某大型水电站机组受油器操作油管断裂事故分析

某大型水电站机组受油器操作油管断裂事故分析

1轴流转桨式机组石龙嘴水库是武都引水工程一期总渠道的旁通站。这是一项使用电子管理的配套工程。电站于1988年动工兴建,1990年12月30日第1台机组发电,1991年5月18日第2台机组发电。装机容量2×8800kW,为轴流转桨式机组。设计水头20.7m,最大水头21.56m,最小水头17m,单机设计引用流量53.45m3/s,年设计发电量11860万kW·h,年利用小时数6740h,保障设计出力6400kW。2透平油向发电机上风机2005年7月21日7时10分,运行值班人员发现1号机组油压装置油泵启动频繁,受油器漏油量突然增大,超出回油管的排油能力,透平油从受油器油盆处向外溢出,洒向发电机上机架盖板,同时机组声音异常。运行人员根据以往经验,判断受油器的操作油管断裂,于是立即采取紧急停机措施将发电机组停了下来。3上操作油管断裂事故电厂2号机组曾多次发生过受油器上操作油管断裂事故,据以往经验,初步判断是上操作油管断裂。发电机组有上、中、下3段操作油管,具体故障在何处,只有从上到下逐步拆卸检查。3.1操作油管修复通过从上至下逐步拆卸检查,发现上操作油管完好无损。当拆卸下集电环座时到推力头时,发现中操作油管上法兰焊接缝有裂纹,至此判断故障点在中操作油管上。按照一般的机组拆装顺序,安装时是先安装好操作油管,再吊装转子,那么要对操作油管的裂纹进行处理,也只有将顺序倒过来,先将转子吊出基坑,才能取出操作油管。制定好方案措施后,立即组织检修人员进行抢修。拆除上下导轴承、拔推力头、拆大轴联接螺栓、吊上机架、吊转子,取出中操作油管,用时3d(7月21日—23日)。后将操作油管送到机械加工厂,车削掉操作油管法兰焊缝的焊接体部分,形成焊接坡面,重新焊接,再对法兰端面重新车削,保证端面的平行度,重新钻连接螺栓孔,用时2d(7月24日—25日)。操作油管修复好后,运回电厂又立即组织人员进行回装,加班加点恢复机组运行,用时8d(7月26日—8月2日)。机组事故抢修前后总共用时13d,发电损失280余万kW·h。3.2操作油管裂纹修复回装法故障统计分析8月2日机组检修完毕后投入试运行阶段。8月4日19时左右,在未满72h连续试运行的情况下,再次出现受油器甩油盆向外甩油现象,中操作油管又发生断裂事故。经分析,中操作油管第1次出现裂纹,是因上次机组检修的过程中,镜板水平调整质量未控制好,机组轴线倾斜超标,操作油管在运行中与固定部分发生干涉,震动加大,焊缝疲劳损伤造成。操作油管裂纹修复后短时间内再次出现裂纹事故,原因是焊缝在焊接后未处理好退火消应力工艺。面对同样的事故反复出现,除了分析事故的根本原因外,机组拆卸的工作量和工期也是一个很大的问题。机组中操作油管的拆卸,如果采用原来的拆装方法,将继续停机10多天,并且大部分是机组的拆卸和回装时间,而操作油管的修复本身只需要2d,加之检修人员在第1次检修中连续昼夜加班10多天,体力还未完全恢复。是否有更好的办法来缩短机组拆卸和回装时间,以减少检修的工作量和发电的损失呢?既然故障的具体位置在中操作油管,就是要想办法以最少的拆卸工作量而能把中操作油管拆出来。通过查阅技术图纸,分析发电机组的结构,我们采取了不吊发电机转子,而是将发电机转子用垫块垫高的方法,在大轴法兰的联接处将中操作油管与下操作油管分离,然后从发电机大轴中将中操作油管抽吊出来送去重新处理,再用相反的顺序回装回去的方法。中间采取冲水盘车的办法调整上操作油管的摆度,最后试车测试轴承摆度,对轴瓦间隙做微调。3.3顶起转子装置的铺设为了保证在大轴联接处拆卸中操作油管与下操作油管的连接螺栓有足够的操作空间,必须保证发电机与水轮机大轴法兰之间的间隙有100mm,而大轴法兰之间的联轴间隙只有20mm左右,还必须将发电机转子垫高约80mm。首先将发电机拆卸至推力头,分解发电机与水轮机的大轴法兰联结,利用顶起转子装置顶起转子,将转子重量转移到下机架上;上机架不承受转动部分重量后,再用行车将上机架吊起上移20mm,在上机架支臂处用垫块垫高10～20mm,后将制动器泄压复位,转子重量又转移到上机架上。在制动器的制动闸上垫上10～20mm厚垫块后,又重复上面的步骤再顶起转子,将转子重量转移到下机架上,在上机架的支臂处再叠加10～20mm厚的垫块,这样反复操作4～5次。在将上机架垫高的同时,逐步将转子垫高上移约80mm,保证有足够的空间拆卸中操作油管。中操作油管修复好后,先将其插入发电机大轴内连接好,再用上面相反的方法逐步去除垫块,将上机架和转子恢复到原来的高程和位置。4不吊转子检修第1次检修,机组拆卸时间3d,操作油管加工修复时间2d,机组回装时间8d,机组事故抢修前后总共用时13d,发电损失280余万kW·h。第2次检修,机组拆卸时间1d,操作油管加工修复时间2d,机组回装时间1.5d,机组事故抢修前后总共用时4.5d,发电损失99万kW·h。不吊转子拆装中操作油管的检修方法,减少了上下导轴承、推力头的拆卸以及轴线、轴瓦间隙的调整等工作量,可以节约大部分的检修时间。第2次检修的总时间只占第1次的1/3,去除操作油管的送外修复时间2d外,机组的拆卸和回装时间几乎是第1次的1/5,同时影响的发电损失也只有第1次的1/3。5发电机与发电机的连接不吊转子拆