淺談600MW汽輪發(fā)電機(jī)定子水系統(tǒng)檢漏新方法

周揚(yáng)

摘 要：目前，汽輪發(fā)電機(jī)檢修項(xiàng)目中定子水系統(tǒng)密封性試驗(yàn)，分為水壓試驗(yàn)和氣密試驗(yàn)兩種;水壓試驗(yàn)弊端為只能肉眼觀察壓力變化及密封點(diǎn)有無水珠，無其他檢驗(yàn)方法，而氣密試驗(yàn)方法充入氟利昂弊端為遇水形成“冰堵”造成試驗(yàn)數(shù)據(jù)不準(zhǔn);本文重點(diǎn)介紹了一種新型的氦質(zhì)譜儀檢漏法。

關(guān)鍵詞：定子;新型;檢漏法

600MW及以上大型氫冷發(fā)電機(jī)冷卻方式一般為水氫氫冷卻方式，定子冷卻水的壓力小于運(yùn)行氫氣壓力，在運(yùn)行中發(fā)生發(fā)電機(jī)內(nèi)部定子水系統(tǒng)漏氫故障，會導(dǎo)致氫氣消耗大大增加，氫氣進(jìn)入線棒冷卻水后，還降低其冷卻效果，嚴(yán)重時(shí)會造成線棒過熱燒毀，危及發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行。內(nèi)部的漏氫點(diǎn)必須停機(jī)才可以處理，維修周期少則幾天，造成巨額發(fā)電量損失，因此，發(fā)電機(jī)定子水系統(tǒng)預(yù)防性試驗(yàn)就顯得格外重要。

一、常規(guī)的檢漏方法

定子水系統(tǒng)密封性試驗(yàn)是檢測定子內(nèi)部及外部水路的法蘭結(jié)合面、管路焊縫、接頭密封墊處是否存在滲漏點(diǎn)的重要手段，同時(shí)也是汽輪發(fā)電機(jī)大、小修必查項(xiàng)目之一。

試驗(yàn)方法分為兩種：一種為水壓試驗(yàn)法，首先將發(fā)電機(jī)快速放水門打開排放干凈內(nèi)部存水，然后將發(fā)電機(jī)與外部管路連接法蘭拆開做好死堵，確保發(fā)電機(jī)與外部管路完全隔離，在發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)定子入口通入除鹽水，定子出口設(shè)置排氣孔，氣體排放干凈后將水壓升至0.5MPa，靜置8小時(shí)后無壓降為試驗(yàn)合格。此方法直接可以觀察匯水環(huán)焊接處及法蘭、絕緣引水管接頭處是否存在漏點(diǎn)，但內(nèi)部引線接頭由20層半疊繞0.14×25云母帶9545-1H纏繞，層間刷53841YQ膠無法進(jìn)行觀察，如存在滲漏點(diǎn)無法進(jìn)行觀察，存在影響發(fā)電機(jī)安全運(yùn)行的隱患。

第二種為氣密試驗(yàn)法。發(fā)電機(jī)內(nèi)部排水后將無機(jī)械雜質(zhì)的壓縮空氣或氮?dú)馔ㄈ肜@組水路中，再充入氟利昂（通常為F22型）300g將壓力升至0.5MPa，用鹵素檢漏儀對定子水路進(jìn)行檢測，壓力穩(wěn)定后進(jìn)行24h計(jì)時(shí)。其24小時(shí)水路內(nèi)氣體壓降⊿Pd≤1%（Pn+0.1）即為合格。但氟利昂溶于水可能造成試驗(yàn)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，而且現(xiàn)在的鹵素檢測儀精度不夠，充入少量的氟利昂效果不太明顯，排放后會對環(huán)境造成污染。

二、新型的檢漏方法

氦氣，無色無味，數(shù)惰性氣體，對大氣無污染，使用安全，氦原子量小、粘度小、易滲透過任何可能存在的漏率，檢測靈敏度高、速度快、適用范圍廣;加之氦在大氣中含量少（百萬分之52），離子質(zhì)量與其它氣體離子質(zhì)量相差很大，不易受干擾，不會錯判。

常規(guī)的檢漏方法肥皂泡沫法可檢到10-2～10-3Pa·m3/S。鹵素檢漏法可檢到10-5～10-6Pa·m3/S。新型的檢漏方法氦質(zhì)譜儀檢漏法：吸槍法可檢到10-3～10-7Pa·m3/S，真空法可檢到100～10-13Pa·m3/S。從上述檢漏手段來看，可以得出氦質(zhì)譜檢漏儀的檢漏范圍最寬，精度高，安全等優(yōu)點(diǎn)。質(zhì)譜檢漏儀檢漏也是無損檢測（X射線、渦流、超聲等）的多種方法中的一種，是壓力容器無損檢測的最佳形式。

吸槍法是氦質(zhì)譜儀檢漏法中的一種，也是汽輪發(fā)電機(jī)定子水系統(tǒng)最佳的檢漏方法。如下圖所示：

首先將發(fā)電機(jī)內(nèi)部存水排放干凈后充入純度為99.99%的氦氣，升壓至0.2MPa使用氦質(zhì)譜儀進(jìn)行一次查漏工作，如無漏點(diǎn)升壓至0.5MPa再進(jìn)行一次查漏工作，正常情況下氦質(zhì)譜儀顯示的漏率值為1.2×10-7Pa·m3/S，一旦氦氣被吸入則漏率值顯示就會大于此數(shù)值說明此處存在漏點(diǎn)。處理漏點(diǎn)需要泄壓時(shí)，吸槍法檢漏，還可使用氦氣回收裝置重復(fù)使用，以降低使用成本。吸槍法檢漏也有幾點(diǎn)注意事項(xiàng)：（1）靈敏度受連接管道的流導(dǎo)及長度的限制，在檢漏時(shí)需清理周圍灰塵、水漬、油漬;（2）初次檢漏時(shí)、被檢件體內(nèi)切勿充入過高壓力的氦氣。因?yàn)槿绻新┛?，氦氣會從被檢件物中漏出，造成較大浪費(fèi)，而且氦氣到處擴(kuò)散，給檢漏儀帶來非常大的干擾。因此，一般應(yīng)先向被檢件物內(nèi)充以低壓力氦氣，再充入高壓力的氦氣，對小漏孔進(jìn)行檢漏。如果存在較大漏孔時(shí)，可對被檢件使用肥皂泡沫法檢漏;（3）氦氣檢漏儀在運(yùn)行時(shí)切勿搬動、移動。

三、結(jié)語

通過新型的檢漏方法在汽輪發(fā)電機(jī)定子水系統(tǒng)密封性試驗(yàn)中的應(yīng)用，使得試驗(yàn)數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)，效果更加顯著，有效的預(yù)防和控制了因定子水系統(tǒng)漏氫造成的設(shè)備損壞事故，提高了汽輪發(fā)電機(jī)的運(yùn)行可靠性。此檢漏方法亦可應(yīng)用到汽輪發(fā)電機(jī)整體氣密試驗(yàn)及發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子氣密試驗(yàn)中，效果同樣顯著。