一种提高水轮机剪断销系统故障排查效率的方法

摘要

本发明公开了属于电厂水轮机设备检修技术范围的一种提高水轮机剪断销系统故障排查效率的方法。该方法针对原系统设计安装存在不足，确定将整个系统分段，使各剪断销可以独立控制，即在各剪断销供气分支管路进口加装手动控制阀，然后单独对各剪断销供气分支管路进行充气试验，在保压30min时，如果发现有压降，则在充气的剪断销供气分支管路及接头涂刷肥皂水，根据起泡情况判断故障点；解决维护人员由于剪断销供气系统接头较多，排查范围较大，漏气点难以发现及判定，排查工时较长，工作效率低，机组无法及时恢复正常的缺陷。改造后不仅缩小故障时排查范围，简便工艺、缩短工时，及时消除缺陷，而且实施后不影响主设备安全运行。

说明书

技术领域

本发明属于电厂水轮机设备检修技术范围，特别涉及一种提高水轮机剪断销 系统故障排查效率的方法。

背景技术

北京十三陵蓄能电厂是国网新源控股有限公司的直属电厂，单机容量20万 千瓦，共4台机组，水轮机剪断销系统为每台机16个导叶，每个导叶分别对应 装有1个剪断销，并与信号装置及供气系统形成一个信号监测系统。剪断销是水 轮机导水机构的一种安全保护装置。按照剪断销的设计原理,当导水机构在动作 过程中,导叶被异物卡住不能转动时,剪断销即被剪断,从而完成对整个导水机构 的保护。然而,实际情况并非如此,大量的事实说明:剪断销并不只是在导叶被卡 住时才被剪断,在开机、停机、调节负荷等各种运行工况时都可能发生剪断现象 或剪断销位置出现裂纹，且出现裂纹的现象较多，由于剪断销供气系统接头较多， 排查范围较大，漏气点难以发现及判定，排查工时较长，很难在24小时内消除 缺陷，工作效率低，机组无法及时恢复正常工作。为解决上述问题，有必要对剪 断销系统进行改造。

1.改造前剪断销故障报警排查方法主要有以下三种：

（1）根据颜料渗漏判断，当剪断销出现细小裂纹导致微量渗漏时，通过颜 料渗漏无法判定故障点。

（2）各接头涂刷肥皂水，根据起泡情况判断，因为接头较多，排查范围较大， 无法及时准确判定具体故障点，大大增加了工时，降低了工作效率。

（3）故障点逐一排查，必要时进行拆解，工艺相对更繁锁，工时相对更长。 （条件不具备或不允许）

发明内容

本发明的目的是提供一种提高水轮机剪断销系统故障排查效率的方法，水轮 机剪断销系统为每台机16个导叶，每个导叶分别对应装有1个剪断销，每个剪 断销由供气软管与不锈钢并与供气总管连接，并与信号装置一起形成一个信号监 测系统，剪断销是水轮机导水机构的一种安全保护装置；其特征在于，所述方法 包括：

（1）在各剪断销供气分支管路进口加装手动控制阀，单独对各剪断销进行 投入与退出，

（2）全部关闭加装手动控制阀，全部退出后，与主供气管路分离；然后逐 个开启加装手动控制阀，单独对各剪断销供气分支管路进行充气试验，使用的试 压泵最大工作压力为1.6Mpa，试验压力为1Mpa，保压30min无压降为合格；

（3）在保压30min时，如果发现有压降，则在充气的剪断销供气分支管路 及接头涂刷肥皂水，根据起泡情况判断故障点；

（4）对有故障部件当场更换，重复步骤（2），保压30min无压降为合格；

（5）打开机组剪断销供气阀，检查主供气管路压力表无压降，恢复运行。

本发明的有益效果是结合机组设备结构进行剪断销供气系统进行改造，经过 改造后剪断销供气系统不仅缩小故障时排查范围，简便工艺、缩短工时，从十几 个小时缩短到50分钟左右，及时消除缺陷，而且实施后不影响主设备安全运行。 实际检查效果表明在各剪断销供气分支管路进口加装手动控制阀的工作是切合 实际并且有效的，从而保证了机组的安全稳定运行。所有采取的技术都是可以推 广到其他水电厂，具有较好的经济效益和推广价值。

附图说明

图1为改造的剪断销系统结构示意图。

具体实施方式

本发明提供一种提高水轮机剪断销系统故障排查效率的方法，下面结合附图 和实施例对本发明予以进一步说明。

图1所示为改造的水轮机剪断销系统结构示意图。水轮机剪断销系统为每 台机16个导叶（由导叶套筒7套在导叶轴6外面构成），在导叶上部由拐臂5 将剪断销4固定，一个导叶对应1个剪断销4；由供气软管3将手动控制阀2连 接在剪断销4与不锈钢环形供气管1之间；并与信号装置一起形成一个信号监测 系统，剪断销是水轮机导水机构的一种安全保护装置。

所述提高水轮机剪断销系统故障排查效率的方法包括：

1.按图1所示，在各剪断销供气分支管路进口加装手动控制阀2（选用密封性 好的DN15两片式球阀），关闭机组剪断销系统供气阀；拆除16个DN15导叶剪 断销供气软管；每个导叶对应位置安装DN15片式球阀，在安装时，DN15片式球 阀的手柄应放置在外侧，这样在检查时不影响DN15片式球阀的关闭，但应紧固 以防因振动发生泄漏，连接部位均使用密封胶；安装16个导叶剪断销4的供气 软管3，安装时应注意接头部位无损伤，紧固密封；

2.对剪断销的压力试验：全部关闭加装手动控制阀，全部退出后，与主供气 管路分离，然后逐个开启加装手动控制阀，单独对各剪断销供气分支管路进行充 气；对16个剪断销及安装的供气软管逐一进行压力试验，试验使用的试压泵最 大工作压力为1.6Mpa，试验压力为1Mpa，保压30min无压降为合格；

3.在保压30min时，如果发现有压降，则在充气的剪断销供气分支管路及 接头涂刷肥皂水，根据起泡情况判断故障点；

4.对有故障部件当场更换，重复步2，保压30min无压降为合格；

5.打开机组剪断销供气阀，检查主供气管路压力表无压降，恢复运行。

改造后效果检查如下：

1.通过测试，仅需将16个阀门全部关闭后，再逐一开启，通过原有压力监测 设备显示的压力值变化，就能及时准确的判断出故障点的位置。

2.通过实际操作测算工时，仅需1小时不到，大大提高了工作效率，如下表 所示。

测试次数 第一次 第二次 第三次 平均工时 实际工时 55分钟 50分钟 55分钟 53.3分钟

3.同时减少了机组停机处理时间。

4.因剪断销本体及管路漏气造成的缺陷，如因运行要求，处理时间不具备可 临时将故障剪断销独立退出，作为应急措施，以满足机组启动。