摘要：漳泽电力蒲洲发电分公司#1、2机组采用的哈尔滨电机厂生产的QFSN-300-2-20型发电机组，其定子绕组和转子绕组、定子铁芯均采用氢内冷的冷却方式。氢气由装在转子两端的风扇强制循环，并通过设置在定子机座上四组氢冷器进行冷却。氢气系统由发电机定子外壳、端盖、氢气冷却器、密封瓦以及氢气管路构成全封闭气密结构。
关键词：氢气冷却器、管道、阀门、端盖
目前现状及安全文明生产的影响
在2006年投产以来，通过投产八年来运行情况分析，前6年发电机漏氢现象时有发生。氢气的大量泄漏不仅对发电机的安全稳定运行埋下隐患，还对机房的环境安全造成一定的威胁，通过对多次漏氢缺陷的及时处理，等级检修、定期检测等常态化的定期工作，自2012年11月，#2机组A级检修后， #1 #2机组氢气系统未见泄露，运行稳定。我们在处理漏氢缺陷上积累了一定的经验，本文对发电机漏氢问题进行原因分析，对综合处理方法进行探讨，列举蒲洲发电公司#2机组A检修前后发生的问题及处理情况等进行有针对性的分析，以提高机组安全运行水平。
1、发电机漏氢原因分析
下面结合我公司发电机氢气系统的结构，对检修过程中影响到漏氢的关键结构部件进行分析。
1.1机壳结合面
机壳结合面主要包括：端盖与机座的结合面、上下端盖的结合面、固定端盖的螺孔、出线套管法兰与套管台板的结合面及进出风温度计的结合面等。为了防止这些部位漏氢，在检修中应注意以下事项：
1.1.1端盖与机座的结合面及上下端盖的结合面结合面积大，密封难度大，是防漏氢的薄弱环节。应注意，在检修过程中，为解体及回装所做的标记不能伤及密封面；要对结合面进行详细检查并进行检修测量，对所采用的密封胶的型号、耐热性能、耐油性能、弹性及耐腐蚀性能进行严格验收。现在该厂的发电机端盖采用HDJ892密封填料用注胶枪一次向每个挤料口挤入，使其由邻近的挤料口挤出为止。用螺钉将挤料口拧紧。在发电机运行使用过程中，如果发现HDJ892密封填料处泄漏氢气时，由邻近漏点的挤料口挤入HDJ892填料，可恢复密封。有效解决了端盖结合面因衔接不良而引起的漏氢问题。
1.1.2紧端盖螺丝时，应均匀紧固大盖螺栓，，防止出现紧偏，以保证结合面严密。要检查水平、垂直中分面的间隙，在把紧1/3螺栓状态下，用0.03mm塞尺应不入。（本文后半段将以#2机A级检修为例对端盖部位发生的检修质量问题和间隙测量工艺、要求等做详细分析）
1.2转子部分
1.2.1氢气由转子漏到大气是经护环处的导电螺钉进入转子中心孔，再从滑环处的导电螺钉或从中心孔两侧堵板漏出。（蒲洲发电公司#2机组曾经发生过此处漏氢缺陷）这种漏氢在运行中是无法处理的，因此在检修时必须进行转子气密试验。
1.4.2检修时必须首先对护环处的导电螺钉进行检查，切断转子漏氢的源头；其次对滑环处导电螺钉进行检查，确保转子漏氢的第二道防线；最后通过在转子中心孔通入压缩空气进行气密试验，用无水酒精检查导电螺钉处有无泄漏。气密试验合格后回装转子中心孔堵板，并确保严密。
1.3氢气冷却器
1.3.1氢气冷却器是氢气可漏点最多的设备。结合面的每个螺钉和通水的每根铜管都有漏氢的可能，应认真进行检查，并进行水压试验。试验标准0.6MPa/30min无渗漏为合格。
1.3.2如发现铜管泄漏应用褪火的锥形紫铜棒进行封堵，如铜管胀口处渗漏时应用胀管器进行补胀，并经水压试验证明无渗漏。大量的铜管泄漏就要查找原因并更氢冷器。
1.3.3 氢冷器的每个密封垫在检修时均应重新更换，材质选用耐油橡胶板。制作时每个螺孔必须准确无误，避免安装时造成拥挤，造成泄漏。
1.3.4 处理氢冷器时，对端部的封氢大盖应认真检查，要求表面光滑平整，无锈蚀、无敲痕，焊缝无裂纹、必要时应进行打磨或车削。还应认真检查吊环焊口是否开裂，河津发电公司曾经在2006年发生过氢冷器封氢大盖吊环焊口开裂导致氢漏量较大的缺陷，我们在当时检修中及时发现并进行了处理。
1.3.5 安装氢冷器时，端部封氢螺栓紧固应均匀紧固，并经仔细检查所有螺栓无松动。
蒲洲发电公司#1机组补氢的一次工作中，发生过补氢过程中氢气压力突降至0.28mpa的低临界“怪异现象”，后经检查，发现化学制氢站来氢门压力远远低于正常供氢压力，导致在补氢时，氢气倒流，氢压突降的意外故障，针对此，我们认为从供氢源头抓起，在发电机补氢时一定要检查相关的阀门是否开启，压力是否正常。类似这样的故障虽然少见，但是对机组的安全运行影响极大。
2、漏氢的综合处理方法
以2012年#2机组A修为列对检修前的状态，发电机气密试验后发生的漏氢和端盖检修详细阐述
#2发电机在机组停运前发生氢气泄露超标（16 m3/24h），电气专业针对氢漏缺陷进行三个阶段的检查、排查工作。
检修前的状态：
9月12日、13日组织人员对发电机前后端盖、氢冷器，氢气干燥器。0米、6.3米氢回路阀门、管道、定冷水箱排气门、以及屋顶排空门进行了全面的检查，发现励侧端盖北侧下部有泄露，进行处理后，连续两天氢漏监测均在正常。9月16日氢漏监测再次超标（16 m3/24h），对上述部位再次检查，未见异常，此时已经确定#2机停机A修，决定停机进行检查、、检修和排除。
A修中发现的问题和检修：
发电机转子抽出后：（转子中心孔气密试验、定冷水路气密试验、氢冷器气密试验）
1）对转子进行了整体气密试验，发现风扇环下部导电螺钉密封垫有泄漏（较严重），拆除风扇环，更换导电螺钉所有密封垫后，进行气密试验，未见泄露。转子气密试验合格。
2）定子槽楔紧固、压铁芯工作结束后，对定子冷却水回路进行了打压试验，检查回路阀门、管道及发电机定冷水管等部位正常，压力试验合格。
3）发电机轴颈有轻微损伤，对其进行了电刷镀处理，对密封瓦进行精心刮研，使空氢两侧间隙及接触面在标准范围内
4）氢冷器检查：拆除氢冷器检查水室未见腐蚀，密封垫基本完好，重新制作所有密封垫，清理氢冷器管路，回装氢冷器严格按文件包规定的力矩进行密封部位的紧固，回装后进行氢冷器单体打压气密试验。试验中发现有漏点，如密封垫渗漏，查原因进行处理，如发生内部管道单体内漏，拆除氢冷器进行水压试验，查找出渗漏管，用紫铜棒封堵两侧，无法查找内漏管，必要时更换氢冷器。
回装后的整体气密试验：
发电机各密封点密封后确认无遗漏，发电机整体包括附件回装后将进行整体气密试验工作，进一步的进行排查，电气专业在本次检修之前已经编制了《#2发电机整体气密试验检修三错》，确保#2发电机修后运行正常。
#2发电机整体气密试验后发生的漏氢缺陷和处理过程：
蒲洲#2发电机大修后， 11月11至12日做发电机气密试验合格（实际漏空量为1.19m3/d，标准为不大于2.63m3/d ），13至14日进行了氢气置换。11月15日早上7时在点炉的过程中，发现#2发电机氢气泄漏严重，泄漏量达到了36m3/d， 15日14时50分决定停炉检查，处理经过如下：
带氢检查：
检查后发现励端密封瓦处漏氢，但没有查出具体漏氢部位，将发电机内氢气压力降至0.05MP，拆除发电机励磁刷架及六号轴承外油档，将氢气压力上升到0.1MP时，进行氢气检漏，用肥皂水刷中缝结合面，未见有气泡，同时用漏氢检漏仪检查，发电机励端轴承室北侧有报警声，屋顶排氢门处也有28%的氢气泄漏量；再次升氢气压力到0.2MP，用肥皂水刷中缝结合面，未见有气泡，同时用漏氢检漏仪检查，发电机励端轴承室北侧有报警声，屋顶排氢门处也有28%的氢气泄漏量；初步判断为油内含有大量氢气。
排氢后，充含氟利昂的压缩空气检查：
氢气置换后，将压缩空气充至0.30MP进行检查，在发电机励端轴承室各缝隙处刷肥皂水无异常，用氟利昂检漏仪检漏，未发现有报警声，但在屋顶排氢门处有氟利昂报警声，之后中电工程专业技术人员经过仔细检查发现发电机励侧端上盖中分面处刺气（注胶槽气孔塞上部），且注胶槽气孔塞上部有大量发电机端盖密封胶流出，用塞尺测量发电机励端上下端盖结合面间隙超标（最大间隙30丝）。
处理经过：
1、清除结合面处的油迹，用可赛欣TS528油面快补灵将漏胶处贴补，随后观察仍有密封胶溢出。17日下午经发电、监理、检修三方分析决定，拆除励侧上端盖进行检查处理。
2、拆除前，从发电机励端人孔往里看，结合面内侧3点和9点方向有密封胶挤出，测量间隙3点和9点方向为10丝，吊发电机励端上端盖，用油石打磨励端上下端盖结合面，空扣上端盖进行间隙测量，螺丝未紧固时，最大间隙30丝，紧固内、外中分面螺栓测量间隙，最大间隙10丝，最小间隙3-4丝。随后对结合面进行补焊研磨，19日凌晨1时端盖试装，测量两侧各有一点间隙偏大，变侧30丝，炉侧10丝，拆掉端盖后再次进行补焊、研磨，19日9时试装励侧上端盖，紧固内、外中缝螺丝，测量间隙，变侧4丝，炉侧6丝。拆除励侧上端盖，清理结合面，胶槽内加密封胶。回装励侧上外端盖，按照要求紧固螺栓，测量中分面间隙，变侧3-5丝、炉侧3-7丝；结合面里外涂可赛欣TS528油面快补剂、注胶。20日4时启密封油、发电机内充气，起盘车后发现励端轴承室内3点方向仍有密封胶挤出。20日8时05分发电机内开始升压，10时20分压力升至300.8KPa,开始气密试验。发电机气密试验22时30分结束，12小时漏空量为0.1 m3/d，之后开始氢气置换。
3、同时19日拆发电机汽端轴瓦外油挡，发现中分面处也有少量密封胶渗出，观察8小时未见此处密封胶流出量扩大，经三方研究决定暂不做处理，20日17时在汽侧端盖内、外中分面处涂可赛欣TS528油面快补灵，汽侧人孔回装。
经过以上处理，经论证后我们认为已经可以确保发电机不再漏氢，但为了防止密封胶流出，导致密封不足，我们在发电机励侧注胶孔处安装一把注胶枪，随时补充密封胶，（至今4年#2发电机没有发生过氢压降低的缺陷，此把胶枪在运行中未进行过注胶工作） 运行中每半个月对发电机氢气回路进行一次全面检测、检查，机组运行至今2017年12月未发生漏氢缺陷。
本文有必要单列一条检修注意事项供参考和警戒：
通过发电机端盖的间隙测量，我们再结合检修中的调查和疑问，特别强调端盖结合面的打磨工作：通常情况下结合面打磨是用油石打磨的，此项工作枯燥而乏味，现在的检修雇佣的外协工较多，打磨工作一般都会交给外协工来完成，对结合面的打磨如不进行监护和详细交代、一样会造成检修质量事件，所以我们一定要在结合面的打磨工作上安排专人监护，检查、防止人员打磨结合面在一个部位来回做功，导致结合面不均匀、不平整。看似不重要的工作往往容易忽略，导致质量事件。在检修文件包内容上要进行修编完善，加入端盖检修的工艺标准和要求。我们不排除#2机A修发电机端盖结合面间隙过大存在以上施工问题。
结束语：
总之，发电机漏氢的原因很多，发电机出现漏氢现象后，在停机前统计、检查、积累数据，进行分析，查找漏点，选择优良的密封材料和备件，在检修中合理地配置密封胶、密封垫，严谨细致地刮研密封瓦，测量端盖间隙，消除密封“死点”，通过四个气密性试验把关合格后，完全可以杜绝漏氢缺陷。
论文作者:阴韶山
论文发表刊物:《电力设备》2018年第14期
论文发表时间:2018/9/12
标签：发电机论文; 氢气论文; 间隙论文; 转子论文; 中分论文; 机组论文; 螺钉论文; 《电力设备》2018年第14期论文;