汽輪機主油泵出口漏油的預防措施

李宏亮

鄭州市鄭東新區熱電有限公司，河南鄭州 451464

0 引言

現在火力發電機組逐漸向大型化、煤耗低的方向發展，原來建成投產的200MW和300MW汽輪機在很多地區國家發改委已不再批準建設此類機組。在靠近城市冬季需供熱的機組大多是國產或進口的200MW和300MW發電機組，太大容量的機組供熱不太成熟，還得靠此類機組進行供熱。早期的設計主油泵出口一般采用法蘭連接，在正常運行時一般不會發生漏油事故。隨著運行時間的延長，密封的法蘭墊子年久老化，在主油泵出口2MPa壓力下，破損處汽輪機透平油呈霧狀噴出，附近高溫熱源較多，一旦泄露極易造成火災，危及整個機組及廠房的安全。如何杜絕此類現象的發生？下面就某個火電廠因主油泵出口漏油造成火災進行分析并提出改造措施。

1 概述

國內某地區前幾年投資興建的兩臺200MW火電機組剛建成投產一年多就發生了汽輪機前箱機頭下面主油泵出口漏油著火造成汽輪機前箱控制元件及DEH控制閥燒毀，主油泵燒壞，部分主瓦磨損，高壓缸大軸發生輕度彎曲，機頭下方高溫取樣儀表及閥門燒壞，汽輪機控制電纜全部燒壞，汽輪機上方主廠房鋼架由于大火高溫坍塌，主廠房房頂天窗有機玻璃大部分變形脫落，損失近千萬元。

2 著火的原因及損失分析

大火經消防隊員3個小時奮戰后終于撲滅，事后請有關專家對著火原因進行分析，由于這種火災在國內已經有此方面先例，根據現場運行人員的監控及著火時的現象分析，專家首先對汽輪機前箱主油泵出口法蘭進行檢查，根據經驗，先讓檢修人員小心將主油泵出口法蘭卸開，觀察法蘭石棉墊有無缺失就可證實是否是此處漏油引發的火災。經過30分鐘的工作，法蘭被拆開，經過檢查，石棉墊子對著高溫取樣架處有一1.5×2厘米的破損。由于在著火時伴隨有很刺耳的蒸汽泄漏聲，起初懷疑是不是高溫管道由于材質原因爆裂沖刷引起主油箱內透平油在高溫烘烤下溢流造成著火，通過檢查證明確實是主油泵出口法蘭石棉墊子泄漏，霧狀的透平油在高壓下噴到高溫管道上著火，濃煙擋住了觀察人員的視線，高溫讓人也無法靠近進行觀察，高溫取樣架進口主蒸汽管道在大火的加熱下，鋼材發生高溫變形爆裂，高溫蒸汽加重了漏油區域的溫度，直接引起廠房內溫度過高，燒塌主廠房鋼架屋頂。汽輪機在著火后主保護動作打閘停機，運行人員破壞真空緊急停機，從而造成高壓缸大軸彎曲。

3 預防措施及改造方案

原因分析確定后，根據火災損失情況統計后，機組必須進行大修后才能在下一步試開機檢驗火災對機組的影響。但主油泵出口如何進行整改才能避免以后運行不再發生類似悲劇。

經過專家和技術人員分析，對原設計提出了幾種改造方案，現分析如下：

1）進行大的技術改造

為了防止主油泵出口法蘭泄漏造成透平油漏出著火，在原出口法蘭外加一根直徑比原油管道大一倍的管道直接焊接到主油泵出口法蘭外圍，回油直接回到主油箱，萬一漏油，如果漏量大，主油泵出口壓力不足以提供汽輪機隔膜閥上油壓需求僅會導致汽輪機停機，不會造成透平油泄漏到主油箱高溫管道上引起火災。如果漏量小運行人員可以及時發現計劃停機，不會造成緊急停機造成汽輪機軸系彎曲。后來汽輪機油系統一般都采用進到汽輪機用于軸瓦潤滑的透平油布置在里面，軸瓦回油由于壓力低，屬于無壓回油，可以布置在高壓油管道外面，即使泄漏僅會回到主油箱，不會造成火災。主油泵出口采用此種方案最為可靠。國產200MW汽輪機由于屬于早期產品，一般沒有這樣設計。再說，此次火災主油箱沒有波及，油管道內及主油箱內還有存油，進行這種改造方案必須在油管道及主油箱上動火，存在很多不安定因素，主油箱油即使全部放掉，還必須進行清理才能動火，改造方案比較復雜，但不失為一種好的方案。

2）僅對主油泵出口法蘭墊子進行改造

根據專家分析，由于主油箱出口法蘭墊子破損導致此次火災。我們就從法蘭墊子改造入手，通過查閱有關資料，比較成熟并且有個別廠家采用紫銅法蘭墊子可以避免由于安裝及運行時間過久導致原來采用的石棉墊子老化導致漏油，但此種墊子對安裝要求非常高，有一點的傾斜及受力不均都有可能導致墊子接觸不好從而導致漏油的發生。如果安裝工藝及安裝人員技術過硬可以采用此種改造方案。

3）在主油泵出口加裝防止透平油泄漏到高溫管道上的裝置

防止火災發生最根本措施就是在法蘭墊子破損時不讓高壓霧狀透平油泄漏到高溫管道上，我們可以從這方面入手，經過分析，技術人員設計了一種類似于在主油泵出口加裝防護管道的裝置。此管道為便于加工可以做成方形，在法蘭出口處上沿先加工一個方形的厚度2mm的鋼板，便于固定防止透平油泄漏的裝置，沿主油泵出口管道方向布置向下，上端通過方形鋼板固定，下面直接通到汽輪機5米平臺上并向外延伸到遠離高溫管道處，在出口下面放置一個容器，運行人員煤兩個小時對此管道出口進行巡回檢查，一發現有油滴下迅速報告，聯系檢修人員檢查，并通知主控制室對主油泵出口油壓進行分析，看有無下降的趨勢，及時采取措施進行處理。每隔兩個小時巡回檢查不一定就會及時分析漏油，在裝置出口處加裝一個檢測用的攝像頭，并把此畫面做到控制室監控畫面上，一抬頭就可以觀察到裝置出口情況，隨時掌控。如果運行中發生漏油，法蘭外面的防護裝置可以防止霧狀透平油噴到高溫管道上，從而避免火災的發生，為運行人員停機爭取時間。此方案投資小，便于操作。當然，在一個大修周期，必須對原采用的法蘭墊子進行更換，做到防患于未然。

4 結論

通過對以上幾種方案的對比分析，現在正在服役的以上油系統設計的機組根據本廠的技術實力可以選擇其中一種，本著易操作、投資小的優點，筆者認為采用第三種方案最為理想，若有更好的方法，歡迎提出共同學習。只要能夠避免類似的火災發生，為國家減少損失，為有同類設計的火電廠減少不必要的損失而貢獻一點微薄的力量。

[1]康松，楊建明，胥建群編著.汽輪機原理[M].北京：中國電力出版社，2000.

[2]程敬之主編.機械設計及制造[M].水利水電出版社.河海大學機械學院，1993，10.