一、事件分析 (一)設(shè)備簡況: 山東某電廠1號機(jī)組為亞臨界燃煤發(fā)電機(jī)組,2006年10月份投運(yùn)。鍋爐型號為SG-1036/17.5-M882型亞臨界壓力一次中間再熱控制循環(huán)汽包爐,汽輪機(jī)型號為C330-16.7/0.8/538/538型亞臨界中間再熱、單軸、雙缸雙排汽、抽凝式汽輪機(jī)。 1號機(jī)配汽機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)2臺(tái)高壓主汽門和6臺(tái)高壓調(diào)節(jié)汽門,分別安裝于高中壓缸兩側(cè),每一個(gè)蒸汽室設(shè)有一個(gè)主汽閥和三個(gè)調(diào)節(jié)閥,調(diào)節(jié)系統(tǒng)油動(dòng)機(jī)及其附件是上海汽輪機(jī)廠配套產(chǎn)品。2021年10月份利用1號機(jī)組D修時(shí)機(jī)對高調(diào)門油動(dòng)機(jī)集成塊進(jìn)行了優(yōu)化改造,將高調(diào)門油動(dòng)機(jī)油管接口(高壓油、OPC油、回油)全部改接至油動(dòng)機(jī)集成塊正面安裝,同步對EH油管道進(jìn)行了改造。
(二)事前工況: 2022年5月13日4時(shí)18分,1號機(jī)組負(fù)荷266MW,汽輪機(jī)順序閥控制,機(jī)組投AGC“R"模式運(yùn)行,主汽壓力15.3Mpa,主汽溫度542℃,再熱蒸汽壓力2.9Mpa、再熱蒸汽溫度539℃;A、B磨煤機(jī)運(yùn)行,A、B汽泵運(yùn)行,EH油泵A運(yùn)行,電流28A,EH油泵B備用,EH油母管壓力14.8Mpa,EH油箱油位465mm。
(三)事件經(jīng)過: 3時(shí)55分,運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)1號機(jī)GV4出現(xiàn)調(diào)節(jié)晃動(dòng)現(xiàn)象,反饋在8-48%間大幅波動(dòng),全面檢查其它參數(shù)未見異常。 3時(shí)58分,切除汽機(jī)主控自動(dòng),穩(wěn)定機(jī)組負(fù)荷并觀察GV4波動(dòng)情況,同時(shí)通知檢修到場檢查處理。 4時(shí)10分,檢修人員到現(xiàn)場后初步判斷伺服閥故障造成GV4晃動(dòng),擬隔離GV4油動(dòng)機(jī)更換伺服閥。 4時(shí)19分52秒,EH油壓、油位快速下降,1號機(jī)組跳閘,ETS首出“EH油壓低",主汽門、調(diào)門、各抽汽逆止門關(guān)閉,廠用電切換正常。就地檢查發(fā)現(xiàn)GV4高壓油進(jìn)油管接頭斷開。 5時(shí)36分,1號機(jī)轉(zhuǎn)速到零投盤車運(yùn)行。 至9時(shí)00分,檢查GV4 LVDT裝置正常,更換GV4高壓油管接頭、伺服閥完畢,EH油箱補(bǔ)油至正常油位,化驗(yàn)油質(zhì)合格。 9時(shí)10分,鍋爐點(diǎn)火。 13時(shí)40分,汽輪機(jī)掛閘,試驗(yàn)GV4開關(guān)正常。 14時(shí)33分,1號機(jī)組并網(wǎng)。
(四)原因分析:
查閱歷史趨勢,3時(shí)54分GV4出現(xiàn)大幅波動(dòng)現(xiàn)象,GV4輸出指令在20%時(shí),反饋在8-48%間大幅晃動(dòng),就地檢查閥門大幅波動(dòng)。 GV4晃動(dòng)原因初步懷疑伺服閥故障造成,停機(jī)后更換伺服閥經(jīng)試驗(yàn)GV4恢復(fù)正常。后續(xù)擬將該伺服閥送檢,進(jìn)一步確定伺服閥故障原因。
現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)GV4油動(dòng)機(jī)高壓油Ф16×2mm進(jìn)口油管活結(jié)螺帽內(nèi)側(cè)接頭凸臺(tái)齊口斷開,導(dǎo)致EH油大量泄漏,油壓快速降低至跳機(jī)值。查看斷口處金屬面,發(fā)現(xiàn)斷口端面有1/4弧長顏色相對較深,懷疑斷口部位已發(fā)生裂紋但未延伸至內(nèi)壁,對斷開的管道進(jìn)行光譜分析,管道材質(zhì)為304不銹鋼。 根據(jù)管道接頭型式分析,該種接頭為直角凸臺(tái)結(jié)構(gòu),此處存在較大的結(jié)構(gòu)應(yīng)力。伺服閥故障引起高調(diào)門大幅波動(dòng)、油動(dòng)機(jī)油管振動(dòng)加劇,造成油管接頭凸臺(tái)疲勞瞬間齊口斷開。 機(jī)組恢復(fù)后對1號機(jī)EH油管振動(dòng)情況進(jìn)行了全面排查,發(fā)現(xiàn)兩側(cè)高壓主汽門殼體及EH油管振動(dòng)明顯大于2號機(jī),高調(diào)門油管振動(dòng)最大值0.4mm左右、高壓主汽門軸向振動(dòng)最大0.21mm。 綜上分析,GV4油管接頭凸臺(tái)處可能存在裂紋,振動(dòng)加劇了裂紋擴(kuò)展最終疲勞斷開造成EH油壓降低是本次跳機(jī)的直接原因,伺服閥故障是本次跳機(jī)的間接原因。EH油管振動(dòng)大問題還需進(jìn)一步深入排查,不排除主汽門振動(dòng)傳遞至油動(dòng)機(jī)及油管路、或油管路與某一振動(dòng)源發(fā)生共振的可能。
附圖2:GV4動(dòng)作趨勢圖
附圖3:歷史趨勢圖
附圖5:管道及接頭材質(zhì)分析圖
附圖6:ETS首出
1、隱患排查不到位,對EH油管接頭凸臺(tái)結(jié)構(gòu)易產(chǎn)生應(yīng)力集中的問題認(rèn)識(shí)不足,未能辨識(shí)出此類接頭存在的安全隱患。2、EH油管接頭設(shè)計(jì)不合理,此種直角凸臺(tái)結(jié)構(gòu)存在較大結(jié)構(gòu)應(yīng)力。1、排查EH油系統(tǒng)存在凸臺(tái)結(jié)構(gòu)型式的接頭,采用具有圓滑過渡段的接頭替代改造。2、加強(qiáng)EH油的油務(wù)管理和監(jiān)督,顆粒度不得超標(biāo)(運(yùn)行油應(yīng)達(dá)到NAS5級),抗燃油濾油裝置應(yīng)保持連續(xù)運(yùn)行,防止造成伺服閥堵塞或卡澀。3、對EH油系統(tǒng)存在振動(dòng)的管道進(jìn)行全面排查,對存在振動(dòng)的部位或管路采取切實(shí)可行的固定、支撐等措施,減輕或消除EH油管路的振動(dòng)問題。4、加強(qiáng)伺服閥檢修維護(hù),利用檢修時(shí)機(jī)對伺服閥進(jìn)行清洗校驗(yàn)。
二、防范措施落實(shí)表
1、排查EH油系統(tǒng)存在凸臺(tái)結(jié)構(gòu)型式的接頭,采用具有圓滑過渡段的接頭替代改造。2、加強(qiáng)EH油的油務(wù)管理和監(jiān)督,顆粒度不得超標(biāo)(運(yùn)行油應(yīng)達(dá)到NAS5級),抗燃油濾油裝置應(yīng)保持連續(xù)運(yùn)行,防止造成伺服閥堵塞或卡澀。3、對EH油系統(tǒng)存在振動(dòng)的管道進(jìn)行全面排查,對存在振動(dòng)的部位或管路采取切實(shí)可行的固定、支撐等措施,減輕或消除EH油管路的振動(dòng)問題。4、加強(qiáng)伺服閥檢修維護(hù),利用檢修時(shí)機(jī)對伺服閥進(jìn)行清洗校驗(yàn)。
三、非停分析流程圖
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