徑測量和檢查,復核及 測量結果均與圖紙相符。 4.2 滲水原因初步分析 頂蓋滲水具體現象為：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 發現異常；③在 +Y、 -Y 分別拆除 1 顆頂蓋螺栓后觀 察， 發現水流僅沿密封槽方向流出。 故初步分析判斷 頂蓋滲水原因為： 整體密封完好， 滲水從局部位置滲 出， 由于頂蓋和座環接合面密封較好， 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 5 mm，深 2 mm 的引流槽， 將 水引至頂蓋外圈。 （2） 對頂蓋全部 120 顆螺栓按設計壓力的 110 % 即 110 MPa 進行了重新打緊 （根據 《水輪發電機組安 裝技術規范 GB/T8564-2003》 4.9 條，有預緊力要求 的連接螺栓其預緊力偏差不超過±10 %） 。 5.2 處理效果 采取上述處理措施后， 經近 24 h 的觀察,頂蓋螺 小灣 2 號機組頂蓋滲水問題應對與處理 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 號機組在 A 級檢修充水后發現頂蓋滲水情況及采取的相關處理措施， 為同類型問題 的解決提供了借鑒經驗。 關鍵詞： 小灣；頂蓋；滲水；組合縫封焊 中圖分類號： TK730.8文獻標識碼： B文章編號： 1672-5387 （2015） 06-0052-04 DOI： 10.13599/j.cnki.11-5130.2015.06.014 第 38 卷 第 6 期水 電 站 機 電 技 術Vol.38 No.6 2015 年 06 月Mechanical & Electrical Technique of Hydropower StationJun.2015 收稿日期： 2015-03-18 作者簡介： 岳建鋒 （1982-） ， 男， 工程師， 從事水電站機械設備檢修、 維護和技術管理工作。 52 栓處已無滲水現象， 僅 3 道引流槽有少許水流,經測 量， 引流槽的漏水總量約為 34 mL/min。 5.3 機組啟動后頂蓋滲水情況 5 月 29 日 23:20， 2 號機組首次手動開機后， 經 過 2 h 空轉， 各導軸承溫度及機組振動、 擺度情況良 好， 在空轉過程中， 3道引流槽及螺栓部位均無水滲出。 5 月 30 日 01:30，2 號機組自動停機試驗完成 后， 對頂蓋進行檢查， 引流槽又逐漸有水滲出， 但 3 道引流槽滲水量和開機前對比無明顯變化。 同時， 檢 查頂蓋上平面 4 個方向分瓣面，發現在 +Y 方向分 瓣面上有少量滲水。 5 月 30 日 14:39，下位機操作 2 號機自動開機 至空轉態， 開機過程正常。 完成空轉狀態下軸電壓測 量試驗及事故配壓閥緊急停機試驗后停機正常。 5 月 30 日 17:14， 2 號機組開始進行過速試驗， 機組轉速最高至額定轉速的 140.3 % （210.45 r/min） ， 蝸殼進口壓力脈動值最高為 2.156 MPa， 水壓上升率 為 13.5 %。在過速過程中， 安排專人對頂蓋滲水情 況進行觀察， 整個過速試驗過程中， 3 道引流槽及螺 栓部位均無水滲出。 在 2 號機組啟動試驗期間，經過 5 月 29 日、 30 日、 31 日的連續觀察， 頂蓋滲水的基本情況為： 機組 停機時， 在靜壓狀態下， 引流槽及頂蓋 +Y 方向分瓣 面均有少量滲水。機組開機后， 在運轉過程中 （包括 過速試驗） 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。機組停機后， 引流 槽又逐漸有水滲出， 同時， 頂蓋 +Y 方向分瓣面滲水 仍然存在。 為進一步排查密封滲水位置， 5 月 31 日 20： 10 機組停機后，在 +Y 方向頂蓋上平面分瓣面位置新 開 1 道寬約 5 mm， 深 2 mm 的引流槽。6 月 1 日， 在 機組運轉過程中,新開槽及其余 3 道槽均無水滲出， +Y 方向分瓣面有滲水。機組停機后， 引流槽逐漸有 水滲出， 但滲水大部分往新開槽方向轉移， 漏水總量 無明顯變化。 6 頂蓋滲水原因分析 通過對 2 號機組啟動試驗期間頂蓋滲水情況進 行分析， 判斷為水流從頂蓋分瓣面密封滲出后， 在靜 壓狀態下，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入座環 密封槽， 再從頂蓋上平面引流槽處滲出。 在機組運轉狀態下， 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，但不排除靜壓狀態下有少量水 同時從頂蓋和座環接合面與頂蓋分瓣面密封交叉處 滲出的可能性。 7 后續采取的處理措施 （1） 在 2 號機組完成所有試驗項目停機消缺時， 對頂蓋分瓣面組合螺栓進行了檢查拉緊。 （2） 座環密封槽尺寸為寬 13 mm、 深 8.6 mm， 設 計圖紙所選用的是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 機組大修吊出頂蓋時更換為11 橡皮密封條， 且對 組