汽輪機主油泵出口法蘭泄漏停機事故案例

一、事件經(jīng)過

（一）事件前運行工況

2018年5月8日13時25分24秒，某發(fā)電公司2號機組正常運行，負(fù)荷142MW，主油箱油位-13mm，調(diào)節(jié)油壓2.03 MPa，潤滑油壓0.114MPa。汽輪機主油泵運行，高壓啟動油泵、交流、直流潤滑油泵備用。

圖1 停機前相關(guān)參數(shù)變化趨勢

（二）事件詳細(xì)過程

13時25分25秒2號機主油箱油位由-13mm開始下降。

13時27分47秒，2號機主油箱油位-50.14mm，軟光字牌和硬光字牌均發(fā)出油位異常報警。

13時28分30秒監(jiān)盤人員發(fā)現(xiàn)2號機主油箱油位下降至-54mm，立即匯報值長，值長立即前往就地檢查，發(fā)現(xiàn)2號機前軸承箱處大量噴油，隨即返回集控室下令緊急停機。

13時31分33秒，運行人員手動打閘。

13時33分06秒，開真空破壞門緊急停機，此時主油箱油位已快速降低至-140mm。打閘時，調(diào)節(jié)油壓2.01MPa，潤滑油壓0.114MPa。

圖2 打閘時相關(guān)參數(shù)變化趨勢

汽輪機惰走過程中，監(jiān)盤人員密切監(jiān)視主油箱油位、潤滑油壓、調(diào)節(jié)油壓、各軸瓦溫度及振動的變化趨勢。

停機過程中，運行人員通過高位油箱對主油箱進(jìn)行補油，13時45分，主油箱油位由-211mm上升至-34mm。

圖3 停機過程中主油箱油位變化趨勢

停機過程中，主機潤滑油壓正常、各軸承溫度及軸、瓦振動情況正常。

圖4 停機過程中各軸承溫度變化趨勢

圖5 停機過程中個軸承正東變化趨勢

圖6  停機過程中各軸振動變化趨勢

13時52分，汽輪機轉(zhuǎn)速至零，投運盤車，檢查盤車電流和聲音正常，傾聽機內(nèi)聲音正常，測量大軸晃動度0.1mm，正常。（2號機大軸晃動度原始值0.085mm，規(guī)程規(guī)定大軸晃動度應(yīng)在原始值±0.02mm范圍內(nèi)）

二、檢查及處理情況

停機后經(jīng)現(xiàn)場檢查，2號機10米層存有大量油漬，5米層機頭下部地面存有油漬，檢查防火滑閥托盤內(nèi)存在大量油漬，檢查現(xiàn)場油管路沒有看到明顯泄漏點。因此時調(diào)速油泵停運，機組處于盤車狀態(tài)，交流潤滑油泵運行，故排除潤滑油系統(tǒng)管路泄漏，初步判斷為調(diào)速系統(tǒng)壓力油管路泄漏。進(jìn)一步檢查汽輪機前箱下部各油管路，發(fā)現(xiàn)主油泵出口法蘭（前軸承箱與調(diào)速油壓母管連接法蘭）密封墊7點鐘方向有一寬約15mm的缺口，見下圖：

圖7  現(xiàn)場泄漏法蘭情況圖

圖8  油系統(tǒng)圖

經(jīng)拆開主油泵出口法蘭，檢查主油泵出口管路為外徑159mm的碳鋼管，密封墊為尺寸Ф220×Ф150×2mm的耐油紙墊，材質(zhì)選擇符合要求標(biāo)準(zhǔn)，但墊子已有明顯的破損缺口。對破損的舊密封墊墊清理干凈后（由于耐油紙墊粘在法蘭上很緊，只能采用鏟刀對密封墊進(jìn)行破壞性鏟除，未能對舊的密封墊做完整拆卸并拍照存檔），更換材質(zhì)為聚四氟乙烯，尺寸Ф220×Ф150×2mm的密封墊回裝，18時10分更換密封墊工作結(jié)束。

18時26分啟動高壓調(diào)速油泵，調(diào)速油壓建立正常后，檢查該法蘭無泄漏，油系統(tǒng)工作正常。后續(xù)發(fā)電部安排開機工作，同時安排專人在就地蹲守監(jiān)視24小時，觀察所更換墊片無泄漏。

圖9  密封墊更換完后法蘭圖

在更換密封墊的同時，對10米層地面、5米層地面、防火滑閥托盤漏油進(jìn)行了清理、收集回收，對機頭下部潤滑油管路、高壓調(diào)速油管路、10米層下部壓力信號管路的油漬進(jìn)行了清理，對熱控、電氣受油漬污染的電纜進(jìn)行了檢查清理，對漏油浸入管道(主要是5米層防火滑閥下部二抽逆止門處管路、主再熱蒸汽疏水管路）的保溫進(jìn)行了清理、更換。

三、原因分析

（一）直接原因

機組停運后立即對前箱下部油管路進(jìn)行檢查，檢查到主油泵出口法蘭（前軸承箱與調(diào)速油壓母管接口法蘭）密封墊在七點鐘方向有一寬約15mm的破損缺口，因此，主油泵出口的法蘭密封墊在運行中突然破損導(dǎo)致大量壓力油外泄，是此次非計劃停運的直接原因。

法蘭密封墊破壞主要受兩個因素影響，一個是密封墊本身因素，另一個是受力因素，而受力因素與管道膨脹、安裝工藝（密封墊制作、螺絲緊力及均勻情況、張口情況等）有較大關(guān)系。

1.查檢修記錄及主油泵檢修作業(yè)指導(dǎo)書檔案，該密封墊為2014年11月份2號機組大修期間由檢修人員更換，從鏟除舊墊過程可看到油沒有浸透密封墊，現(xiàn)場法蘭殘留舊密封墊可知厚度為2mm。公司兩臺機組油系統(tǒng)一直都采用耐油紙墊（2014年公司物資采購記錄可證），材料選用符合二十五項反措要求。

2.在機組運行時，主油泵出口法蘭密封墊承受內(nèi)部2MPa高壓調(diào)速油壓作用，外部承受8×M16法蘭連接螺栓緊力，并承受高壓缸膨脹推力等各種力的因素，下圖為現(xiàn)場調(diào)速油母管布置情況:從吊架及支撐情況可知調(diào)速油母管可前后、左右自由膨脹，因此不存在有額外的膨脹阻力，在拆卸主油泵出口法蘭前，檢查法蘭前后有近0.3mm張口，且存在輕微錯位現(xiàn)象，同時，發(fā)現(xiàn)各法蘭螺栓拆卸力度不均，說明緊固螺栓不夠合理。法蘭張口、螺栓緊力不均會造成密封墊承壓能力明顯下降。

3.經(jīng)核查點檢人員作為2014年主油泵大修主要牽頭負(fù)責(zé)人和質(zhì)檢人員，在編寫、審核作業(yè)指導(dǎo)書中對油系統(tǒng)密封墊的工藝要求編寫不清，要求不明;驗收時對密封墊更換質(zhì)量把關(guān)不嚴(yán);在此后的設(shè)備點檢、隱患排查等長期檢查中未能查明此隱患，尤其在2018年度3月份2號機組C級檢修工作中，未策劃對主機油系統(tǒng)法蘭密封墊的檢查更換。

綜上設(shè)備點檢管理不到位是此次密封墊破損泄漏的主要原因。

（二）間接原因

檢修人員對油系統(tǒng)密封墊的檢修工藝掌握不足，檢修標(biāo)準(zhǔn)不高，檢修工作責(zé)任心不足，對重點檢修部位的檢修質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不重視，隨意性強，檢修工藝質(zhì)量失控是此次事件的次要原因。

四、暴露問題

1.點檢人員沒有認(rèn)真吸取集團公司下發(fā)2018年一季度非計劃停運事件匯編中類似油系統(tǒng)泄露事件的教訓(xùn)，點檢人員對油系統(tǒng)的隱患排查認(rèn)識不深刻，只簡單對油系統(tǒng)密封墊材質(zhì)核實合格，未能深入逐個排查密封墊的情況。對油系統(tǒng)密封墊更換周期掌握不清、管理要求不到位，對現(xiàn)場隱患排查不到位。在2018年度3月份2號機組C級檢修工作中，未策劃對主機油系統(tǒng)法蘭密封墊的檢查更換。

2.安全生產(chǎn)管理依然存在不嚴(yán)不實不細(xì)現(xiàn)象。設(shè)備點檢對現(xiàn)場設(shè)備狀況、設(shè)備劣化狀況分析不到位，設(shè)備隱患排查治理臺賬不清晰，記錄痕跡不完善，對機組運行中一些隱性缺陷未能及時查明、策劃處理。

3.公司汽機檢修規(guī)程中關(guān)于油系統(tǒng)檢修部分沒有對油系統(tǒng)法蘭密封墊更換周期及檢修工藝作出明確規(guī)定，對油系統(tǒng)密封墊的使用也沒有作出明確規(guī)定。標(biāo)準(zhǔn)不清，導(dǎo)致檢修人員及設(shè)備管理人員實際工作無標(biāo)準(zhǔn)可尋，方向不明，管理模糊混亂。

4.檢修人員檢修工作標(biāo)準(zhǔn)不高，執(zhí)行工藝紀(jì)律性差，特別是對油系統(tǒng)檢修工藝，不夠重視，隨意性強，檢修工藝標(biāo)準(zhǔn)差。

5.此次事件發(fā)生，運行人員對油箱油位監(jiān)控到位，及時發(fā)現(xiàn)漏油故障并及時采取有效措施，防范了事故的進(jìn)一步擴大。公司1、2號機組的主油箱均未按照《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項重點要求》第8.4.9款的要求加裝三取二方式的主油箱低位跳機保護(hù)。目前汽輪機的油位監(jiān)視只有在-50mm時熱工發(fā)出軟光字牌和硬光字牌的報警設(shè)置，運行規(guī)程要求當(dāng)主油箱油位低至-200mm時，運行人員采取打閘停機。在以上情況下，機組設(shè)備安全運行完全依靠運行人員監(jiān)控手段，若運行監(jiān)視失控則極易發(fā)生主機斷油燒瓦的嚴(yán)峻風(fēng)險。

經(jīng)檢查主油箱內(nèi)部油泵安裝尺寸，當(dāng)主油箱油位低于-900mm時，油位液面將脫離交流潤滑油泵Z低吸油口，則主機油系統(tǒng)會發(fā)生斷油故障,機組存在嚴(yán)重的低油位不跳機而發(fā)生機組斷油燒瓦的風(fēng)險。 

主油箱油位設(shè)置示意圖

6.運行人員對異常事件緊急打閘停機的操作敏感性較好，但是在細(xì)節(jié)操作方面，對緊急停機破壞真空的操作上滯后打閘操作1分33秒，對主機油系統(tǒng)的?全運行造成了一定的隱患。

五、防范措施

1.針對此次事件立即開展舉一反三的密封點排查，重點對主機油系統(tǒng)、給水泵組油系統(tǒng)、密封油系統(tǒng)進(jìn)行隱患排查治理，杜絕類似事件再次發(fā)生。

1）結(jié)合目前1號機組停備情況立即安排檢修對10米層調(diào)速系統(tǒng)密封墊檢查更換：主油泵進(jìn)口法蘭密封墊、主油泵出口法蘭密封墊、中壓油動機壓力油進(jìn)油管法蘭密封墊、中壓油動機OPC脈動油管法蘭密封墊、左側(cè)中壓自動關(guān)閉器進(jìn)油法蘭密封墊、右側(cè)中壓自動關(guān)閉器進(jìn)油法蘭密封墊、左側(cè)高壓自動關(guān)閉器安全油信號管接頭、滑閥端蓋密封墊、右側(cè)高壓自動關(guān)閉器安全油信號管接頭、滑閥端蓋密封墊、左側(cè)高壓油動機上、下活塞油壓信號接頭、右側(cè)高壓油動機上、下活塞油壓信號接頭。

2）根據(jù)集團公司防止電力生產(chǎn)事故二十五項重點要求，對現(xiàn)場排查到以下隱患，并制定整改計劃。

2.安全生產(chǎn)管理上切實做好設(shè)備管理嚴(yán)、細(xì)、實的精細(xì)化管理，從點檢和檢修兩方進(jìn)一步補充完善油系統(tǒng)密封點臺賬，細(xì)化至每個接頭、法蘭、密封墊，細(xì)化參數(shù)信息和檢查更換記錄。

3.利用目前正在公司修編檢修工藝規(guī)程機會，在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，合理制定油系統(tǒng)檢修周期，密封墊選用及安裝工藝規(guī)范。按以下原則進(jìn)行：油系統(tǒng)密封件在周期6年內(nèi)完成一輪更換；潤滑油系統(tǒng)、密封油系統(tǒng)、給泵油系統(tǒng)密封墊材質(zhì)選擇更換聚四氟乙烯墊，厚度不超過2mm，調(diào)速保安系統(tǒng)，盡量使用膨化聚四氟乙烯墊，厚度不超過2mm，對于頂軸油系統(tǒng)，使用紫銅或鋁合金密封墊，厚度不超過5mm。對于檢修工藝作如下要求：安裝密封墊前檢查法蘭密封面平整，無傾斜，錯位現(xiàn)象，墊片制作應(yīng)與法蘭密封面大小相等，安裝時墊片處于?蘭正中心，不偏斜，檢查連接螺絲無咬絲，收緊連接螺絲時兩法蘭對正，將法蘭連接螺絲對稱均勻收緊。

4.針對油系統(tǒng)檢修的工藝水平差，責(zé)任意識不強等薄弱環(huán)節(jié)，加強檢修公司檢修工藝培訓(xùn)工作，提高檢修人員檢修工藝水平，提高責(zé)任意識。

5.關(guān)于公司1、2號機組的主油箱未按照《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項重點要求》第8.4.9款的要求加裝三取二方式的主油箱低位跳機保護(hù)，目前正就油箱油位低保護(hù)跳機的合理定值與哈汽廠家進(jìn)行溝通，在5月25日前確定主油箱低油位保護(hù)的定值并與哈汽廠家溝通確認(rèn)，后續(xù)盡快完成對主油箱合理低油位跳機保護(hù)設(shè)施加裝。

在主油箱低油位保護(hù)安裝之前，一方面結(jié)合本次停機的在-140mm時打閘停機的經(jīng)驗，為兩機主油箱加裝油位-100mm時的軟光字牌報警信號，提醒運行人員注意油位監(jiān)視，并作為手動打閘的重要參考信號。另一方面為防止汽輪機油系統(tǒng)出現(xiàn)異常時運行人員出現(xiàn)處置不當(dāng)，制定《汽輪機油系統(tǒng)異常處置技術(shù)措施》，并組織培訓(xùn)，提高運行人員處置油系統(tǒng)異常的技術(shù)水平，堅決杜絕主油箱油位低引起的主機斷油燒瓦事件。

6.針對此次事件暴露的運行人員應(yīng)急處置操作的不足，重點做好油系統(tǒng)異常運行的應(yīng)急處置措施編制，并加強運行操作培訓(xùn)工作，結(jié)合此次事件組織開展汽輪機油系統(tǒng)事故應(yīng)急演練，提高運行人員應(yīng)急處置的能力。并舉一反三的加強其他應(yīng)急處置事件的培訓(xùn)和演練。

六、責(zé)任考核

此次事件是繼“1.13”灰斗脫落事故之后，且在3月份機組經(jīng)過C修后發(fā)生的非停事件，為切實轉(zhuǎn)變工作作風(fēng)，提升生產(chǎn)管理水平，公司從嚴(yán)考核。根據(jù)《集團發(fā)電企業(yè)機組檢修、技術(shù)改造項目質(zhì)量事件管理辦法》第二章第七條（機組A級檢修，修后180天內(nèi)因檢修質(zhì)量發(fā)生機組非計劃停運），定性為一般質(zhì)量事件，對相關(guān)責(zé)任人考核如下：

1.汽機點檢員艾某某，對設(shè)備作業(yè)指導(dǎo)書的編寫審核不嚴(yán)、對檢修質(zhì)量把關(guān)不嚴(yán)，檢修策劃安排不到位，隱患排查治理流于形式，對此次事件負(fù)主要責(zé)任，考核3000元。

2.汽機調(diào)速班徐某作為設(shè)備檢修的工作負(fù)責(zé)人，對檢修工藝執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)不高，對此次事件負(fù)次要責(zé)任，考核2000元。

3.檢修公司經(jīng)理助理兼汽機隊長譚某某對此次事件負(fù)技術(shù)責(zé)任，考核2000元。

4.設(shè)備部汽機點檢長柏某某對此次事件負(fù)技術(shù)管理責(zé)任，考核2000元。

5.設(shè)備部劉某某作為分管汽機專業(yè)的副主任，對此次事件負(fù)有直接管理責(zé)任，考核2000元。

6.檢修公司經(jīng)理黃某某，對此次事件負(fù)管理責(zé)任，考核2000元。

7.設(shè)備部主任胡某某，對此次事件負(fù)管理責(zé)任，考核2000元。

8.公司總工程師鄧某某，對此次事件負(fù)技術(shù)責(zé)任，考核2000元。

9.公司總工程師張某，對此次事件負(fù)領(lǐng)導(dǎo)責(zé)任，考核2000元。

來源：電力安全生產(chǎn)