一起潤(rùn)滑油進(jìn)水事件淺析

馬 駿

（廣東省粵電集團(tuán)有限公司沙角C電廠，廣東東莞523000）

0 引言

潤(rùn)滑油系統(tǒng)為汽輪發(fā)電機(jī)組的所有軸承和推力軸承提供潤(rùn)滑用油，冷卻軸承并帶走其散逸到潤(rùn)滑油中去的熱量，保證軸承有較好的溫度環(huán)境。同時(shí)為發(fā)電機(jī)提供氫密封用油，確保發(fā)電機(jī)組的安全可靠運(yùn)行。因此，確保油系統(tǒng)流量、油壓、油溫、油質(zhì)合格，對(duì)于保障汽輪發(fā)電機(jī)組的安全可靠和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有著極其重要的意義。

汽輪發(fā)電機(jī)組潤(rùn)滑油系統(tǒng)進(jìn)水，可能會(huì)造成極大的危害，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)斐蓾?rùn)滑油乳化，油膜破壞，軸承潤(rùn)滑和冷卻變差，導(dǎo)致燒瓦事故發(fā)生；同時(shí)還可能銹蝕管道、設(shè)備，造成不可逆的后果。

1 油系統(tǒng)主設(shè)備

（1）本廠油系統(tǒng)為單母管制系統(tǒng)，共設(shè)有三臺(tái)油泵，主軸直接驅(qū)動(dòng)的主油泵、交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的輔助油泵、直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的事故油泵。

（2）本廠潤(rùn)滑油主油箱外形尺寸為長(zhǎng)6m、寬3.6m、高3m，體積為64.8m3，正常油位貯存油量為40m3，其容積是根據(jù)保證回油雜質(zhì)的沉淀和反乳化的原則確定的。油箱為簡(jiǎn)單的碳鋼板焊接結(jié)構(gòu)。主油箱中用垂直隔板將整個(gè)油箱分隔成連通的兩半部分，第一油室經(jīng)過(guò)油過(guò)濾器后回油母管的油通過(guò)連通管進(jìn)入第二油室，各泵均自該油室吸油。第一油室起到了分離雜質(zhì)的作用，兩個(gè)油室增加了油的流程，方便了實(shí)現(xiàn)充分沉淀和強(qiáng)化反乳化的過(guò)程，從而能夠最大限度地保證油質(zhì)。

（3）本廠為水氫氫冷發(fā)電機(jī)，采用氫冷以提高冷卻效率。氫冷發(fā)電機(jī)組采用密封油來(lái)避免氫氣與大氣相接觸，以免發(fā)生爆炸和著火的危險(xiǎn)。透平油與氫氣接觸不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，可以從根本上避免氫的自燃，但油滲入發(fā)電機(jī)也是易燃的，因此，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求就需要精心考慮。本廠潤(rùn)滑油系統(tǒng)本身采用透平油，發(fā)電機(jī)的密封油充分利用潤(rùn)滑油系統(tǒng)油源設(shè)備的優(yōu)勢(shì)，從潤(rùn)滑油系統(tǒng)中取油。

2 潤(rùn)滑油泵房消防水配置

本廠自動(dòng)噴淋系統(tǒng)分為兩類：水力傳動(dòng)管網(wǎng)式噴淋系統(tǒng)和空氣傳動(dòng)管網(wǎng)式噴淋系統(tǒng)。各個(gè)自動(dòng)噴淋區(qū)都是獨(dú)立系統(tǒng)，均由自動(dòng)控制的噴淋控制閥連接至主消防管路上。在正常情況下，噴淋控制閥由壓縮空氣或消防水的壓力維持在關(guān)閉狀態(tài)，一旦發(fā)生火災(zāi)，熱敏玻璃泡就會(huì)熔化，從而釋放壓縮空氣的壓力，噴淋控制閥因壓力下降動(dòng)作打開，進(jìn)行噴淋滅火。

潤(rùn)滑油泵房區(qū)域采用空氣傳動(dòng)管網(wǎng)式噴淋系統(tǒng)，正常水壓為1MPa（10bar），雜用壓縮空氣壓力為0.45MPa（4.5bar）。當(dāng)該區(qū)域發(fā)生火災(zāi)時(shí)，玻璃泡熔化使管路氣壓下降，控制閥因壓差作用而自動(dòng)打開，同時(shí)推動(dòng)水鈴報(bào)警，并傳遞信號(hào)到消防報(bào)警系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用了壓縮空氣作為噴淋控制閥的動(dòng)力，靈敏度高，基本消除了系統(tǒng)的拒動(dòng)，有效避免了電氣控制系統(tǒng)中易出現(xiàn)的控制回路、節(jié)點(diǎn)、電磁閥或電動(dòng)門故障引起的拒動(dòng)。但是噴淋系統(tǒng)對(duì)壓縮空氣氣源可靠性要求很高，壓縮空氣壓力低會(huì)引起誤動(dòng)。一旦中斷氣源，噴淋控制閥就會(huì)動(dòng)作。

3 潤(rùn)滑油進(jìn)水事件經(jīng)過(guò)及運(yùn)行處理

18：30，操作員在汽機(jī)房巡檢時(shí)發(fā)現(xiàn)潤(rùn)滑油泵房消防水動(dòng)作，未發(fā)現(xiàn)異?；鹁瑘?bào)告值長(zhǎng)。集控消防自動(dòng)報(bào)警盤聲音低，電動(dòng)消防泵啟動(dòng)顯示燈故障，不亮。操作員在現(xiàn)場(chǎng)檢查到是消防水噴淋控制壓縮空氣管脫落，引起潤(rùn)滑油泵房消防水噴淋動(dòng)作。在確認(rèn)無(wú)火警的情況下，隔離相關(guān)區(qū)域大水閥，通知消防水維護(hù)人員立即處理。待該區(qū)域消防水停止噴淋后，通知操作員檢查頂軸油泵和交、直流潤(rùn)滑油泵電機(jī)是否被淋濕進(jìn)水，通知檢修人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查及檢修。

發(fā)電機(jī)出現(xiàn)轉(zhuǎn)子接地報(bào)警和氫氣露點(diǎn)高報(bào)警。運(yùn)行當(dāng)值進(jìn)行發(fā)電機(jī)氫氣排補(bǔ)，同時(shí)檢查現(xiàn)場(chǎng)發(fā)電機(jī)保護(hù)屏柜、勵(lì)磁系統(tǒng)控制屏柜、DNC系統(tǒng)控制柜的運(yùn)行報(bào)警情況，并立即去現(xiàn)場(chǎng)檢查油系統(tǒng)及氫冷器情況。操作員在現(xiàn)場(chǎng)檢查后告知密封油真空泵出口處有水被抽出，集控人員結(jié)合氫氣露點(diǎn)升高以及潤(rùn)滑油箱油位上升，判斷為潤(rùn)滑油系統(tǒng)進(jìn)水。當(dāng)值值長(zhǎng)立即聯(lián)系化學(xué)儀表班校對(duì)儀表，通知化學(xué)試驗(yàn)班立即進(jìn)場(chǎng)化驗(yàn)油質(zhì)；同時(shí)令操作員加強(qiáng)氫氣排補(bǔ)，檢查潤(rùn)滑油凈化器、密封油真空泵運(yùn)行情況，確保潤(rùn)滑油凈化器、密封油真空泵穩(wěn)定運(yùn)行；并通知化學(xué)運(yùn)行加強(qiáng)制氫、密切監(jiān)視氫站設(shè)備運(yùn)行情況；集控人員密切監(jiān)視油系統(tǒng)參數(shù)，各軸承振動(dòng)、瓦溫情況，做好事故預(yù)想，一旦出現(xiàn)異常立即處理。

之后，間歇性出現(xiàn)轉(zhuǎn)子接地報(bào)警。在氫站壓力滿足的條件下，不間斷對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行氫氣排補(bǔ)操作。確認(rèn)機(jī)組油凈化器工作正常，并加裝一套潤(rùn)滑油濾油裝置進(jìn)行濾油。化學(xué)運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)取樣后，檢驗(yàn)3號(hào)發(fā)電機(jī)氫氣露點(diǎn)為8.5℃，正常運(yùn)行值應(yīng)為-5℃，集控監(jiān)視器上顯示為10.7℃。

為降低發(fā)電機(jī)氫氣露點(diǎn)，通過(guò)氫氣排補(bǔ)操作補(bǔ)充干燥氫氣進(jìn)入發(fā)電機(jī)，并不斷監(jiān)測(cè)氫氣露點(diǎn)和轉(zhuǎn)子接地報(bào)警情況，期間轉(zhuǎn)子間斷出現(xiàn)接地報(bào)警?；瘜W(xué)運(yùn)行間隔半小時(shí)對(duì)3號(hào)發(fā)電機(jī)氫氣露點(diǎn)進(jìn)行了三次化驗(yàn)，露點(diǎn)分別為31.5℃、25.8℃、32.69℃。

通過(guò)排補(bǔ)氫氣操作未能有效改善氫氣露點(diǎn)，制氫站制氫能力滿足不了排補(bǔ)氫量的要求，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子也出現(xiàn)間斷性接地報(bào)警，經(jīng)中調(diào)同意，解列停機(jī)。

4 本次潤(rùn)滑油進(jìn)水事件原因分析

本次事件的直接原因是由于控制消防噴淋大水閥的壓縮空氣管松脫，導(dǎo)致壓縮空氣壓力下降，大水閥動(dòng)作，從而造成潤(rùn)滑油泵房消防噴淋的誤動(dòng)作。消防報(bào)警盤的報(bào)警顯示，本次消防水誤動(dòng)作的時(shí)間是17：20左右，由于消防報(bào)警盤的聲光報(bào)警工作不正常，在18：30左右，運(yùn)行日常巡檢時(shí)才發(fā)現(xiàn)消防噴淋動(dòng)作，繼而進(jìn)行了處理，導(dǎo)致處理前大量的水長(zhǎng)時(shí)間噴灑在潤(rùn)滑油箱頂部，并滲漏到油箱內(nèi)。

發(fā)電機(jī)氫氣露點(diǎn)異常升高的原因是消防水噴淋閥誤動(dòng)作后導(dǎo)致主潤(rùn)滑油箱進(jìn)水，事后在DCS上記錄，噴淋前后，潤(rùn)滑油箱油位由39130L升至39450L（圖1），總計(jì)入水量約320L。帶水潤(rùn)滑油進(jìn)入密封油系統(tǒng)中，密封油進(jìn)入發(fā)電機(jī)兩端密封回路，油中水分被氫氣吸收而導(dǎo)致發(fā)電機(jī)氫氣濕度增大，露點(diǎn)升高，由原正常運(yùn)行值-5℃上升為10.7℃（現(xiàn)場(chǎng)在線儀表）。取樣化驗(yàn)密封油中含水約12000mg/L（控制標(biāo)準(zhǔn)為≤50mg/L），屬于嚴(yán)重超標(biāo)。

圖1 潤(rùn)滑油主油箱油位圖

發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣濕度增大，轉(zhuǎn)子繞組對(duì)地絕緣下降，達(dá)到轉(zhuǎn)子接地監(jiān)測(cè)裝置（MRET）的動(dòng)作值（4.5kΩ）后發(fā)轉(zhuǎn)子接地報(bào)警。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子額定工作電壓497V，額定工作電流4318A。

5 本次事件反映出的問題

5.1 消防監(jiān)控不到位

10月5日17：20，消防水噴淋動(dòng)作同時(shí)消防監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出警報(bào)，直到18：30運(yùn)行人員巡檢才發(fā)現(xiàn)，在此期間，集控運(yùn)行人員均未能注意并確認(rèn)報(bào)警信息；消防值班員沒能及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常，存在疏漏，如果火情屬實(shí)，后果將十分嚴(yán)重。

5.2 消防警報(bào)系統(tǒng)問題較多

集控室內(nèi)的消防警報(bào)監(jiān)視柜報(bào)警聲音過(guò)小，容易被忽略；系統(tǒng)報(bào)警信號(hào)過(guò)于混雜頻繁，不能有效辨識(shí)警報(bào)的性質(zhì)和緊急程度；消防泵啟動(dòng)顯示燈不亮，消防泵異常啟動(dòng)時(shí)未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，等等。

5.3 運(yùn)行異常處理不夠及時(shí)果斷

10月5日18：30發(fā)現(xiàn)潤(rùn)滑油系統(tǒng)大量進(jìn)水后，油中水分、氫氣露點(diǎn)指標(biāo)已嚴(yán)重超限，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子發(fā)出了一點(diǎn)接地報(bào)警，且經(jīng)過(guò)多次氫氣補(bǔ)排，指標(biāo)沒有明顯好轉(zhuǎn)。在這種情況下，沒能及時(shí)停機(jī)，機(jī)組帶病運(yùn)行，有較大的安全風(fēng)險(xiǎn)。

5.4 消防水管道系統(tǒng)老化，可靠性降低

本廠已經(jīng)商業(yè)運(yùn)行二十多年，全廠消防水系統(tǒng)存在管道腐蝕、法蘭緊固螺栓腐蝕剝落、控制壓縮空氣系統(tǒng)管道腐蝕松脫等問題，系統(tǒng)老化劣化問題突出，可靠性降低。

5.5 主機(jī)潤(rùn)滑油事故放油系統(tǒng)存在安全隱患

主機(jī)潤(rùn)滑油事故放油一次門就在油箱邊上，事故發(fā)生時(shí)不好靠近操作；沒有設(shè)計(jì)隔離的事故放油池，放油時(shí)油直接敞露在油箱旁邊的淺油池中，如果發(fā)生火情，容易蔓延助長(zhǎng)火勢(shì)。

6 針對(duì)上述問題的反措

6.1 始終保證對(duì)消防系統(tǒng)的有效監(jiān)控

集控運(yùn)行人員、消防維護(hù)人員、專職消防員等須按規(guī)定對(duì)消防系統(tǒng)進(jìn)行有效的巡回檢查和監(jiān)控；維護(hù)好消防監(jiān)控系統(tǒng)，確保系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)良好。

6.2 加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)，保證消防水管道系統(tǒng)安全可靠

對(duì)于運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)、消防水管道系統(tǒng)腐蝕損壞明顯的單位，應(yīng)抓緊完成專項(xiàng)整改，務(wù)必保證系統(tǒng)安全可靠。

6.3 強(qiáng)化運(yùn)行異常處理管理

嚴(yán)格根據(jù)運(yùn)行規(guī)程規(guī)定，嚴(yán)密監(jiān)視運(yùn)行參數(shù)。運(yùn)行參數(shù)一旦超限，達(dá)到機(jī)組停機(jī)條件時(shí)，應(yīng)及時(shí)按規(guī)定停機(jī)。

7 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)一起潤(rùn)滑油進(jìn)水事件進(jìn)行了分析，找出了事件發(fā)生的原因，總結(jié)了事件反映出的問題，并針對(duì)這些問題提出了幾點(diǎn)反措。

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