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）

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

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 490mm，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300mm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1.9MPa）。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5mm，深2mm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110MPa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34mL/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2.156MPa，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5mm，深2mm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。

圖1　靜壓狀態下水流滲出方向

圖2　機組運轉時水流滲出方向

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13mm、深8.6mm，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，且對組合縫進行封焊處理。

經過機組修后試驗及運行后幾個月觀察，頂蓋組合縫出現銹跡，滲水部位受銹蝕及水中雜質堵塞、水流作用力等綜合影響，已完全沒有水滲出。

8　結語及啟示

由于受檢修工期限制，針對頂蓋滲水情況不可能進行返工處理，只能采取臨時處理措施。經了解，國內仍有不少水電站頂蓋分瓣面采用密封形式封水，未對頂蓋組合縫進行封焊處理，且頂蓋是在組裝完成后進行定位銷孔加工，不可能再進行解體處理。從小灣2號機組頂蓋滲水情況來看，存在一定的安全隱患，建議水電廠頂蓋在安裝階段組裝完成后將分瓣面全部進行封焊，此舉百利無一害。

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

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。