C 廠汽輪機液壓控制系統的常見故障及其處理一

  摘要：本文介紹了汽輪機液壓控制系統的常見故障，對主要故障的原因進行了分析，介紹了故障的預防和處理措施，提出了減少故障發生的建議。
  液壓控制調節系統是汽輪機的一個重要系統之一，它包括高壓控制油系統，數字電液調節控制系統，以及有關的侍服執行機構和附屬設備,1996年C廠三台機組自投產以來，汽輪機調速系統先後發生過多次故障導致停機。如：高壓控制油泄漏、調門控制電纜鬆脫、調門波動幅度大、控制電源卡件故障、控制櫃電源卡件燒壞、高壓調門閥座移位等故障嚴重影響機組的安全運行。
  1、故障及其原因分析
  1.1 高壓控制油泄漏
  由於介質的物理性能，系統的密封件必須能耐酸、耐腐蝕，所以密封件材料的選擇必須符合要求，一般的非耐酸、耐腐蝕材料是滿足不了運行要求的。大至油動機的端部密封件，小到伺服機構的O形圈，都必須採用氟橡膠的材料。又因為設備的密封件絕大多數都是非國標的，而且設備供應商ALSTHOM出於商業目的，所提供的手冊並沒有給出密封件的具體規格和型號，所有密封件的資料都必須靠平時的積累，這就造成了備件的籌備難以完善。另外調門的控制油因環境溫度較高等原因造成酸性高而粘度大，使回油不暢而促使安全油管漏油。
  1.2 控制元件問題
  由於安裝質量和設備質量的影響使控制電纜接頭鬆脫，DCS電源老化，都會降低控制系統穩定性，造成調門波動大。由於控制軟體的不完善，控制電源卡件故障或燒壞（如反饋卡、控制線圈等）都會引起調門的關閉或無法打開，從而危及機組的安全穩定運行。
  1.3 高壓調門閥座設計不合理
  高壓調門閥座與閥體的配合，設計上是間隙配合和過度配合，且有1根主銷和2根副銷，這樣，當閥門承受快速關閉的蒸汽流動的衝擊力時，由於閥座不是過盈配合，衝擊力就只依靠銷子的強度來抵消。而一旦銷子在多次承受衝擊產生疲勞斷裂的不利情況下，閥座就會有從閥體衝出的危險。而目前科學的裝配方法為：所有主汽門和調門都採用過盈的緊配合和多個銷子固定，這樣就大大地提高了閥座的抗衝擊力，確保安全。
  1.4 控制油壓穩定性差
  油壓的不穩定，會造成控制系統的不穩定。當油壓波動大時，會對控制系統造成一定的干擾，影響調門的開關動作，而在油系統分佈有多個穩定控制油壓的蓄能器，當蓄能器內的氣囊因種種原因而損壞時，其內部氮氣壓力會很低或為零(正常停運狀態下氮氣壓力為9Mpa)，蓄能器無法起到蓄能作用，當高壓控制油壓發生波動時，由於失去了蓄能器的緩衝作用，使控制油壓波動，而造成調門波動。如果波動值大至一定程度，將會導致調門的故障關閉。下表1為2000年C2機組的某次充氮壓力檢測表，很明顯，其結果是不正常的。
   表1 充氮壓力檢測表單位：MPa

序號名稱容積壓力 1 #1 高壓調門 6L 0 2 #2 高壓調門 6L 2 ． 8 3 #3 高壓調門 6L 0 4 #4 高壓調門 6L 2 ． 8 5 #1 中壓調門 20L 2 ． 3 6 #2 中壓調門 20L 4 ． 0 7 #3 中壓調門 20L 2 ． 9 8 #4 中壓調門 20L 4 ． 2 9 EH 油總管 20L 6 ． 0
  1.5 抗燃油油質的問題
  抗燃油油質的好壞直接影響到控制系統的穩定運行。如果油的顆粒度過大，油的劣化產物和皂類的沉積，有可能造成侍服閥的卡澀，油動機構的失靈，其後果可以演變成汽輪機飛車的惡性事故；如果油的酸性過高，一則腐蝕設備，二則導致油的粘度增大，造成回油不暢，油就有可能從調門的安全油管外泄；而當油中含有水份時，能加速油中酸性物質和氧氣對金屬的腐蝕,再者，還促使油往酸性方向繼續惡化；另外，控制油溫度不能太高，否則亦會加速油的劣化。
  附表2：C2機組歷年運行中油質的若干化驗報告。從表2可以看出，閃點、自燃點、凝點、礦物油含量、密度均合格，但酸值就經常出現超標的情況。有關油質指標要求為：酸值≤0.20mgKOH/g、電阻率≥5.0*109Ω.cm、水份≤0.10%(m/m、顆粒污染度MOOG標準≤3級、氯含量≤0.01%(m/m。其中以酸值、顆粒污染度對機組的安全穩定運行影響最大。
  表2 運行中油質的若干化驗報告

時間外觀顏色運動粘度 40oc mm2/s 酸值 mgKOH/g 電阻率 20oc Ω.cm 水份 %(m/m) 顆粒污染度氯含量泡沫特性 24oc mL 97.10.13 透明棕色 42.31 0.172 3.9*10 9 0.0958 3 級 30/2 98.0323 混濁橙紅 42.57 0.127 0.07206 5 級 20/0 98.07.30 透明深橙 42.61 0.203 2.4*10 9 0.09896 0 級 100/0 98.11.11 透明深橙 42.11 0.295 2.0*10 9 0.09228 99.09.09 清褐黃 41.51 0.205 0.08983 130/0 00.05.31 透明橘紅 42.15 0.2162 0.0685 155/0 00.07.05 清橘紅 41.59 0.1535 0.07785 50/0 00.08.18 清橘紅 41.39 0.0742 0.10510 15/08 01.01.18 清黃 41.57 0.041 80/0 01.08.09 清棕黃 43.50 0.0329 0.06359 90/0 01.09.10 清黃 42.4 0.1411 0.09636 52 0/0 01.10.29 透明黃 42.88 0.0493 0.07036 17 30/0 01.12.25 清黃 43.49 0.1479 0.05013 02.02.28 清黃 43.8 0.2876 0.05807 02.04.12 清黃 43.6 0.2362 6.4*10 9 0.07 27 25/0