水电厂设备淹没事故的原因分析及预防措施

摘要：经由过程分析两起水电厂装备沉没事故的缘由，针对水轮发机电组的过流部件及附属装备等因侵蚀、磨损、松动等机械故障酿成的沉没事故提出了响应的预防措施。要害词：水电厂　沉没事故　预防措施ｌ前言水电厂除在汛期要增强对年夜坝、水工建筑、厂房等重点部位的监测和巡视，确证装备运行优秀、电源靠得住、闸门启闭灵活，保证防洪、防淹各类抢险物资到位，避免洪水对年夜坝、厂房和机组酿成的损失之外，由于水电厂运行的非凡性，也必需注重避免由于装备零部件侵蚀等缘由酿成的水淹厂房、损坏装备的情况发生。２　事故举例２．ｌ　真空破坏阀损坏引发的水淹顶盖事故２．１．ｌ　事故经过某６０ＭＷ轴流转架势机组在支持盖内对称安插有４个自动式紧急真空破坏阀，孔口直径６００ｍｍ，阀盘直径３５０ｍｍ，其作用是机组紧急停机时向转轮室弥补空气，避免真空渡过年夜引发水击抬机酿成的风险。阀盘在转轮室真空到达０．０１ＭＰａ时自动开启，到达０．０３ＭＰａ时全数开启，而小于０．01ｆＭＰａ时则自动关闭。某日，该机组在运行时，机组十Ｙ标的目的的一个真空破坏阀突然年夜量漏水，使顶盖集水槽的水位急剧上升，虽将全数顶盖排水泵起动抽水，但水位依然快速上升，很快就沉溺毙盖排水泵和水轮机导轴承，使机组被迫停机。２．１．２　事故缘由分析事故后对该真空破坏阀进行检查，发现密封环与阀体的８个Ｍ１６毗连螺丝已全数断裂或脱落，其中３个断裂螺丝的断日是陈旧的痕迹，说明在事故前已侵蚀。此外，断裂密封环严重移位，在闹盘与密封环之间形成较年夜的错口，由于那时顶盖水压为０．１５ＭＰａ，是以造成年夜量漏水，漏水量约９０ｍ3／ｈ，年夜年夜跨越了３台顶盖水泵的排水量。该真空破坏网在设计上也存在严重的缺陷，主要是材料选用不妥、密封环毗连强度较低。密封环和毗连螺丝采用青铜材质，阀座采用铝合金材料，原本闹座上所钻的ＭＩ６ｍｍ螺孔和螺丝毗连强度较低，加上持久运行，铝与铜金属发生电化学反应，使螺孔和螺丝的螺纹毗连部门遭到严重侵蚀，进一步削弱了密封环与阀座的毗连强度。在机组运行时顶盖振动、水流作用和真空破坏阀动作的影响下,致使螺丝断裂或脱落，造成密封环严重移位，这是造成事故的主要缘由。２．１．３处置措施将机组的４个真空破坏阀阀体都改成铸钢结构，密封环的毗连螺丝改用Ｍ２０ｍｍ的４５号钢螺栓，其余部件连结不变。另外，阀盘与阀杆的固定螺母增加止动销钉，避免由于螺母松动造成阀盘脱落而引发的顶盖被淹事故。由于真空破坏阀装设在支持盖内与水轮机流道的水流直接接触，应定期对其监测、维护。设计时应选择耐侵蚀、强度高的材料和结构，以避免由于真空破坏阀零件侵蚀、松动、断裂等引发的故障。２．２检修排水系统逆止网破裂引发的沉没事故２．２．ｌ事故经过某机组的检修排水系统采用间接排水方式，机组检修时涡壳、尾水管的积水排到排水廊道，再用检修排水泵抽水至下流。那时由于一台机组的发机电推力轴承发生烧瓦事故，处置时需要盘车检查研刮瓦的质量，故落下尾水闸门，起动检修排水泵欲将尾水位降至转轮安装高程ｖ３９．５ｍ以下，以削减盘车时轮叶转动的水阻力。但当一台检修排水泵（单级双吸离心水泵，型号１３ＳＨ—9Ａ，电念头功率１５５ｋｗ，流量５３０ｍ3／ｈ，扬程为７５由启动不久时，管路突然有年夜量水喷出，运行人员没法判定漏水部位和实时接纳关闭有关水泵进出口阀门等应急措施，只好停泵撤离现场，致使排水廊道（包括检修和渗漏水泵房的全数离心水泵机电、控制柜等）被全数沉没。２．２．２事故缘由分析事故发生后，待潜水员冒险关闭通向尾水的出口阀，再用姑且安装的水泵抽干廊道积水后检查发现：该台排水泵的出日逆止闹闹体有一块面积约３０ｃｍ2的缺口。水泵启动时，由于逆止阀的阀盘转动轴轴套严重偏磨、松动，或阅体存在裂纹，阀盘开启时与阀体严重撞击造成碎片脱落，致使水从缺口喷出，沉没水泵房后，尾水从缺口年夜量回流，将整个排水廓道沉没。该逆止阀为旋开式无缓冲型逆止阀，阀体材料为铸铁，由于铸铁脆性年夜，抗撞击能力差或轻易存在裂纹、厚薄不匀、应力集中等铸造缺陷，水泵在启动和遏制瞬间，在水锤的作用下，阀盘与阅体撞击力较年夜，轻易造成逆止阀损坏。２．２．３　处置措施将４台检修排水泵和２台渗漏排水泵的出口逆止阀全数更换为能承截较年夜水击压力和撞击力的铸钢２０逆止阀。如采用微阻缓冲型逆止阀效果更好。另外，将逆止阀改成安插在排水泵与出日阀门中心，既便于检修逆止阀，又利于故障时迅速切断水源。３　真名轻易发生沉没事故的部位与预防措施３．ｌ　顶盖、支持盖等过流部件（包括与之相连的压力表接头、进出水管接甲等）应注重避免侵蚀、泥沙沉积和机组水击抬机等对这些部件酿成的危险。３．２　进人孔、集水并及各类孔洞应注重检查在甩负荷、突变负荷等机组工况下，这些部位（部件）的受力情况，强度是否知足要求。实时处置液位旌旗灯号器件、水泵等故障。另外，在尾水管、蜗壳、顶盖等进进问的结构方面，避免采用简单的堵板式结构，应设计为向内开启的门式结构，其作用为：①在机组检修时代，假设发生排水系统等故障时，运行和检修维护人员可以迅速关问进人孔；②水轮机流道布满水时，水压使进人孔连结美间状态。３．３　供排水系统进出水管道及阀门等装备例如坝前取水口与小我口阀门之问的管段，一旦发生严重漏水，很难实时堵漏处置。应对这些重点部位增强定期检查、维护，需要时用测厚仪对管路及附件的侵蚀等进行观测。凭据对锈蚀管路的处置经验，通常为适当开挖管段四周的混凝土，焊接上一段新管，或将锈蚀严重的管路用混凝土封锁起来。现实上，假设水电站供排水系统的一些重要管段或部件采用不锈钢等耐侵蚀、强度高的材料和结构，增加投资不多，但对从此水电厂的持久平安运行会有很年夜益处。３．４　主轴密封主轴密封漏水严重引发的水导、顶盖沉没事故较为常见。必需增强对主轴密封的监测与维护，以便实时处置存在缺陷，确保排水系统的靠得住性。４　结语类似顶盖、真空破坏阀、技术供排水系统、蜗壳和尾水进人孔等过流装备（部件），由于结构简单，其平安靠得住性轻易被轻忽，可是一旦泛起侵蚀穿孔、松动等机械故障，往往引发厂房机组装备的严重沉没事故。是以，在设计、材料造型和运行维护等诸方面应加以足够重视，以免类似事故发生。