一起潤滑油進水事件淺析

馬 駿

（廣東省粵電集團有限公司沙角C電廠，廣東東莞523000）

0 引言

潤滑油系統為汽輪發電機組的所有軸承和推力軸承提供潤滑用油，冷卻軸承并帶走其散逸到潤滑油中去的熱量，保證軸承有較好的溫度環境。同時為發電機提供氫密封用油，確保發電機組的安全可靠運行。因此，確保油系統流量、油壓、油溫、油質合格，對于保障汽輪發電機組的安全可靠和經濟運行有著極其重要的意義。

汽輪發電機組潤滑油系統進水，可能會造成極大的危害，嚴重時甚至會造成潤滑油乳化，油膜破壞，軸承潤滑和冷卻變差，導致燒瓦事故發生；同時還可能銹蝕管道、設備，造成不可逆的后果。

1 油系統主設備

（1）本廠油系統為單母管制系統，共設有三臺油泵，主軸直接驅動的主油泵、交流電動機驅動的輔助油泵、直流電動機驅動的事故油泵。

（2）本廠潤滑油主油箱外形尺寸為長6m、寬3.6m、高3m，體積為64.8m3，正常油位貯存油量為40m3，其容積是根據保證回油雜質的沉淀和反乳化的原則確定的。油箱為簡單的碳鋼板焊接結構。主油箱中用垂直隔板將整個油箱分隔成連通的兩半部分，第一油室經過油過濾器后回油母管的油通過連通管進入第二油室，各泵均自該油室吸油。第一油室起到了分離雜質的作用，兩個油室增加了油的流程，方便了實現充分沉淀和強化反乳化的過程，從而能夠最大限度地保證油質。

（3）本廠為水氫氫冷發電機，采用氫冷以提高冷卻效率。氫冷發電機組采用密封油來避免氫氣與大氣相接觸，以免發生爆炸和著火的危險。透平油與氫氣接觸不會發生化學反應，可以從根本上避免氫的自燃，但油滲入發電機也是易燃的，因此，結構設計要求就需要精心考慮。本廠潤滑油系統本身采用透平油，發電機的密封油充分利用潤滑油系統油源設備的優勢，從潤滑油系統中取油。

2 潤滑油泵房消防水配置

本廠自動噴淋系統分為兩類：水力傳動管網式噴淋系統和空氣傳動管網式噴淋系統。各個自動噴淋區都是獨立系統，均由自動控制的噴淋控制閥連接至主消防管路上。在正常情況下，噴淋控制閥由壓縮空氣或消防水的壓力維持在關閉狀態，一旦發生火災，熱敏玻璃泡就會熔化，從而釋放壓縮空氣的壓力，噴淋控制閥因壓力下降動作打開，進行噴淋滅火。

潤滑油泵房區域采用空氣傳動管網式噴淋系統，正常水壓為1MPa（10bar），雜用壓縮空氣壓力為0.45MPa（4.5bar）。當該區域發生火災時，玻璃泡熔化使管路氣壓下降，控制閥因壓差作用而自動打開，同時推動水鈴報警，并傳遞信號到消防報警系統。本系統采用了壓縮空氣作為噴淋控制閥的動力，靈敏度高，基本消除了系統的拒動，有效避免了電氣控制系統中易出現的控制回路、節點、電磁閥或電動門故障引起的拒動。但是噴淋系統對壓縮空氣氣源可靠性要求很高，壓縮空氣壓力低會引起誤動。一旦中斷氣源，噴淋控制閥就會動作。

3 潤滑油進水事件經過及運行處理

18：30，操作員在汽機房巡檢時發現潤滑油泵房消防水動作，未發現異常火警，報告值長。集控消防自動報警盤聲音低，電動消防泵啟動顯示燈故障，不亮。操作員在現場檢查到是消防水噴淋控制壓縮空氣管脫落，引起潤滑油泵房消防水噴淋動作。在確認無火警的情況下，隔離相關區域大水閥，通知消防水維護人員立即處理。待該區域消防水停止噴淋后，通知操作員檢查頂軸油泵和交、直流潤滑油泵電機是否被淋濕進水，通知檢修人員對設備進行檢查及檢修。

發電機出現轉子接地報警和氫氣露點高報警。運行當值進行發電機氫氣排補，同時檢查現場發電機保護屏柜、勵磁系統控制屏柜、DNC系統控制柜的運行報警情況，并立即去現場檢查油系統及氫冷器情況。操作員在現場檢查后告知密封油真空泵出口處有水被抽出，集控人員結合氫氣露點升高以及潤滑油箱油位上升，判斷為潤滑油系統進水。當值值長立即聯系化學儀表班校對儀表，通知化學試驗班立即進場化驗油質；同時令操作員加強氫氣排補，檢查潤滑油凈化器、密封油真空泵運行情況，確保潤滑油凈化器、密封油真空泵穩定運行；并通知化學運行加強制氫、密切監視氫站設備運行情況；集控人員密切監視油系統參數，各軸承振動、瓦溫情況，做好事故預想，一旦出現異常立即處理。

之后，間歇性出現轉子接地報警。在氫站壓力滿足的條件下，不間斷對發電機進行氫氣排補操作。確認機組油凈化器工作正常，并加裝一套潤滑油濾油裝置進行濾油。化學運行現場取樣后，檢驗3號發電機氫氣露點為8.5℃，正常運行值應為-5℃，集控監視器上顯示為10.7℃。

為降低發電機氫氣露點，通過氫氣排補操作補充干燥氫氣進入發電機，并不斷監測氫氣露點和轉子接地報警情況，期間轉子間斷出現接地報警。化學運行間隔半小時對3號發電機氫氣露點進行了三次化驗，露點分別為31.5℃、25.8℃、32.69℃。

通過排補氫氣操作未能有效改善氫氣露點，制氫站制氫能力滿足不了排補氫量的要求，發電機轉子也出現間斷性接地報警，經中調同意，解列停機。

4 本次潤滑油進水事件原因分析

本次事件的直接原因是由于控制消防噴淋大水閥的壓縮空氣管松脫，導致壓縮空氣壓力下降，大水閥動作，從而造成潤滑油泵房消防噴淋的誤動作。消防報警盤的報警顯示，本次消防水誤動作的時間是17：20左右，由于消防報警盤的聲光報警工作不正常，在18：30左右，運行日常巡檢時才發現消防噴淋動作，繼而進行了處理，導致處理前大量的水長時間噴灑在潤滑油箱頂部，并滲漏到油箱內。

發電機氫氣露點異常升高的原因是消防水噴淋閥誤動作后導致主潤滑油箱進水，事后在DCS上記錄，噴淋前后，潤滑油箱油位由39130L升至39450L（圖1），總計入水量約320L。帶水潤滑油進入密封油系統中，密封油進入發電機兩端密封回路，油中水分被氫氣吸收而導致發電機氫氣濕度增大，露點升高，由原正常運行值-5℃上升為10.7℃（現場在線儀表）。取樣化驗密封油中含水約12000mg/L（控制標準為≤50mg/L），屬于嚴重超標。

圖1 潤滑油主油箱油位圖

發電機內氫氣濕度增大，轉子繞組對地絕緣下降，達到轉子接地監測裝置（MRET）的動作值（4.5kΩ）后發轉子接地報警。發電機轉子額定工作電壓497V，額定工作電流4318A。

5 本次事件反映出的問題

5.1 消防監控不到位

10月5日17：20，消防水噴淋動作同時消防監控系統發出警報，直到18：30運行人員巡檢才發現，在此期間，集控運行人員均未能注意并確認報警信息；消防值班員沒能及時發現異常，存在疏漏，如果火情屬實，后果將十分嚴重。

5.2 消防警報系統問題較多

集控室內的消防警報監視柜報警聲音過小，容易被忽略；系統報警信號過于混雜頻繁，不能有效辨識警報的性質和緊急程度；消防泵啟動顯示燈不亮，消防泵異常啟動時未能及時發現，等等。

5.3 運行異常處理不夠及時果斷

10月5日18：30發現潤滑油系統大量進水后，油中水分、氫氣露點指標已嚴重超限，發電機轉子發出了一點接地報警，且經過多次氫氣補排，指標沒有明顯好轉。在這種情況下，沒能及時停機，機組帶病運行，有較大的安全風險。

5.4 消防水管道系統老化，可靠性降低

本廠已經商業運行二十多年，全廠消防水系統存在管道腐蝕、法蘭緊固螺栓腐蝕剝落、控制壓縮空氣系統管道腐蝕松脫等問題，系統老化劣化問題突出，可靠性降低。

5.5 主機潤滑油事故放油系統存在安全隱患

主機潤滑油事故放油一次門就在油箱邊上，事故發生時不好靠近操作；沒有設計隔離的事故放油池，放油時油直接敞露在油箱旁邊的淺油池中，如果發生火情，容易蔓延助長火勢。

6 針對上述問題的反措

6.1 始終保證對消防系統的有效監控

集控運行人員、消防維護人員、專職消防員等須按規定對消防系統進行有效的巡回檢查和監控；維護好消防監控系統，確保系統運行狀態良好。

6.2 加強設備維護，保證消防水管道系統安全可靠

對于運行時間較長、消防水管道系統腐蝕損壞明顯的單位，應抓緊完成專項整改，務必保證系統安全可靠。

6.3 強化運行異常處理管理

嚴格根據運行規程規定，嚴密監視運行參數。運行參數一旦超限，達到機組停機條件時，應及時按規定停機。

7 結語

本文對一起潤滑油進水事件進行了分析，找出了事件發生的原因，總結了事件反映出的問題，并針對這些問題提出了幾點反措。

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