汽包雙色水位計泄漏原因分析及預控

邱 靖

（神華神東電力重慶萬州港電有限責任公司，重慶 萬州 404027)

1 汽包雙色水位計工作原理

雙色水位計通過汽、水閥門與汽包汽側、水側相連接，形成連通體，利用連通器的原理使水位計的水位與汽包水位保持一致。云母雙色水位計是利用光在不同介質中呈現不同的折射率和反射特性，并借助于濾色片使液相呈綠色，氣相呈紅色來顯示汽包水位的。由光源發出的光，通過紅綠濾色片，射向水位計本體液腔。在腔內氣相部分，紅光射向正前方，而綠光斜射到腔壁上被吸收；在腔內液相部分，由于水的折射，使綠光射向正前方，而紅光斜射到腔壁上被吸收。因而在正前方觀測時，可看到水位計顯示汽紅水綠，汽滿全紅、水滿全綠的顯示效果，且顯示效果清晰透明。

2 某電廠汽包雙色水位計簡介

某電廠使用長春鍋爐儀表程控設備股份有限公司生產的無盲區雙色水位計，其公稱壓力32?MPa，工作壓力 18.87?MPa，中心距 1?130?mm，型號為B69H-32/2-W(見圖 1)。

該雙色水位計主要由表體、閥門、光源總成(光源箱、觀察罩)、開關電源組成。光源采用發光二極管，配備35?W輸入為220?VAC、輸出為5?VDC的具有4檔調壓功能的開關電源。就地正前方采用彩色工業電視遠程監視。

無盲區雙色水位計觀察孔在表體2條垂直直線上，通過將觀察孔交錯組合消除了中間盲區，提高了觀察水位的準確性。

圖1 B69H-32/2-W型無盲區雙色水位計外形結構

該水位計自2012-05-12投運后，1號機汽包雙色水位計發生泄漏7次，2號機汽包雙色水位計發生泄漏9次，共計泄漏16次。其中云母片破損泄漏12次，三通閥泄漏4次，可見泄漏問題主要由云母片破損引起。

3 汽包雙色水位計泄漏原因分析

3.1 檢修工藝質量不良

3.1.1 密封面清理不達標

清理水位計表體時，未能將表體上的雜物清理干凈。使用刮刀清理壓蓋內部石棉墊時，石棉殘渣未清理干凈。清理密封面時，誤劃傷密封面。密封面應無麻點、溝痕，否則應進行修磨、加工。

當密封面清潔度、平整度不達要求時，緊固壓蓋螺栓后，云母片與墊之間存在間隙，密封不嚴，投運水位計后其受熱不均容易發生泄漏。

3.1.2 水位計視窗玻璃突出量不合格

視窗玻璃相對于壓蓋密封面的突出量應在0.14～0.18?mm之間，如果突出量不在此范圍內，可采用平銼刀、砂布來修整石棉墊的厚度。只有達到要求才能保證密封能力及使用壽命。當突出量過大時，緊固螺栓后，壓蓋與表體不能完全接觸，容易發生泄漏。當突出量過小時，緊固螺栓后，壓蓋內視窗玻璃無法壓死云母片，密封效果不佳，容易發生泄漏。

3.1.3 壓蓋螺栓緊固步驟錯誤

安裝時，應按拆卸時做的記號復裝壓蓋，螺母先用手擰緊，再對角緊固，逐漸加力，且緊固力要均勻。針對B69H-32/2-W型雙色水位計，按照①→⑧→④→⑤→②→⑦→③→⑥緊固順序(見圖2)及扭矩值分4次擰緊，最后由同一個人以規定扭矩，將全部螺母緊一遍，保證緊固力均勻。當水位計投入正常運行24?h后，再一次按上述順序對角緊固螺母，且最高扭矩不能超過規定值，以免損壞密封組件、雙頭螺柱及表體螺紋孔。緊固前一定要先關閉所有閥門。

圖2 壓蓋螺栓編號

3.1.4 壓蓋螺栓緊力不正確

檢修人員在緊固壓蓋螺栓時，未使用力矩扳手，而依靠借力桿對螺栓進行緊固。雖然緊固螺栓順序正確無誤，但是緊力不正確。力矩過大時可能引起云母片的破損；力矩不夠時，密封效果不佳，長時間運行下容易發生泄漏。B69H-32/2-W型雙色水位計需要按順序緊固4次，4次力矩分別為90?N·m，110?N·m，135?N·m，150?N·m。

3.1.5 螺柱絲扣損壞引起泄漏

汽包雙色水位計解列后，拆卸螺母、螺柱前未噴灑螺栓松動液，造成螺柱咬絲、絲扣磨損。投運水位計后，螺栓受熱膨脹，由于絲扣磨損的螺柱與其他螺柱膨脹不一致，造成云母密封不嚴。長期如此，汽水混合物容易從受損螺柱附近噴出，損壞云母片，造成水位計的泄漏。壓蓋雙頭螺柱上不應有毛刺、不光潔、絲扣損壞等缺陷；若有拉長、塑性變形時，必須予以更換。

3.2 投運方法錯誤

雙色水位計解列后重新投運時，預熱不充分，預熱方法錯誤，將引起泄漏。正確的預熱方法為：首先緩慢開啟水位計排污閥1/5圈，然后微開啟汽側一次閥，再將水位計二次汽閥緩慢開啟1/5圈，讓微弱汽流通過大約20～30?m in，使水位計本體溫度相對穩定，充分預熱。然后順序關閉二次閥、一次閥、排污閥。隨后再正確投運水位計。

3.3 運行環境不良

3.3.1 水位計內外溫差大引起泄漏

鍋爐廠房露天布置時，汽包水位計外部溫度受天氣因素的影響，內外溫差極大，長期以往造成云母片受熱不均，易產生裂紋，引起水位計泄漏。

3.3.2 振動引起泄漏

汽包水位計下方未安裝固定支架，當汽包壓力變化時，造成水位計管道振動。振動頻繁發生，易引發水位計泄漏。

3.4 備件質量不良

云母片厚度應按鍋爐壓力選擇，工作壓力小于9.8?MPa時，總厚度為0.8～1.0?mm；工作壓力大于等于9.8?MPa時，總厚度為1.2～1.5?mm。如云母片厚度不達標、密封墊質量不合格，在高溫高壓下長期運行會產生裂紋，引起汽水混合物從壓蓋位置泄漏。

3.5 管理制度不完善

檢修、運行管理制度不完善。這使得運行、檢修人員無章可循、無據可依，對錯誤的操作步驟習以為常，將加速云母片的損壞，引起水位計泄漏。

4 防止雙色水位計泄漏的預控措施

4.1 按照規程檢修水位計

4.1.1 嚴格遵守水位計檢修注意事項

水位計解列后，嚴禁采用噴淋、充水等方式將水位計快速冷卻，以免水位計產生裂紋，應該采取自然冷卻的方式讓水位計緩慢冷卻。

更換水位計密封組件或檢修復裝時，必須在螺栓、螺母的螺紋部分涂抹高溫螺紋防銹劑，避免水位計長期高溫運行后再次拆卸時發生螺栓、螺母卡死、咬絲、崩牙或腐蝕、氧化等現象。

安裝云母密封組件時，要嚴格按照密封組件的上、下順序安裝。石墨墊片應完整無折痕、無撕裂現象；云母片邊角整齊，無起皮、龜裂、折痕；密封組件只能使用1次，不能重復使用。

4.1.2 定期更換水位計云母密封組件

在顯示正常情況下也應每半年更換1次，以防止發生泄漏、爆表事故。特殊情況時，如云母片結垢嚴重且無法沖洗時，應立即更換云母組件。應對光源箱進行徹底清潔，清潔發光二極管的發光面及透光玻璃，保證清晰度和良好的透光性能。

4.2 正確投運水位計

無盲區系列雙色水位計閥門內設有保險球，即設有鋼球保護裝置，投運前此閥門處于關閉狀態。投運時先微開啟汽側、水側一次閥，然后將水位計的二次汽閥緩慢開啟1/5圈，再將二次水閥緩慢開啟1/5圈，以此順序循環操作，直至二次閥門全開。否則如水位計閥門一次全開，保險球會將通道堵死，出現假水位而造成嚴重事故。如因錯誤操作引起保險球堵死通道，則應立即處理，處理方法是：立即關閉所有閥門，然后按上述開啟閥門步驟重新操作一次。鍋爐正常運行時要全開水位計的汽、水閥門，否則保險球起不到保護作用。

4.3 正確沖洗水位計

無盲區系列雙色水位計長期運行后也會結垢，導致紅、綠色顯示不清晰，根據實際情況需進行沖洗。沖洗方法分為汽沖洗和水沖洗2種。

(1)?汽沖洗。先將水位計的汽側一、二次閥完全關閉，再開排污閥，之后微開汽側一次閥，再將汽側二次閥緩慢開啟1/5圈，利用高壓蒸汽沖洗結垢的云母片，通過控制汽側二次閥的開度來調節高壓蒸汽的流量，沖洗時間1～2?m in(不宜過長)。若水位計已清晰，可停止沖洗工作。沖洗完畢，順序關閉二次閥、一次閥、排污閥。

(2)?水沖洗。首先關閉汽包水位計汽側一、二次閥，水側二次閥，隔離汽包水位計。然后打開汽包水位計排污閥，待水放凈后關閉排污閥，此時便開始水位計的沖洗工作。沖洗水位計時，沖洗水的壓力由水側二次閥開度來控制。緩慢并微開汽包水位計水側二次閥，使水依次流過水側二次閥、水汽側閥之間的連通管、汽側二次閥、水位計，使水位計充滿水，然后關閉水側二次閥，開啟排污閥，依靠水位計內的壓力與水的自重帶走污垢。若水位計已清晰，可停止沖洗工作。

若沖洗后水位計仍不清晰，為安全起見應停止沖洗，更換云母密封組件。對水位計的沖洗時間不能過長或反復沖洗，以避免出現泄漏、爆表現象。

4.4 加強備件質量驗收

備件到廠后，要嚴格執行誰簽字誰負責的驗收制度，避免調查水位計泄漏原因時，無人可查、無據可依。對于無法從外觀判斷質量的備件，應注明原因，必要時與生產技術部、運行部中經驗豐富的專工共同進行質量驗收。待備件投入使用無異常時，再簽字確認備件質量無誤。

建立供貨商黑名單。當某個供貨商提供的產品連續出現問題時，應禁止該供貨商參與招標。從源頭上切斷不合格產品流入現場的途徑。

4.5 完善管理制度

制定完善的檢修、運行管理制度。檢修、運行人員要按照故障制度規定的步驟進行操作，以確保水位計安全可靠運行。

5 結束語

通過以上分析可知，要預防水位計泄漏，需從以下3個方面進行預控。

(1)?備件質量。備件質量影響著水位計的安全運行，不合格的產品、厚度不達標的云母片，都不能滿足機組的使用要求，長時間在高溫高壓下云母片很容易發生裂紋，引起水位計泄漏。這不僅加大了檢修人員的工作量，同時也給機組的安全穩定運行帶來隱患。

(2)?檢修工藝。檢修人員清理密封面的方法，緊固水位計壓蓋螺栓的步驟以及緊固螺栓的緊力，對水位計的密封性能都有著十分重要的影響。檢修人員必須嚴格遵守檢修工藝規程，維修水位計時必須依靠水位計表體的自然冷卻，禁止對水位計表體強制冷卻，避免水位計表體冷卻不均，產生裂紋。

(3)?投運程序。運行人員投運水位計時必須嚴格執行運行操作規程，對水位計進行15?m in以上的預熱，避免水位計云母片受熱不均產生裂紋，進而在運行中發生泄漏現象。打開閥門時，先投運一次閥，再投運二次閥，關閉時正好相反，以保證水位計的使用壽命。

1?中華人民共和國國家能源局．DL/T5210.2—2009電力建設施工質量驗收及評價規程(鍋爐機組篇)[S].

2?國家電力公司．防止電力生產重大事故的二十五項重點要求[M]．北京：中國電力出版社，2013．