摘要：马马崖发电厂3台180MW水轮发电机组是由东方电机有限公司设计生产，水轮机顶盖上对称均匀设置了8根减压排水管，与尾水管低压相连，顶盖8根减压排水管与基坑里衬之间采用不锈钢波纹补偿器连接，使上冠外表面的漏水泄至尾水管，本文就实际运行中波纹管破裂漏水的现象，分析波纹管破裂的原因及应急处理方法，并提出了整改措施。
关键词：避震喉；波纹补偿器；马马崖发电厂
马马崖发电厂总装机容量558MW，安装三台单机容量为180MW的混流式水轮发电机组和一台单机容量为18MW的生态流量机组，主要承担调峰、调频、事故和负荷备用。
1顶盖均压管波纹补偿器结构及作用
马马崖发电厂4台水轮机均为混流式机组，混流式水轮机转轮主要包括：上冠、叶片、下环、泄水锥、止漏环。虽然止漏环可以减少漏水量，但仍有部分水流从顶盖与转轮上冠止漏环流进转轮上冠表外表面，这部分水具有一定压力，作用在转轮上冠顶部，使转轮承受垂直向下的水推力，为减轻转轮上冠顶部的水压力，多数混流式水轮机在转轮上冠顶部开减压孔，使转轮上冠顶部的高压水流与尾水管低压相通，水流由减压孔流向尾水管，降低了转轮上冠的压力，减小了轴向水推力。由于马马崖发电厂水轮机转轮上冠顶部没有开设减压孔，而是在顶盖上设置减压排水管，与尾水管相连，使转轮上冠顶部的压力水经排水管泄至尾水管，顶盖排水管与水车室机坑里衬之间用不锈钢波纹补偿器连。
这样设计是因为机组运行时，顶盖振动与水车室机坑里衬振动不同向以及顶盖压力脉动对排水管产生的轴向、径向拉应力的作用,波纹补偿器可有效吸收轴向和径向作用力，避免排水管出现焊缝裂纹。
巡检时发现3号机水车室均压管有一个波纹补偿器存在漏水现象，见图1
图1
巡检人员立即向上级汇报，并做出故事应急处理。向集控中心申请负荷转移，停机，落进水口快速闸门，打开蜗壳排水阀排出引水隧洞，压力钢管的水，排至尾水高程508m后，再落尾水闸门，打开尾水管排水盘型阀，将水位排至502m高程以下，将破损的波纹补偿器拆除，装上新的经打压合格的波纹补偿器，再关闭尾水管排水盘型阀，打开尾水门充水阀给尾水管充水平压，平压后，再提起尾水门，关闭蜗壳排水阀，再打开进水口快速门充水阀，给压力钢管引水隧洞充水，平压后提起进水口快速门，再给技术供水系统充水，使机组恢复到热备用状态。
2波纹补偿器泄露原因分析
2.1法兰金属缠绕垫错位
若波纹管两端法兰连接处金属缠绕垫发生错位，水流将从法兰连接处泄露，经检查发现，连接法兰未出现漏水现象，原因排除。
2.2波纹管破裂
不锈钢波纹补偿器处于顶盖和机坑里衬之间，将顶盖上8根均压排水管与尾水管相连，由于机组安装时顶盖均压排水管与机坑预留排水管法兰存在错位，安装波纹补偿器时，为使两端法兰能有效连接，需要将波纹补偿器弯曲，以满足安装位置要求，部分波纹补偿器弯曲过度，机组运行时产生振动，顶盖与机坑里衬的振动不同向，对波纹补偿器产生轴向和径向拉应力，使波纹补偿器超出了弹性限度，导致其破裂。
3改进措施
通过对比分析，经研究决定选用新的连接材料代替波纹补偿器。新连接管工作时在轴向、径向有一定的自由度,能承受机组运行中产生的轴向、径向拉应力，以补偿顶盖和里衬振动不同向以及顶盖压力脉动引起的变形量。
根据上述要求，决定选用DN150的松套法兰式橡胶避震喉代替原有的不锈钢波纹补偿器，见图2。橡胶避震喉又称橡胶挠性接管，对管道系统具有显著的吸震、消声效果，能承受较高的内压。安装方便、简易灵活，接头两端能任意偏转一定角度，能缓冲因温差引起的伸缩。避震喉结构示意图见图3.技术条件及尺寸数据分别见表1.
图2 避震喉结构示意图
避震喉技术条件
避震喉内部致密度高，能承受较高压力，弹性变形效果好，可有效吸收机组运行时产生的轴向和径向拉应力，由于橡胶避震喉长度只有170mm，两端需现场焊接制作连接管路，经打压合格后，用其替换原有的波纹补偿器，有效解决机坑里衬预留法兰与顶盖均压管法兰错位问题，装拆方便，节约了检修工期，避免了之前波纹补偿器因超出弹性限度，造成裂纹。法兰间用金属缠绕垫作为密封件，回装时螺栓要对称逐步加压拧紧，以防局部泄露。
4结语
马马崖发电厂3号机顶盖均压管波纹补偿器破裂，为确保安全生产，更换了连接管结构，用松套法兰式橡胶避震喉替代了原有的波纹补偿器，避免了机组运行过程中产生振动导致连接管破裂漏水事故，确保了安全生产。
参考文献
[1]王玲花。水轮发电机组安装与检修.北京：中国水利水电出版社，2012；
作者简介
高锐(1992-03)，男，助理工程师，主要从事水电厂机械检修。
论文作者:高锐
论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期
论文发表时间:2019/6/13
标签：顶盖论文; 转轮论文; 排水管论文; 波纹补偿器论文; 机组论文; 水管论文; 法兰论文; 《电力设备》2019年第3期论文;