??????? 由于汽缸、閥門和大軸表面到中心孔的厚度都很大，在增溫和冷卻過程中，都存在由于溫差引起的熱應力，增溫的一側要膨脹，但受部件內部存在溫差制約，不能自由膨脹而產(chǎn)生壓應力，減溫的一側要收縮，也受溫差制約不能自由收縮而產(chǎn)生拉伸應力，如果溫度變化率過快，產(chǎn)生的壓應力或拉應力使材料表面達到屈服點甚至超過屈服點，則將形成殘余變形。隨機組起停，加減負荷累積下來，就會使材質表面產(chǎn)生裂紋并不斷發(fā)展影響機組的使用壽命。一些電廠對溫度變化率過快影響機組壽命認識不足，在設備起、停、加減負荷等變工況情況下對溫度變化率控制不嚴格，經(jīng)常出現(xiàn)溫度大幅度直線升、降、例如有的廠吹灰器不能正常投運，過熱器積灰結焦影響正常運行，于是在后夜低負荷時采用突然降負荷并使過熱器降溫掉焦掉灰，這種措施在短時間改善鍋爐運行狀況也有一些效果，但在這處過程中蒸汽溫度呈數(shù)十度直線升降，對機爐材質將造成熱應力嚴重超標；再如有的電廠在沒有技術措施保證正常的溫度變化率的情況下，盲目縮短起停時間未搞速起停等等，這些做法在初期可能看不出影響，但經(jīng)過一段時間，可能造成汽缺變形、部件裂紋、汽封嚴重磨損等等而發(fā)生事故并影響設備壽命。
??????? 因此，在控制機組溫度變化率方面，應采取以下主要措施：
??????? （1）根據(jù)制造說明和典型規(guī)程的規(guī)定，制訂機組冷態(tài)啟動、溫態(tài)啟動、熱態(tài)啟動（300MW機組運行規(guī)程規(guī)定，高壓缺調節(jié)級內缺內壁200℃以下為冷態(tài)，200～370℃為溫態(tài)，370℃以上為熱態(tài)，美國通用公司對冷態(tài)規(guī)定為150℃以下，溫態(tài)為150～375℃，熱態(tài)相同）、滑參數(shù)啟動、帶負荷、停機的依據(jù)，嚴格按曲線規(guī)定控制溫度變化率。
??????? （2）熱態(tài)啟動時，嚴防低于機組金屬濕度的蒸汽進入機內或送入封，并落實各項防止汽缺進水的措施。金屬表面聚冷比聚熱對壽命的影響更大。
??????? （3）在運行中或故障情況下，要盡量避免汽溫大幅度變化。
??????? （4）快速啟、停應有技術措施，并經(jīng)試驗確保溫度變化在正常允范圍內方可實施。
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??????? 第九節(jié)? 汽輪機承壓部件、壓力容器爆破
??????? 汽輪機管道系統(tǒng)承壓部件和壓力容器爆破也將造成嚴重后果，如主蒸汽管道，給水管道、高加疏水管道、除氧器等發(fā)生爆破，不僅造成設備損壞，而且會造成人身傷害，現(xiàn)將比較典型的事故案例列舉如下：
??????? （1）90年代初期某廠一臺蘇制100MW機組運行中發(fā)現(xiàn)電動主汽門前主蒸汽管焊口附近漏汽，隨即將機組停運后進行檢查，發(fā)現(xiàn)Ф273mm主蒸汽管道與電動主汽門的焊縫已有1／4圓周裂透。割管檢查發(fā)現(xiàn)主蒸管道使用是Ф273mm×30mm的厚壁管，而電動主汽門接口處壁厚僅20mm，且外徑略大于273mm，施工安裝時將主蒸汽管內壁作了斜坡擴孔，對接處壁厚約18mm。投產(chǎn)后也未檢查過該焊縫的情況，致長期運行中受管道力矩和熱應力等影響產(chǎn)生裂紋。另一根主蒸汽管也已產(chǎn)生裂紋。由于發(fā)現(xiàn)后及時停機檢查，才未釀成毀滅性災害。
??????? （2）1987年某廠300MW機組中甲側主汽管上的大旁路鑄鋼三通與管道焊口運行中突然斷開，最大水平位位移1.2m，并引起另一Ф33mm×16mm管道折斷，汽水灰塵進入發(fā)電機小間造成發(fā)電機出口短路，廠房也局部損壞，造成這次事故的主要原因是三通外徑380mm，管口外徑353mm，對接焊口時三通管外壁未削坡（15℃），有陡的臺階，斷口尚鑄鋼側熔合線斷開，熔合金屬均在管道一側。事故前累計運行7.26萬h，事故后檢查其他機組,也有類似裂紋缺陷。
??????? （3）文革時期某廠搞“改革”，養(yǎng)活了高加法蘭螺栓條數(shù)，并將法蘭接合面外側焊在一起，投運后從法蘭處爆開，汽水噴出造成附近一值班人員死亡。此外，高加疏水管彎頭沖刷減薄爆破造成人員傷亡事故曾多次發(fā)生。
??????? （4）1981年某廠蘇制200MW機組除氧器運行中，由于機組早已滿負荷運行，但未按規(guī)程規(guī)定在帶負荷150MW以上將除氧器汽源由Ⅱ段抽汽改為Ⅲ段抽汽供氣，加之，除氧器壓力高速門不起作用，安全門排放量不足且性能不良，保護裝置不完善，致使除氧器嚴重超壓爆破，爆破產(chǎn)生的巨大沖擊力將其下部各層的預制板包括集控室上下的預制板全部壓到下部電纜夾層，造成值班人員9人死亡1人重傷；其橫向沖擊力還造成除氧間、廠房A列部分土建結構嚴重損壞，同時汽輪機、發(fā)電機、主變壓器也遭到不同程度的損壞，教訓極為沉痛。
??????? （5）上述除氧器爆破后不久，某廠進行除氧器焊縫檢查時，事無未制訂安全技術措施，未經(jīng)有關領導批準，即在水箱筒壁上割開一個方孔，作為作業(yè)人員進出的通道。工作結束后，對后開方孔既未開坡口，也未雙面施焊，只從外面進行了焊接。以致運行中所開方孔焊縫爆開，造成2人死亡。
??????? 承壓部件、壓力容器爆破，不僅造成設備嚴重損壞，而且將伴隨造成人身傷害，有的甚至會造成毀滅性災害。上面提到的除器超壓爆破事故就十分嚴懲，若主蒸管道焊口在運行中斷裂，其后果將不堪設想。因此，應高度重視防止承壓部件、壓力容器爆破事故技術措施的落實，切實防止這類事故的發(fā)生。
??????? 在防止承壓部件、壓力容器爆破事故方面，要組織專業(yè)技術人員、壓力容器監(jiān)察人員和金屬監(jiān)督人員認真貫徹有關規(guī)程規(guī)定和反事故技術措施的要求，對承壓部件、壓力容器的結構、材質、焊口、汽源壓力控制、安全門排放能力以及管道、容器腐蝕、沖刷減薄情況和支吊架等等都要做到心中有數(shù)，有據(jù)可查。并應做好以下幾方面的工作：
??????? （1）新機組驗收時，應組織掌握主蒸汽、再熱蒸汽和給水管道焊口焊接質量情況，要從施工焊口質量的技術檢驗資料中掌握是否有不合格或有超標缺陷的焊口。對不合格的的必須堅持返工，若個別輕度超標不能在移交前返工處理的，投產(chǎn)后要監(jiān)督運行并創(chuàng)造條件盡快處理。
??????? （2）對檢修中施焊的焊口，必須經(jīng)技術檢驗合格方可投入運行。同時應按金屬監(jiān)督有關規(guī)定，定期對承壓部件、壓力容器進行損傷、蠕變、測厚等檢驗工作，發(fā)現(xiàn)問題要認真研究采取有效措施。
??????? （3）對壓力容器要按能源部規(guī)定進行檢驗辦理登記手續(xù)，并堅持定期檢驗。
??????? （4）對除氧器要貫徹電力部[1981]電辦字11號文頒發(fā)的《關于防止高壓除氧器爆破事故的若干規(guī)定》。除保持除氧器設備符合要求外，還要采取控制進除氧器汽源不超壓的可靠措施（如采用二段抽汽作低負荷時除氧器汽源的應有減壓措施）和確保安全門排放量符合規(guī)定，并保證動作可靠。此外，若確需在除氧器或水箱上開孔時，應由專業(yè)人員制訂技術措施，經(jīng)有關人員審查，并經(jīng)主管生產(chǎn)的領導批準后方可開孔。工作結束恢復時，必須保證焊接質量。嚴禁隨意在壓力容器、承壓部件上開孔。
??????? （5）對高加疏水管和彎頭要定期進行測厚，發(fā)現(xiàn)沖刷減薄的，要及早更換。
??????? （6）在主蒸汽、再熱蒸汽、給水等管道、閥門發(fā)生泄漏時，若不能確證排除裂紋缺陷時，應安排停用設備進行檢查處理，以免發(fā)展釀成爆破事故。
??????? 第十節(jié)? 汽輪機油系統(tǒng)火災
??????? 汽輪機潤滑油系統(tǒng)漏油，特別是調節(jié)系統(tǒng)高壓油系統(tǒng)漏油遇到高溫熱體（處于高溫狀態(tài)的管道、閥門、汽缸等）就會起火燃燒，如漏油得不到有效控制，甚至漏油量突然增加，則火勢將迅速發(fā)展，造成極其嚴重的后果。70年代國內曾多次發(fā)生嚴重的汽輪機油系統(tǒng)火災事故，后經(jīng)貫徹原水電部署制訂的《汽輪機油系統(tǒng)防火技術措施》，這類事故基本上得到控制，但近年來由于人員不斷更新，在這類事故防范措施的認識上有所淡化，以致汽輪機油系統(tǒng)火災事故又有所抬頭，需要引起重視，現(xiàn)將70年代和近期比較典型的汽輪機油系統(tǒng)火災事故案例列舉如下：
??????? （1）1974年某廠一臺125MW汽輪發(fā)電機運行中，油系統(tǒng)漏油起火后，火焰將高壓油管道法蘭使用的塑料墊、膠皮墊迅速燒毀，大量高壓油從法蘭縫隙中噴出，使火勢迅猛發(fā)展成大火，火焰將汽機房部分屋頂鋼架燒彎坍塌。大火不僅燒壞了發(fā)電機，并順電纜延燒到控制室，將控制盤表全部燒壞，火災中還造成一人窒息死亡。該機經(jīng)一年多才修復。
??????? （2）1995年某廠一臺國產(chǎn)200MW機組運行中，高壓油動機活塞上壓力表管漏油，檢修人員用膠皮包住漏點并用鐵絲纏緊，交待運行人員10min檢查一次。后在檢查間隔中突然斷開，司機跑到漏油點脫下工作服堵漏，油管斷開約4min后，值長下令值機，隨即油動機下部著火并發(fā)展到機頭附近地面的油氣爆燃，形成火線，將一人封在火區(qū)內，撤出時從10m平臺掉落到0m造成死亡，另一人被燒傷。
??????? 油系統(tǒng)火災事故案例表明，透平油系統(tǒng)漏油，特別是高壓油系統(tǒng)漏油遇到高溫熱體時就會立即起火燃燒，并迅速形成大火，大火又燒壞油系統(tǒng)設施（如法蘭塑料墊、膠皮墊等），增加新的漏油點形成惡性循環(huán)，越燒越大。因此，對汽輪機油系統(tǒng)防火工作決不能有所松懈。
??????? 在防止汽輪機油系統(tǒng)火災事故方面，應繼續(xù)認真貫徹水電部[1974]水電生字50號文頒發(fā)的《關于汽輪機油系統(tǒng)防火技術措施》，并再強調以下幾點：
??????? （1）油系統(tǒng)的閥門、管道的法蘭、接頭的接合面必須修刮良好，保證平正，不別勁，法蘭接合面應使用隔電低、青殼低或厚度不大于1.5mm的耐油石棉板。禁止使用塑料墊或膠皮墊（含耐油膠皮墊）。鎖母接頭應采用軟金屬墊圈。
??????? （2）油系統(tǒng)管道、截門、接頭、法蘭等部件一般應按工作壓力的兩倍未選用，油系統(tǒng)管子厚度最薄不得小于1.5mm，油系統(tǒng)不要采用鑄鐵或鑄銅的閥門、考克。
??????? （3）油管路附近的熱管道或熱體必須保溫完好，并外包鐵皮。
??????? （4）對油管路（特別是小直徑管路）應采取防止長期振動磨損減薄的措施，以防止減薄爆破后引起火災。
??????? （5）汽輪機運行中發(fā)生油系統(tǒng)法蘭接合面噴油，高壓油管（含壓力表管）破裂等噴油時，應將機組停用，消除漏油缺陷，若噴出的油起火時，應立即破壞真空停機，同時進行滅火。
??????? （6）汽輪機的事故排油系統(tǒng)應可靠并暢通，事故蓄油坑應經(jīng)常保持完好，并無積水和雜物。當汽輪機系統(tǒng)火勢無法控制或危及油箱時，應立即打開事故排油門將油排入事故蓄油坑。
??????? 第十一節(jié)? 汽輪機凝汽器泄漏
??????? 凝汽器泄漏，冷卻水將漏入凝結水進入鍋爐。給水質量劣化導致汽水品質超標，給水長時間超標或大量冷卻水進入系統(tǒng)，將導致鍋爐水冷壁嚴重結垢，產(chǎn)生垢下腐蝕，水冷壁管鼓包、爆破，并且使蒸汽品質不良，大量帶鹽，使汽輪機閥門、通流部分嚴重積結鹽垢和蒸汽攜帶物，不僅通流面積減小影響機組降低出力，而且自動主汽門、調節(jié)汽門嚴重積垢，在甩負荷后極易卡澀造成機組超速。多年來，凝汽器泄漏造成嚴重后果的事故時有發(fā)生，下面列舉幾次典型的事故案例：
??????? （1）70年代某電廠兩臺100MW機組循環(huán)水采用地下水加河面水開式冷卻。由于平時河面水很水，且上游造紙廠廢水排入河道，導致凝汽器銅管內壁附著粘狀物影響真空下降，為提高真空，電廠曾多次在循環(huán)水泵入口加砂子沖刷粘狀物，加砂沖刷后真空有所提高，但不能維持。多次加砂以及洪水期間泥沙的磨損、河面水的腐蝕，使凝汽器銅管減薄而頻繁小量泄漏，對此堵不勝堵，累加起來，長時間小量泄漏造成鍋爐水冷壁管結垢厚達數(shù)毫米，產(chǎn)生垢下腐蝕、鼓包頻繁爆管；汽輪機大修解體后，葉輪、隔板表面積有大量鹽垢和攜帶物，呈土黃色，葉片、導葉通流部分積結的更多。該廠全部更換了凝汽器銅管，全部改用地下水供循環(huán)水并對鍋爐水冷壁進行了酸洗換管，才得到根治。
??????? （2）1994年某廠300MW機組采用海水作循環(huán)冷卻水，運行中凝汽器鈦管斷裂，大量海水漏入系統(tǒng)，由于監(jiān)測手段不完善，停機處理不及時，使汽水品質嚴重惡化，后停機解體檢查，汽輪機通流部分嚴重積結鹽垢，噴嘴及速度級葉片的積鹽，幾乎堵滿了通流斷面。
??????? （3）1995年某廠300MW機組采用海水作循環(huán)冷卻水，運行中由于機組末級葉片拱型衛(wèi)帶斷裂甩脫后打壞了幾根鈦管，大量海水漏入系統(tǒng)，凝結水在線鈉離子表指示嚴重超標，該廠申請調度停半邊凝汽器找漏、堵漏，聯(lián)系和操作期間海水繼續(xù)進入系統(tǒng)，后雖堵住了斷裂泄漏的鈦管，但運行幾天以后，汽水品質仍大幅度超標。
??????? （4）因凝汽器銅管管材質量不良，安裝工藝不當以及運行管理不善引起的凝汽器頻繁泄漏的事例在許多電廠都發(fā)生過，造成了不同程度的影響，這里就不一一列舉了。
??????? （5）1995年，某廠發(fā)生凝汽器頻繁泄漏，未及時果斷處理，導致鍋爐水冷壁嚴重結垢，頻繁發(fā)生爆管事故。
??????? 以上事故案例表明，造成凝汽器泄漏的因素很多，設備本身可能發(fā)生泄漏的漏點也很多。因此，凝汽器泄漏是汽輪機運行中常發(fā)性缺陷。短時間的輕微、小量泄漏對汽水系統(tǒng)的影響不明顯，即使較大的、將對汽水系統(tǒng)造成嚴重影響的泄漏，對當時汽輪機的運行也沒有直接的明顯影響。這就容易促使現(xiàn)場人員出于爭取多發(fā)電，減少事故，臨檢考核等因素，追求眼前利益，不顧長遠嚴重危害而不及時、果斷地處理，慢性的長期積累，必將被迫對設備進行大手術，大拆大換，造成大量的經(jīng)濟損失和電量損失。
??????? 防止凝汽器泄漏導致機爐設備嚴重結垢應采取的主要措施如下：
??????? （1）把好凝汽器管材的選材、安裝質量關，并加強檢修管理，運行管理，確保凝汽器不發(fā)生頻繁泄漏。
??????? （2）領導要全力重視支持化學監(jiān)督工作，根據(jù)設備情況制訂出凝結水正常的硬度、鈉離子等控制指標，嚴格控制在指標以下運行，同時還應制訂超標后在某一數(shù)值以下，最多可以繼續(xù)運行的時間以及嚴重超標達到某一數(shù)值時，必須立即停機處理的規(guī)定。
??????? （3）凝汽器發(fā)生泄漏缺陷后，應根據(jù)化學監(jiān)測的結果，按化學監(jiān)督規(guī)定指標，及時進行找漏、堵漏或立即停運機組。防止冷卻水小量累加或大量進入汽水系統(tǒng)。
??????? （4）使用海水冷卻的機組或其他有條件的機組，應裝設凝結水鈉離子或硬度在線監(jiān)測儀表、以便及時凝汽器泄漏情況。未裝在線監(jiān)測儀表的機組，對凝結水化驗周期應作合理的規(guī)定，發(fā)現(xiàn)凝汽器泄漏時，應增加化驗次數(shù)，以便根據(jù)超標情況及時果斷處理。
??????? 第十二節(jié)? 生產(chǎn)領導人員在防止
??????? 汽輪機重大事故方面需正確對待的幾個問題
??????? （1）按規(guī)程規(guī)定把緊急情況下的停機權切實交給現(xiàn)場值班人員。汽輪機本體、承壓部件和壓力容器、油系統(tǒng)發(fā)生事故具有突發(fā)性和迅速擴大的特點，如不及時果斷處理將造成設備事故擴大嚴重損壞，因此規(guī)程規(guī)定立即停機。在執(zhí)行上只能靠司機、班長正確判斷、果斷處理。而不能層層請示匯報，延誤時機。有的電廠把停機權交給值長，甚至掌握在總工、廠長手里，很不利于保護設備。
??????? （2）領導要帶頭執(zhí)行規(guī)程，現(xiàn)場運行規(guī)程是機組運行工作的準繩，各級人員都要嚴格執(zhí)行。需要強調的是領導要帶頭執(zhí)行規(guī)程，為各級人員做出表率。總工程師有權批準現(xiàn)場規(guī)程，但無權任意修改規(guī)程規(guī)定，如上下缸溫差、大軸晃度超標，啟動中振動超標等不具備啟動條件，就任意修改規(guī)定強行啟動機組。許多事故往往都是領導決策失誤造成擴大的。
??????? （3）處理好保安全記錄、保企業(yè)經(jīng)濟效益同保設備的關系。保持完好的設備是實現(xiàn)企業(yè)安全生產(chǎn)、經(jīng)濟效益和保證電網(wǎng)出力的基礎。當設備發(fā)生異常時，必須在確保設備不再擴大損壞的前提下抓緊處理，恢復正常運行。切不可不顧異常情況的危害性，只考慮工期、電量、安全記錄等等而僥幸闖關，強行啟動或拖延停機而導致設備擴大損壞。若擴大造成設備嚴重損壞的重大事故，則安全記錄，企業(yè)經(jīng)濟效益就無從談起。
??????? （4）不具備啟動條件不要強行啟動機組。對影響機組啟動條件的問題，要組織查明原因，消除異常情況，使之具備條件后再啟動機組。啟動中或運行中保護動作后，要組織查明原因，不能無根據(jù)地懷疑保護誤動而退出保護繼續(xù)啟動，這方面的事故教訓很多，而且都屬于領導決策的范疇，因此各級生產(chǎn)領導應有明確的認識。
??????? （5）領導應經(jīng)常督促檢查防止各項汽輪機設備重大事故技術措施的貫徹落實。尤其是對止超速、軸系斷裂、大軸彎曲、汽缸進水、掉葉片、承壓部件和壓力容器爆破、油系統(tǒng)著火、燒軸瓦等類事故技術措施的落實情況，要重點督促檢查。發(fā)現(xiàn)危及設備安全的缺陷、隱患要抓緊處理，對可能導致設備嚴重損壞的缺陷、隱患必須徹底消除或采取有效的監(jiān)督措施和安全措施，不能使設備帶缺陷隱患或無可靠安全措施投入運行或繼續(xù)運行。
??????? （6）重視金屬監(jiān)督、化學監(jiān)督和振動工作。領導要支持上述監(jiān)督專業(yè)人員的工作，并配備必要的監(jiān)測手段。對監(jiān)督意見、措施實施中遇到困難和阻力時，領導要堅定地站在監(jiān)督一方說明生產(chǎn)人員支持監(jiān)督措施的實施。
??????? （7）重視人員培訓工作。領導要組織有關人員經(jīng)常對汽輪機運行，檢修人員進行保證汽輪機安全運行的理論培訓和事故培訓的安全教育。加深對現(xiàn)場規(guī)程的理解，使之了解不按規(guī)程規(guī)定辦事的危害性，從而自覺地嚴格執(zhí)行規(guī)程規(guī)定，從根本上防止設備嚴重損壞事故的發(fā)生。
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