汽轮机低压缸进汽连通管处漏汽原因排查及处理

汽轮机低压缸进汽连通管处漏汽原因排查及处理

柳积泉 郭维嘉

海南核电有限公司 海南昌江 572733

摘要：本文针对某电厂1#机组2号低压缸进汽连通管处突发漏汽问题，分析并排查漏汽的所有可能原因，最终找到了连通管漏汽的根本原因，并完成了消缺处理。

关键词：汽轮机；低压缸；漏汽

0引言

汽轮机是以蒸汽为工作介质，将蒸汽的热能转化为机械功的旋转设备。基本工作原理为将蒸汽发生器产生的高温蒸汽通过管道输送进汽轮机的高压缸内，推动转子旋转做功，从高压缸出来的蒸汽通过汽水分离再热器加热后经连通管进入低压缸，继续推动汽轮机转子旋转做功。某电厂1#机组汽轮机为哈尔滨汽轮机厂有限责任公司生产的HN650-6.41型汽轮机，该汽轮机低压缸的外缸部分全部由钢板焊接而成，为其内部的各部套提供支撑并把负荷转移至基础上。连通管的作用是将高压排汽导入汽水分离再热器，经去湿再热后再导入低压缸入口。连通管与低压缸之间通过法兰连接成整体，两半法兰之间通过密封垫片和密封胶来确保蒸汽传输的密封性。同时为了提高热效率，在连通管外均包裹着一层保温棉。

图1.低压进汽导气管

1故障现象

某电厂在运行一段时间后，巡检人员发现1#机组2号低压缸的连通管处漏汽，漏出的高温蒸汽在夜间环境温度下降时可以明显观察到白色雾化蒸汽，通过远程监控仪表数据可观察到在发生蒸汽泄漏后管道内部的压力降低了约15KPa。

2原因分析

从漏汽部位分析漏汽来源只有仪表引压管泄漏、连通管与低压内缸结合面泄漏两个可能。在搭设脚手架及拆除保温后，核实具体漏汽点为连通管与低压内缸法兰结合面。具体泄漏原因有可能是（1）机组长期运行振动导致连通管与低压内缸结合面的紧固螺栓出现部分松动，法兰预紧力不足泄漏；（2）连通管或低压内缸的金属法兰结合面出现较严重的吹蚀，蒸汽沿着损伤的密封面漏出。

图2.连通管与低压缸连接结构图

3制定措施

由于漏汽部位无法进行有效隔离，且漏汽量较小，漏汽引起的压降较小，综合考虑机组运行的经济性和安全性后，制定了两个方案，一是在维持机组正常运行的情况下，维修人员对以漏汽的法兰螺栓为中心的周边7颗螺栓进行在线复紧，紧固顺序为从漏汽螺栓向两边紧固，紧固力矩为1800N.m。如在线紧固后仍有漏汽，临时制作导汽板引流蒸汽避免高温蒸汽直接喷击导周围设备上；二是待机组停机窗口将连通管整体吊开后检查处理法兰面，并重新更换密封垫和涂抹密封脂回装连通管。

4现场实施

在机组运行状态下，维修人员穿戴好防高温器具后对漏汽法兰螺栓进行在线紧固，分别以600/1200/1800N.m的力矩分三次对漏汽点的7颗螺栓进行复紧，在紧固过程中发现漏气点正中的3颗螺栓有紧固余量，可初步确定漏汽原因为法兰螺栓因长期机组振动而松动后，使高温高压蒸汽将密封面上的密封脂吹处贯穿性的缺口导致漏汽。在将7颗螺栓全部复紧至1800N.m后观察仍有蒸汽泄漏，但漏汽量明显减少。联系机加人员制作导汽板安装到就地进行蒸汽引流，并对漏汽点每天进行观察漏汽趋势。

在计划内的机组停机窗口，维修人员将所有法兰螺栓拆下后吊出连通管。连通管吊出后检查连通管与低压内缸的法兰面均未发现明显的吹蚀损伤痕迹，钢制密封垫两侧涂抹的密封脂确有缺口存在。将连通管和低压内外缸的法兰面均清理干净并表面轻微抛光，重新在新的钢制密封垫上涂抹密封脂，将密封垫内圈对准法兰内圈回装。将连通管吊运至低压缸上方，缓慢将连通管落座在低压缸上，并分别以600/1200/1800N.m的力矩对法兰螺栓进行紧固，紧固过程中均采取对称紧固的方式。在紧固完成后用塞尺对所有紧固好的法兰面进行间隙复查，最终均能做到要求的0.03mm间隙不入。在处理后机组重新进汽冲转，持续观察原漏汽点一周均未再发现漏汽，确认缺陷已消除。

5总结

通过本次低压内缸进汽连通管法兰面漏汽的处理，总结出此漏汽法兰面处采用的钢制密封垫存在可压缩性差，在法兰螺栓出现松动时对密封面的补偿十分有限，密封效果几乎只能靠密封脂来保证，故提出物项替代将此处的钢制法兰垫更换成石墨缠绕垫，同时制定预防性维修项目，在低压缸不解体时定期对低压缸进汽连通管的螺栓进行力矩复查，以便在缺陷产生的初期能得到有效及时的解决。

此次消缺工作，维修人员充分考虑机组运行的安全性和经济性，通过对缺陷的两步处理，顺利消除缺陷，且能保障机组出现非停。维修人员在消缺过程中积极思考，在成功消缺的同时，也为后续同类问题的处理提供了参考经验，同时也持续改进提高机组的稳定性。

作者简介：

柳积泉（1993-），男，海南省万宁市人，2017年毕业于武汉理工大学，现就职于海南核电有限公司，邮编572733；

郭维嘉（1993-），男，新疆乌鲁木齐人，2017年毕业于大连理工大学，现就职于海南核电有限公司，邮编572733。