100MW水轮机组转轮体叶片漏油原因分析及处理

1 设备概况

龙口水电站位于山西省河曲县与内蒙古自治区准格尔旗境内的黄河中上游地区，上游距万家寨水利枢纽25.6 km，为万家寨水电站的梯级反调节电站。水电站共安装5台机组，其中4台为单机容量100MW的轴流转桨式机组（型号ZZ6K069A0-LH-710），1台容量为20 MW的混流式机组（型号HLA904a-LJ-330）。

2号机组（100MW）于2009年12月投产发电，机组主要参数如表1所示。该机组在2012年进行了首轮A级检修，以后每年进行1次C级检修。2016年9月，在设备巡回检查过程中，发现2号机组调速器回油箱油位异常下降，且尾水渠水面出现浮油带。经排查，回油箱本体及相关管路均未发现明显漏点。对回油箱补油后，调速器回油箱总油位仍在下降，平均漏油量约10 L/d。2017年1月后漏油量越来越少，最终漏油量降为2 L/d（受环境温度及机组运行状态的影响而不同）。因该缺陷暂不影响机组的正常运行，决定在2017年5月机组C级检修时对其进行检查处理。

 

表1 2号机组主要参数

  

叶片材质转轮叶片数量/片额定水头/m最大水头/m最小水头/m额定转速/rmin-1额定流量/（m3·s-1）接力器操作油压/MPa ZG0Cr13Ni4Mo 6 31.0 36.1 23.6 93.75 357.56 6.3

2 检修前原因排查

在机组检修前，针对2号机组调速器回油箱油位异常下降、尾水渠水面出现浮油现象，进行漏油部位排查，具体如下。

（1）对调速器、回油箱、受油器、操作油管等所有外围管路进行检查，均未发现渗漏点。

（2）水轮机调节系统主要是通过电气信号控制调速器油压系统，若动作频率高，操作次数多，会引起回油箱、压油罐内产生大量的泡沫、气体，导致液位传感器出现虚报现象，即假性漏油[1]。根据龙口水电站尾水渠出现的浮油现象和长时间的油量统计情况，排除了假性漏油的可能性。

转轮体注油后，堵板部位未发现渗漏现象。C修后，每天记录回油箱及压油罐液位，并计算调速系统总油量。经观察，60 d内未发现有油位异常下降及尾水渠浮油现象。

  

图1 水轮机转轮体漏油点排查部位结构示意图

表2中第1—5项为静密封，漏油概率相对较小，如存在安装质量问题，一般在机组运行初期就会暴露出来[2]；第6项属制造缺陷，在进行转轮体注油或桨叶动作试验时即可被发现，但在机组安装及大修时均未发现该问题；第7项属于动密封，根据轴流转桨式机组的特点，叶片VXV形密封漏油为常见现象，该密封具有双向密封性能，既能防止转轮体密封内部的透平油外溢，又能防止外部的水与尘埃侵入[3-4]。VXV形密封结构如图2所示。因该类型密封的安装要求较高，若密封槽内未清洁干净或密封润滑不够，都有可能导致密封圈唇边受损。另外，密封材质经长期运行可能存在老化变质，唇边失去弹性，达不到密封效果。

 

表2 转轮体漏油点排查顺序

  

1 2 3 4 5 6 7水轮机轴和转轮体连接密封转轮体排气孔堵头叶片与枢轴连接螺栓密封泄水锥与转轮体连接法兰密封泄水锥油塞、放油阀及其封盖转轮体气孔、砂眼、裂纹等叶片VXV形密封直径12mm O形静密封旋塞上安装O形静密封,环氧封堵直径8mm O形静密封直径10mm O形静密封直径6mm O形静密封，钢板焊接封堵铸造缺陷转动密封，压板垫环固定封堵

  

图2 叶片VXV形密封结构示意图

根据以上分析，初步判定为叶片VXV形密封处存在缺陷。

3 缺陷检查

2017年5月，对2号机组进行C级检修，在调速器系统带压情况下、做好防转措施后，检查发现转轮体4号叶片与枢轴固定螺栓堵板有2处渗漏。对漏油点进行详细检查，发现进水面1号螺栓堵板焊缝部位有长约65mm裂纹，进水面3号螺栓堵板有焊缝砂眼。通过低压气吹扫验证，2处堵板在内部是连通的，未发生堵塞。吹扫过程中，从裂纹和砂眼部位喷出大量的污泥及油水泥混合物，为浑水发电时污物通过堵板裂纹和沙眼部位渗入所致。

高脂血症病是是动脉硬化发生,发展的危险因素之一,既往认为高脂血症等对健康的危害很少发生于儿童时期,而目前认为在成人期危害健康的因素,在儿童期同样危害儿童健康[1.2],虽然冠心病在中年以后起病,但其病灶却在儿童时期已存在。为此,我们对超重及肥胖儿童血脂紊乱的检出率和危险因素分析。

针对缺陷检查中发现的问题，在不具备将转轮体吊出机坑的情况下，决定先对1号、3号螺栓进行冷打紧，然后进行热打紧（螺栓电加热），螺栓紧固后再将密封堵板焊接随形。具体措施如下。

通过对2处螺栓堵板的检查，确认漏油原因为转轮体4号叶片螺栓未严格按照“先冷打紧，后热打紧”的施工工艺进行，其中1号、3号螺栓未打紧就采取点焊止退，且点焊强度不够，导致机组转轮体叶片密封处出现不同程度的渗漏现象。

4 缺陷处理

侵权责任若要作为一项法律上独立的存在，亦应有其质的规定性。为了避免一些哲学上元问题的困扰，我们不必像罗素分析他的“桌子”那样对待侵权责任[23]。对侵权责任质的规定性分析主要在于回答前述问题，使之既能区别于违约责任、刑事责任、社会化救济等，又能概括各种具体责任形态的共性，也即揭示侵权责任的最简构成。很显然，结果责任是侵权责任从“民刑不分”的混沌状态分离出来后的最初形态。犹如我们不应根据一座摩天大楼，而应当从“房”的最初模样——茅草屋或者窑洞，去分析“房”的质的规定性一样，结果责任才是分析侵权责任的质的规定性的合适参照。

4.1 冷打紧

（1）1号螺栓：选用5 kW加热棒，加热15min，加热拉伸值0.78mm，加热前后螺栓旋紧角度80°，为防止损伤VXV形密封，叶片螺栓表面温度控制在约95℃[5]。

4.2 热打紧

通过统计并分析问卷数据，发现乡村教师教育信念总体均值为3.74，高于平均值3。其中教育目的、学生、课程、教学、教师角色五个维度信念的平均值分别为3.60、2.98、3.93、4.09、4.18，五个维度的均值处于2.90～4.20，说明乡村教师教育信念大致在中等水平。

最优性原则的主要含义是在任何阶段都是最优的.假设系统有一个单状态x,可以取7个值,控制u可以取3个表示标记的值(圆、三角形和正方形),处理一个n阶问题,展示了最后3个阶段和每个状态对应的计算最优控制,其解决方案映射如图3所示.

现场对2处螺栓进行锤击冷打紧，1号螺栓打紧约45°；3号螺栓打紧约50°，在原来开焊基础上多打紧10°，漏油情况减缓，但仍有轻微渗漏。

为安全起见，先对转轮体进行排油。油通过泄水锥M64油塞排出，经齿轮油泵从下游侧真空破坏阀安装孔打至透平油库，排油时间约30min，油罐液位测值60 cm，转轮体内排油量约4.23m3。热打紧过程如下：

（2）3号螺栓：选用5 kW加热棒，加热18min，加热拉伸值0.50mm，加热前后螺栓旋紧角度85°，为防止损伤VXV形密封，叶片螺栓表面温度控制在约120℃[5]。

4.3 焊接回装堵板

根据1号、3号螺栓堵板的尺寸，现场裁切修磨成型。焊接前进行表面预热，预热至80℃，采用小电流分段焊接，边焊接边采用锤击法，以消除焊接中产生的热应力。为防止焊接瞬间温度过高导致密封损伤，焊接时随时用点温计测量表面温度，控制密封压板表面温度不高于50℃。焊接完成后保温4 h，保温温度200℃。局部出现的浅层裂纹采用氩弧焊方式焊接。最后修磨随形，经探伤无裂纹、砂眼等缺陷。

4.4 后期观察

（3）根据龙口水电站2号水轮机转轮体的结构特点，判断漏油点可能在图1所示的部位，对这些部位依次按表2所示顺序进行排查。

为了检查该部位漏油原因，确定是否为螺栓松动或O形密封损伤导致，决定对1号、3号螺栓堵板进行拆解检查。拆解后发现1号螺栓堵板内部有大量油泥淤积物，清理油泥淤积物后，检查1号螺栓止退焊点完好，螺杆底部有渗漏现象，平均渗漏量约1滴/s；3号螺栓止退焊点已开裂，螺杆底部轻微渗漏，平均渗漏量约1滴/s。

自此，林蓝很注意花时间和大赵聊天。比如：今天堵车了，堵车时他都干了什么来排解烦闷？今天的工作顺利吗？有什么小插曲？

5 建议

采取以上措施处理后，彻底解决了龙口水电站2号机组转轮体叶片漏油问题，提高了机组运行的可靠性，进一步保障了设备的安全稳定运行，也消除了因转轮体漏油而导致的河水污染问题。如下处理经验可供借鉴。

尽量多引导老年人倾诉，同时不断在表情和语言上给予反馈，表示你一直都在关注他的谈话内容。选择一些安全话题（如可以和老年人说自己的情况、给老年人讲有趣的见闻等），慢慢了解老年人感兴趣的内容。并且，避免让老年人难过或情绪波动的话题。

（1）螺栓预紧力不均匀是导致密封不严的重要原因之一。建议在机组大修过程中，叶片与枢轴的螺栓打紧应严格按照工艺要求进行。

（2）机组在不具备大修条件下，需要进行转轮体排油作业时，建议通过泄水锥底部排油孔进行排油，半小时内可通过齿轮油泵将转轮体内存油排空。

（3）叶片把合螺栓堵板的焊接过程中应力释放及焊前预热、焊后保温、锤击消应需要严格按照工艺要求进行。

参考文献：

[1]周旭辉，赵朝阳.万家寨水电站水轮机经济运行分析[J].内蒙古电力技术，2005，23（1）：25-27.

[2]王卫刚，谢经鹏.水电站轴流转桨式水轮机顶盖排水系统改造[J].内蒙古电力技术，2013，31（2）：117-119.

[3]龚成波.大峡水电站24.5MW水轮机转轮漏油分析及处理[J].陕西电力，2001，29（2）：51-52.

[4]吴树林，解毅平，余天然.轴流式水轮机转轮叶片密封装置漏油原因分析及其处理[J].长江工程职业技术学院学报，2009，26（1）：42-43.

[5]宋明轩，王学琦，黄军.水轮机转轮叶片漏油原因分析及处理[J].东北电力技术，2001，22（2）：45-47.