電站安全閥事故案例分析

1、2022-3-71 安全閥事故案例分析張傳虎 電力行業(yè)電站閥門標(biāo)委會2022-3-72某電廠電站安全閥運行某電廠電站安全閥運行接二連三出現(xiàn)故障接二連三出現(xiàn)故障 2009年年06月月10日，日，#4機負荷機負荷600MW，汽包壓力汽包壓力18.93MPa，主汽壓力，主汽壓力17.15MPa,1#過熱器出口安全閥誤啟座過熱器出口安全閥誤啟座（整定壓力（整定壓力18.44MPa），汽包虛假水），汽包虛假水位瞬間上升至位瞬間上升至277mm,鍋爐滅火鍋爐滅火,汽機跳汽機跳閘。閘。2022-3-73某電廠電站安全閥運行某電廠電站安全閥運行接二連三出現(xiàn)故障接二連三出現(xiàn)故障 2009年年06月月11日，日，

2、#3機負荷機負荷600MW，汽包，汽包壓力壓力19.15MPa，主汽壓力，主汽壓力17.3MPa，汽包左前，汽包左前安全閥誤啟座（整定壓力安全閥誤啟座（整定壓力19.82MPa），后機），后機組降壓運行安全閥回座，經(jīng)現(xiàn)場確認(rèn)該安全閥組降壓運行安全閥回座，經(jīng)現(xiàn)場確認(rèn)該安全閥下調(diào)整螺釘被啟座時沖出的蒸汽沖掉，上調(diào)整下調(diào)整螺釘被啟座時沖出的蒸汽沖掉，上調(diào)整螺釘退出約螺釘退出約10mm，且啟座過程中的振動使下，且啟座過程中的振動使下調(diào)整環(huán)跑位，安全閥回座壓力改變，由于運行調(diào)整環(huán)跑位，安全閥回座壓力改變，由于運行中無法對安全閥進行調(diào)整，為防止安全閥的再中無法對安全閥進行調(diào)整，為防止安全閥的再次啟座而無法

3、回座，已申請將次啟座而無法回座，已申請將#3爐汽包左側(cè)前爐汽包左側(cè)前部安全閥退出運行。部安全閥退出運行。2022-3-74某電廠電站安全閥運行某電廠電站安全閥運行接二連三出現(xiàn)故障接二連三出現(xiàn)故障 09年年06月月12日，日，#3機負荷機負荷600MW，汽包壓，汽包壓力力18.4MPa，主汽壓力，主汽壓力16.59MPa，再熱器壓力，再熱器壓力3.5MPa，#2再熱器出口安全閥啟座（整定壓再熱器出口安全閥啟座（整定壓力力4.03MPa），期間汽包水位發(fā)生大幅波動，），期間汽包水位發(fā)生大幅波動，汽包水位有兩點急劇下降至汽包水位有兩點急劇下降至-230mm以下，有以下，有一點突升至一點突升至+300

4、mm以上，運行巡檢未見汽包以上，運行巡檢未見汽包和過熱器安全閥啟座。和過熱器安全閥啟座。13日，點檢發(fā)現(xiàn)汽包右日，點檢發(fā)現(xiàn)汽包右前安全閥內(nèi)漏（整定壓力為前安全閥內(nèi)漏（整定壓力為20.29MPa）。）。2022-3-75某電廠電站安全閥運行某電廠電站安全閥運行接二連三出現(xiàn)故障接二連三出現(xiàn)故障 09年年06月月23日，日，#4機負荷機負荷440MW，空，空預(yù)器吹灰器投入運行，期間吹灰母管壓預(yù)器吹灰器投入運行，期間吹灰母管壓力最高至力最高至3.5MPa，吹灰母管安全門啟座，吹灰母管安全門啟座（整定壓力（整定壓力3.93MPa）。）。2022-3-76原因分析原因分析機組小修停運前的鍋爐安全機組小修停

5、運前的鍋爐安全閥排汽試驗中未見安全閥的閥排汽試驗中未見安全閥的內(nèi)漏等異?，F(xiàn)象，小修中未內(nèi)漏等異?，F(xiàn)象，小修中未對其解體檢修，只是由某公對其解體檢修，只是由某公司安全閥調(diào)試人員進行了冷司安全閥調(diào)試人員進行了冷態(tài)校驗。態(tài)校驗。2022-3-77原因分析原因分析由于安全閥的整定是在冷態(tài)下進行的，安全閥由于安全閥的整定是在冷態(tài)下進行的，安全閥的微啟是在介質(zhì)壓力為零，完全依靠在線整定的微啟是在介質(zhì)壓力為零，完全依靠在線整定裝置液壓缸的提升力來實現(xiàn)的，同一安全閥在裝置液壓缸的提升力來實現(xiàn)的，同一安全閥在冷態(tài)下的提升力大于熱態(tài)的下的提升力，為了冷態(tài)下的提升力大于熱態(tài)的下的提升力，為了使冷態(tài)整定結(jié)果接近安全閥

6、要求的整定值，往使冷態(tài)整定結(jié)果接近安全閥要求的整定值，往往通過經(jīng)驗值來加以修正。并且安全閥的冷態(tài)往通過經(jīng)驗值來加以修正。并且安全閥的冷態(tài)整定，無法檢測到安全閥的前泄點，僅僅是檢整定，無法檢測到安全閥的前泄點，僅僅是檢測安全閥的彈簧性能，而安全閥的熱態(tài)整定，測安全閥的彈簧性能，而安全閥的熱態(tài)整定，可以檢測到安全閥的前泄點，是檢測整個安全可以檢測到安全閥的前泄點，是檢測整個安全閥裝置的性能。這可能是造成安全閥誤啟座的閥裝置的性能。這可能是造成安全閥誤啟座的另外一個原因。另外一個原因。 2022-3-78采取的措施采取的措施3、今后安全閥校驗必須執(zhí)行以下規(guī)定：、今后安全閥校驗必須執(zhí)行以下規(guī)定：（1）

7、安全閥冷態(tài)校驗僅適用于低壓）安全閥冷態(tài)校驗僅適用于低壓（0.1MPap1.6 MPa）及中壓）及中壓（1.6MPap10 MPa）安全閥；（）安全閥；（2）安全閥熱態(tài)校驗適用于高壓（安全閥熱態(tài)校驗適用于高壓（10MPap100 MPa）及超高壓（）及超高壓（p100 MPa）安）安全閥；（全閥；（3）安全閥熱態(tài)校驗一般安排在）安全閥熱態(tài)校驗一般安排在小修機組停爐過程中進行（不做全行程小修機組停爐過程中進行（不做全行程放汽試驗，只做熱態(tài)校驗）；放汽試驗，只做熱態(tài)校驗）；2022-3-79某電廠因除氧器安全閥某電廠因除氧器安全閥排汽量小造成除氧器爆炸排汽量小造成除氧器爆炸 1981 1981年某電

8、廠發(fā)生年某電廠發(fā)生7 7號機組號機組(200MW)(200MW)除氧器爆除氧器爆炸事故。炸事故。19811981年年1 1月月1111日，日，7 7號機組正常運行負號機組正常運行負荷荷200MW200MW，在除氧器水位低的情況下，補充大，在除氧器水位低的情況下，補充大量低溫水，運行人員違反規(guī)程采用量低溫水，運行人員違反規(guī)程采用2.4MPa2.4MPa壓力壓力的二段抽汽加熱的二段抽汽加熱( (要求負荷大于要求負荷大于150MW150MW采用三段采用三段抽汽抽汽) )，當(dāng)停止大量補水后，未關(guān)閉汽源，造，當(dāng)停止大量補水后，未關(guān)閉汽源，造成了除氧器超壓，安全門雖然動作，但排汽量成了除氧器超壓，安全門雖

9、然動作，但排汽量小于進汽量，壓力繼續(xù)升高，致使除氧器爆炸。小于進汽量，壓力繼續(xù)升高，致使除氧器爆炸。事故造成設(shè)備和廠房嚴(yán)重損壞，并造成事故造成設(shè)備和廠房嚴(yán)重損壞，并造成9 9人死人死亡，亡，5 5人受傷。人受傷。2022-3-710教訓(xùn)與對策教訓(xùn)與對策各種壓力容器安全閥應(yīng)定期進行校驗和排放試驗。各種壓力容器安全閥應(yīng)定期進行校驗和排放試驗。 國家電國家電力公司頒布的力公司頒布的防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項重點要防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項重點要求求4 41 122 運行中的壓力容器及其安全附件運行中的壓力容器及其安全附件( (如安全閥、排污閥、監(jiān)視如安全閥、排污閥、監(jiān)視表計、聯(lián)鎖、自動裝置等

10、表計、聯(lián)鎖、自動裝置等) )應(yīng)處于正常工作狀態(tài)。應(yīng)處于正常工作狀態(tài)。 國家電國家電力公司頒布的力公司頒布的防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項重點要防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項重點要求求 4 41 133 除氧器和其他壓力容器安全閥的總排放能力，應(yīng)能滿足其除氧器和其他壓力容器安全閥的總排放能力，應(yīng)能滿足其在最大進汽工況下不超壓。在最大進汽工況下不超壓。 國家電力公司頒布的國家電力公司頒布的防止電防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項重點要求力生產(chǎn)重大事故的二十五項重點要求 4 41 111112022-3-711嚴(yán)格按嚴(yán)格按電站壓力式除氧器安全技術(shù)規(guī)定電站壓力式除氧器安全技術(shù)規(guī)定( (能源安保能源安保(1

11、997)709(1997)709號號) )制定除氧器運行規(guī)程，規(guī)程中應(yīng)明確除制定除氧器運行規(guī)程，規(guī)程中應(yīng)明確除氧器兩段抽汽的切換點，嚴(yán)禁高壓蒸汽直接進入除氧氧器兩段抽汽的切換點，嚴(yán)禁高壓蒸汽直接進入除氧器。推廣滑壓運行，逐步取消二段抽汽進入除氧器。器。推廣滑壓運行，逐步取消二段抽汽進入除氧器。除氧器應(yīng)配備不少于除氧器應(yīng)配備不少于2 2只全啟閉式安全門，并有完善的只全啟閉式安全門，并有完善的自動調(diào)壓和報警裝置。自動調(diào)壓和報警裝置。壓力容器應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求裝設(shè)安全泄放裝置壓力容器應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求裝設(shè)安全泄放裝置( (安全閥、安全閥、爆破片裝置爆破片裝置) )，其排放能力必須大于或等于壓力容器的，其排放

12、能力必須大于或等于壓力容器的安全泄放量，以保證在其最大進汽工況下不超壓。對安全泄放量，以保證在其最大進汽工況下不超壓。對安全閥、壓力表、液位計等安全附件保護裝置、監(jiān)視安全閥、壓力表、液位計等安全附件保護裝置、監(jiān)視儀表要進行定期校驗。儀表要進行定期校驗。在役電站鍋爐安全閥每年至少應(yīng)校驗一次。每一個小在役電站鍋爐安全閥每年至少應(yīng)校驗一次。每一個小修周期應(yīng)進行檢查，必要時應(yīng)進行校驗或排放試驗。修周期應(yīng)進行檢查，必要時應(yīng)進行校驗或排放試驗。各類壓力容器的安全閥每年應(yīng)至少進行一次排放試驗各類壓力容器的安全閥每年應(yīng)至少進行一次排放試驗或在線校驗?；蛟诰€校驗。2022-3-712 某熱電廠鍋爐超壓主蒸汽安全

13、閥某熱電廠鍋爐超壓主蒸汽安全閥 解列拒動造成解列拒動造成鍋爐壽命損失鍋爐壽命損失7%的后果的后果 1996 1996年某熱電廠發(fā)生年某熱電廠發(fā)生4 4號號670t670th h鍋爐超溫、超鍋爐超溫、超壓事故。壓事故。19961996年年3 3月月1313日日0000：2929，4 4號機組由于直號機組由于直流控制電源總?cè)劢z熔斷，造成直流操作電源消失，流控制電源總?cè)劢z熔斷，造成直流操作電源消失，4 4號機組跳閘，汽輪機主汽門關(guān)閉。因號機組跳閘，汽輪機主汽門關(guān)閉。因“機跳爐機跳爐”聯(lián)鎖未投入運行，機組甩負荷后燃料沒有聯(lián)動切聯(lián)鎖未投入運行，機組甩負荷后燃料沒有聯(lián)動切斷。運行人員在事故處理過程中，尤其

14、當(dāng)手動開斷。運行人員在事故處理過程中，尤其當(dāng)手動開啟脈沖安全門鍋爐壓力不降時啟脈沖安全門鍋爐壓力不降時( (四個主蒸汽系統(tǒng)的四個主蒸汽系統(tǒng)的安全門解列（拒動）安全門解列（拒動）) )，沒有按規(guī)程果斷切斷制粉，沒有按規(guī)程果斷切斷制粉系統(tǒng)，致使鍋爐承壓部件嚴(yán)重超溫、超壓系統(tǒng)，致使鍋爐承壓部件嚴(yán)重超溫、超壓( (最高主最高主蒸汽壓力達蒸汽壓力達21.3MPa21.3MPa、主蒸汽溫度達、主蒸汽溫度達576576，而額，而額定過熱器出口壓力為定過熱器出口壓力為13.7MPa13.7MPa、汽包壓力為、汽包壓力為15.88MPa15.88MPa、主蒸汽溫度為、主蒸汽溫度為540)540)。2022-3-

15、713教訓(xùn)與對策教訓(xùn)與對策大容量的電站鍋爐應(yīng)配用彈簧直接作用式的全大容量的電站鍋爐應(yīng)配用彈簧直接作用式的全啟式安全閥或全量型安全閥以及相應(yīng)的電磁泄啟式安全閥或全量型安全閥以及相應(yīng)的電磁泄放閥（放閥（PCVPCV），該電磁泄放閥的整定壓力應(yīng)低于），該電磁泄放閥的整定壓力應(yīng)低于其它安全閥，鍋爐超壓時其它安全閥，鍋爐超壓時, ,先打開此閥泄壓，若先打開此閥泄壓，若汽壓繼續(xù)升高，可依次打開其它安全閥，則可汽壓繼續(xù)升高，可依次打開其它安全閥，則可減少其它安全閥的啟動次數(shù)，以免影響其密封減少其它安全閥的啟動次數(shù)，以免影響其密封性能。性能。對于按對于按ASMEASME規(guī)范設(shè)計的電站蒸汽鍋爐，不規(guī)范設(shè)計的電站

16、蒸汽鍋爐，不應(yīng)應(yīng)采采用重錘或重錘杠桿式安全閥，應(yīng)采用彈簧直接用重錘或重錘杠桿式安全閥，應(yīng)采用彈簧直接作用式安全閥。作用式安全閥。 對于大容量電站鍋爐，一般選用具有高排放能對于大容量電站鍋爐，一般選用具有高排放能力的全量型安全閥。力的全量型安全閥。 2022-3-714為保證鍋爐安全閥在一定值下能夠準(zhǔn)確動作，為保證鍋爐安全閥在一定值下能夠準(zhǔn)確動作，要求鍋爐安全閥進行熱態(tài)整定，調(diào)整安全閥要求鍋爐安全閥進行熱態(tài)整定，調(diào)整安全閥使其能自動開啟，以排除多余介質(zhì)，保證鍋使其能自動開啟，以排除多余介質(zhì)，保證鍋爐在額定壓力下正常工作。爐在額定壓力下正常工作。鍋爐安全閥是防止鍋爐超壓的重要安全附件，鍋爐安全閥是

17、防止鍋爐超壓的重要安全附件，嚴(yán)禁鍋爐在解列安全閥狀況下運行。嚴(yán)禁鍋爐在解列安全閥狀況下運行。2022-3-715 某電廠安全閥校驗升壓某電廠安全閥校驗升壓實跳造成爐外管道爆破實跳造成爐外管道爆破 1999 1999年某電廠發(fā)生年某電廠發(fā)生3 3號鍋爐號鍋爐(670t(670th)h)汽包汽包聯(lián)絡(luò)管爆破事故。聯(lián)絡(luò)管爆破事故。19991999年年7 7月月9 9日，日，3 3號鍋爐在號鍋爐在安全門熱態(tài)整定過程中，高溫段省煤器出口安全門熱態(tài)整定過程中，高溫段省煤器出口聯(lián)箱至汽包聯(lián)絡(luò)管直管段發(fā)生爆破，造成聯(lián)箱至汽包聯(lián)絡(luò)管直管段發(fā)生爆破，造成5 5人人死亡，死亡，3 3人嚴(yán)重燙傷。事故由于該段鋼管外壁人

18、嚴(yán)重燙傷。事故由于該段鋼管外壁側(cè)存在縱向裂紋，致使鋼管的有效壁厚僅為側(cè)存在縱向裂紋，致使鋼管的有效壁厚僅為1 17mm7mm左右，從而導(dǎo)致在左右，從而導(dǎo)致在3 3號鍋爐安全門整定號鍋爐安全門整定過程中，當(dāng)主蒸汽壓力達到過程中，當(dāng)主蒸汽壓力達到161666MPa66MPa時，鋼時，鋼管有效壁厚的實際工作應(yīng)力達到材料的抗拉管有效壁厚的實際工作應(yīng)力達到材料的抗拉強度而發(fā)生瞬時過載斷裂，發(fā)生爆破。強度而發(fā)生瞬時過載斷裂，發(fā)生爆破。 2022-3-716教訓(xùn)與對策教訓(xùn)與對策鍋爐壓力容器安全閥校驗采用升壓實跳的方式，鍋爐壓力容器安全閥校驗采用升壓實跳的方式，會造成鍋爐管道蒸汽壓力超壓，導(dǎo)致鍋爐管道會造成鍋爐管道蒸汽壓力超壓，導(dǎo)致鍋爐管道壽命減少容易造成鍋爐和爐外管道爆破，后果壽命減少容易造成鍋爐和爐外管道爆破，后果嚴(yán)重對于按嚴(yán)重對于按ASMEASME規(guī)范設(shè)計的電站蒸汽鍋爐，不規(guī)范設(shè)計的電站蒸汽鍋爐，不應(yīng)應(yīng)采用重錘或重錘杠桿式安全閥，應(yīng)采用彈簧采用重錘或重錘杠桿式安全閥，應(yīng)采用彈簧直接作用式安全閥。直接作用式安全閥。 鍋爐壓力容器安全