摘??? 要: 通過(guò)分析兩起水電廠設(shè)備淹沒(méi)事故的原因,針對(duì)水輪發(fā)電機(jī)組的過(guò)流部件及附屬設(shè)備等因腐蝕、磨損、松動(dòng)等機(jī)械故障造成的淹沒(méi)事故提出了相應(yīng)的預(yù)防措施。
關(guān)鍵詞: 水電廠 淹沒(méi)事故 預(yù)防措施
l前言
水電廠除了在汛期要加強(qiáng)對(duì)大壩、水工建筑、廠房等重點(diǎn)部位的監(jiān)測(cè)和巡視,確證設(shè)備運(yùn)行良好、電源可靠、閘門(mén)啟閉靈活,保證防洪、防淹各種搶險(xiǎn)物資到位,防止洪水對(duì)大壩、廠房和機(jī)組造成的損失之外,由于水電廠運(yùn)行的特殊性,也必須注意防止由于設(shè)備零部件腐蝕等原因造成的水淹廠房、損壞設(shè)備的情況發(fā)生。
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2 事故舉例
2.l 真空破壞閥損壞引起的水淹頂蓋事故
2.1.l 事故經(jīng)過(guò)
某60MW軸流轉(zhuǎn)架式機(jī)組在支持蓋內(nèi)對(duì)稱布置有4個(gè)自動(dòng)式緊急真空破壞閥,孔口直徑600 mm,閥盤(pán)直徑 3 5 0 mm,其作用是機(jī)組緊急停機(jī)時(shí)向轉(zhuǎn)輪室補(bǔ)充空氣,防止真空度過(guò)大引起水擊抬機(jī)造成的危害。閥盤(pán)在轉(zhuǎn)輪室真空達(dá)到0.01MPa時(shí)自動(dòng)開(kāi)
啟,達(dá)到0.03MPa時(shí)全部開(kāi)啟,而小于0.01f MPa時(shí)則自動(dòng)關(guān)閉。
某日,該機(jī)組在運(yùn)行時(shí),機(jī)組十Y方向的一個(gè)真空破壞閥突然大量漏水,使頂蓋集水槽的水位急劇上升,雖將全部頂蓋排水泵起動(dòng)抽水,但水位仍然快速上升,很快就淹沒(méi)頂蓋排水泵和水輪機(jī)導(dǎo)軸
承,使機(jī)組被迫停機(jī)。
2.1.2 事故原因分析
事故后對(duì)該真空破壞閥進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)密封環(huán)與閥體的8?jìng)€(gè)M16連接螺絲已全部斷裂或脫落,其中3個(gè)斷裂螺絲的斷日是陳舊的痕跡,說(shuō)明在事故前已腐蝕。此外,斷裂密封環(huán)嚴(yán)重移位,在鬧盤(pán)與
密封環(huán)之間形成較大的錯(cuò)口,由于當(dāng)時(shí)頂蓋水壓為0.15MPa,因此造成大量漏水,漏水量約90m3/h,大大超過(guò)了3臺(tái)頂蓋水泵的排水量。
該真空破壞網(wǎng)在設(shè)計(jì)上也存在嚴(yán)重的缺陷,主要是材料選用不當(dāng)、密封環(huán)連接強(qiáng)度較低。密封環(huán)和連接螺絲采用青銅材質(zhì),閥座采用鋁合金材料,本來(lái)鬧座上所鉆的MI6 mm螺孔和螺絲連接強(qiáng)度較低,加上長(zhǎng)期運(yùn)行,鋁與銅金屬產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng),使螺孔和螺絲的螺紋連接部分受到嚴(yán)重腐蝕,進(jìn)一步削弱了密封環(huán)與閥座的連接強(qiáng)度。在機(jī)組運(yùn)行時(shí)頂蓋振動(dòng)、水流作用和真空破壞閥動(dòng)作的影響下,
導(dǎo)致螺絲斷裂或脫落,造成密封環(huán)嚴(yán)重移位,這是造成事故的主要原因。
2.1.3處理措施
將機(jī)組的4個(gè)真空破壞閥閥體都改為鑄鋼結(jié)構(gòu),密封環(huán)的連接螺絲改用M20mm的45號(hào)鋼螺栓,其余部件保持不變。另外,閥盤(pán)與閥桿的固定螺母增加止動(dòng)銷釘,防止由于螺母松動(dòng)造成閥盤(pán)脫落而引起的頂蓋被淹事故。
由于真空破壞閥裝設(shè)在支持蓋內(nèi)與水輪機(jī)流道的水流直接接觸,應(yīng)定期對(duì)其監(jiān)測(cè)、維護(hù)。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選擇耐腐蝕、強(qiáng)度高的材料和結(jié)構(gòu),以防止由于真空破壞閥零件腐蝕、松動(dòng)、斷裂等引起的故障。
2.2檢修排水系統(tǒng)逆止網(wǎng)破裂引起的淹沒(méi)事故
2.2.l事故經(jīng)過(guò)
某機(jī)組的檢修排水系統(tǒng)采用間接排水方式,機(jī)組檢修時(shí)渦殼、尾水管的積水排到排水廊道,再用檢修排水泵抽水至下游。
當(dāng)時(shí)由于一臺(tái)機(jī)組的發(fā)電機(jī)推力軸承發(fā)生燒瓦事故,處理時(shí)需要盤(pán)車檢查研刮瓦的質(zhì)量,故落下尾水閘門(mén),起動(dòng)檢修排水泵欲將尾水位降至轉(zhuǎn)輪安裝高程v39.5m以下,以減少盤(pán)車時(shí)輪葉轉(zhuǎn)動(dòng)的
水阻力。但當(dāng)一臺(tái)檢修排水泵(單級(jí)雙吸離心水泵,型號(hào)13SH—9A,電動(dòng)機(jī)功率155kw,流量 530m3/h,揚(yáng)程為75由啟動(dòng)不久時(shí),管路突然有大量水噴出,運(yùn)行人員無(wú)法判斷漏水部位和及時(shí)采取關(guān)閉有關(guān)水泵進(jìn)出口閥門(mén)等應(yīng)急措施,只好停泵撤離現(xiàn)場(chǎng),致使排水廊道(包括檢修和滲漏水泵房的全部離心水泵電機(jī)、控制柜等)被全部淹沒(méi)。