凝汽式汽輪機裝置及其系統主要危險因素分析

2022-10-15 03:15:05 字數 2772 閱讀 1440

1)油系統火災

汽輪機組的火災危險性主要在於:①汽輪機油在明火和較高的外界溫度時,可能被燃著而成為大火。②汽輪機油系統管路長、分布廣,與高溫蒸汽管路縱橫交錯敷設,且管路的閥門多、法蘭對介面多、焊口多,如果工藝差、質量差,容易洩漏。

油系統火災事故統計表明,油管道、法蘭墊在執行中破裂,噴油到未保溫或保溫不良的高溫蒸汽管道(或疏水管道)等熱體上引**災的,約佔火災事故的60%以上;調速油管和油壓表管斷裂,噴油引**災的約佔15%左右;檢修質量不良,維護不當而漏油**的佔20%左右;其他原因約佔5%。油系統著火後,由於機組供油失常或中斷造成軸瓦斷油而損壞軸瓦,調節系統油壓失常或斷油造成機組調節失控。③高溫蒸汽管路、疏水管路本身溫度很高,油管路有接頭或強度不夠造成洩漏或噴油至裸露或保溫不良的高溫蒸汽管道或高溫熱體表面,可立即燃起大火。

④在汽輪機油系統附近特別是機頭敷設有較為集中的電力電纜、控制電纜、保護電纜。油系統著火後,會引燃電纜,使火災事故進一步擴大。⑤油管路壓力高,著火後,如不及時將油源切斷,噴油可使燃燒更加猛烈。

⑥油系統著火後,火勢發展很快,有時將公用系統電纜(如消防系統電纜)燒壞,消防水幫浦開不起來或者消防水壓力低,消防設施、器材不齊全,消防人員技術素質低,以致不能及時控制火勢,將使火災事故擴大。

2)汽輪機超速事故原因包括:①調節系統有缺陷;②汽門卡澀導致汽機飛車;③汽機打閘後因閥門不嚴或關閉時間過長超速;④危急保安系統失靈;⑤抽汽逆止門卡澀;⑥執行操作不當,無轉速表啟動等。⑦熱網抽汽管路的容積蒸汽加大後,抽汽逆止門不嚴。

3)汽輪機軸系斷裂事故

①汽輪機嚴重超速,動靜部分發生碰磨,軸系失去穩定;②未控制轉子材質及其裂紋發展;③汽輪發電機組執行時振動嚴重超標或動靜部分發生嚴重摩擦導致斷軸;④冷啟動沒能按25%載荷執行足夠時間;新投產機組和大修機組平衡塊、軸承、軸承座、定子支架等螺絲有鬆動;隔板嚴重變形;發電機非同期並網等可引起汽輪機軸系斷裂事故;⑤設計選型時製造廠未作出軸系穩定性分析,軸承失穩轉速計算值不大於3750rpm;⑥執行中未採取防止共振,控制大軸fatt措施。

4)汽輪機大軸彎曲事故

起動過程中暖機不充分,大軸晃動和振動超限;高壓外缸及內缸上、下缸溫差超限;膨脹滑塊卡澀,汽缸或軸承箱膨脹受阻跑偏,主蒸汽溫度超限或主蒸汽溫度與汽缸溫差不匹配;機組啟時盤車時間不足;汽輪機進水、進冷汽等可引起汽輪機軸封摩擦,導致大軸彎曲事故。

5)汽輪機轉子葉片斷裂事故

(1)由於設計、製造、材質、安裝不合要求,汽輪機轉子葉片帶「病」執行。

(2)積水進入汽輪機內部,轉子葉片受到積水的巨大衝擊。

(3)外來的機械雜質隨蒸汽進入汽輪機內打傷葉片。

(4)汽缸內部固定零部件脫落,如阻汽片、導流環等,造成葉片嚴重損傷。

(5)葉片受到侵蝕削弱後,不但強度減弱,而且葉片被侵蝕的缺口、孔洞還將產生應力集中現象,侵蝕嚴重的葉片,還會改變葉片的振動頻率,從而使葉片因應力過大或共振疲勞而斷裂。

(6)汽輪機發生水擊時,前幾級葉片的應力會突然增加,並驟然受到冷卻,使葉片過載,末幾級葉片則衝擊負荷更大。葉片遭嚴重水擊後會發生變形,其進汽側扭向內弧,出汽側扭向背弧,並在進、處汽側產生細微裂紋,成為葉片振動斷裂的根源。水擊有時會使葉片拉金斷裂,改變了葉片連線形式,甚至原來成組的葉片變成單個葉片,改變了葉片振動頻率降低葉片的工作強度,致使葉片發生共振,造成斷裂。

汽輪機轉子斷掉的葉片會打壞凝汽器銅管,導致凝結水硬度、導電率上公升,進而造成嚴重的裝置損壞事故。

5)斷油燒瓦

汽輪機的輔助油幫浦及其自起動裝置,未按執行規程要求定期進行試驗;機組起動前輔助油幫浦未處於聯動狀態;油系統進行切換操作(如冷油器、輔助油幫浦、濾網等)時,未在指定人員的監護下按操作票順序緩慢進行操作,操作中未嚴密監視潤滑油壓的變化;機組起動、停機和執行中未嚴密監視推力瓦、軸瓦鎢金溫度和回油溫度;在機組起停過程中未按製造廠規定的轉速停起頂軸油幫浦;油位計、油壓表、油溫表及相關訊號裝置,未按規程要求裝設齊全;檢修中未注意主油幫浦出口逆止門的狀態以及未嚴格執行執行、檢修操作規程等均可造成斷油燒瓦,造成裝置的損壞。

6)中壓汽缸過熱悶缸

中壓缸啟動,即帶旁路啟動的啟動工況全關閉時間較長,致使中壓缸超溫,引起缸內部件損壞。

7)凝汽器洩漏

凝汽器洩漏會直接導致外面空氣進入凝汽器中,凝汽器真空度降低,會導致:

(1)汽輪機輸出功率降低;(2)凝結水溫度公升高;(3)如果換熱管發生洩漏,冷卻水會混合到凝結水中,導致凝結水中含氧和雜質增加。影響安全執行。如果洩漏量很大,會導致凝結水幫浦能力不足。

熱井液位上公升,嚴重影響凝汽器安全執行。

8)壓力容器及壓力管道**

本工程多數主汽管道、再熱管道、除氧器等布置在汽機房內,其內部主要盛裝的是蒸汽和水,一旦容器的安全附件失靈,超溫超壓使材料機械強度下降、管系振動、管道外壁腐蝕、水沖刷、管材缺陷、錯用管材和焊接質量不良等因素造成洩漏甚至**,將會造成汽輪發電機組損壞及對汽機房內現場作業人員的傷害。

汽輪機外管道存在爆破、洩漏事故,主要是由管道超溫超壓使材料機械強度下降、支吊架失效、管系膨脹受阻、管系振動、管道外壁腐蝕、水沖刷、管材缺陷、錯用管材和焊接質量不良等因素造成的。

汽輪機外管的爆破具有損失大、殺傷力強、後果難以預料和控制、嚴重威脅現場工作人員的生命安全。同時,由於管道、閥門、法蘭安裝、檢修、材質不合要求,也會發生蒸汽洩漏或裝置管道保溫損壞,因此很易造成高溫蒸汽射溢,灼燙傷人,引發事故。

3.3.3.3 主要有害因素

1)汽輪機系統中存在大量的高溫管道,產生大量熱量,管道編織在一起形成裝置區高溫環境。加之當地為**帶季風氣候區外界氣溫較高,易使在此處工作人員產生中暑。

2)存在機械性雜訊,燃氣輪機、汽輪機系統中的裝置在運轉過程中由於振動、摩擦、碰撞而產生的機械動力性雜訊;氣管(如輸送高壓汽管道)中介質的擴容、節流、排氣、漏氣而產生的氣體動力性雜訊;磁場交變運動產生的電磁性雜訊。其中以機械性雜訊為主,雜訊以中、低頻為主,主要集中於主廠房。

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