水電廠設(shè)備淹沒事故的原因分析及預(yù)防措施工業(yè)設(shè)計(1)

1、水電廠設(shè)備吞沒事故的原因分析及預(yù)防措施工業(yè)設(shè)計論文(1)論文摘要：通過分析兩起水電廠設(shè)備吞沒事故的原因，針對水輪發(fā)電機組的過流部件及附屬設(shè)備等因腐蝕、磨損、松動等機械故障造成的吞沒事故提出了相應(yīng)的預(yù)防措施。關(guān)鍵詞：水電廠 吞沒事故 預(yù)防措施前言水電廠除了在汛期要加強對大壩、水工建筑、廠房等重點部位的監(jiān)測和巡視，確證設(shè)備運行良好、電源可靠、閘門啟閉靈敏，保證防洪、防淹各種搶險物資到位，防止洪水對大壩、廠房和機組造成的損失之外，由于水電廠運行的特殊性，也必須注意防止由于設(shè)備零部件腐蝕等原因造成的水淹廠房、損壞設(shè)備的情況發(fā)生。 事故舉例 真空破壞閥損壞引起的水淹頂蓋事故 事故經(jīng)過某軸流轉(zhuǎn)架式機組在支

2、持蓋內(nèi)對稱布置有個自動式緊急真空破壞閥，孔口直徑 ，閥盤直徑 ，其作用是機組緊急停機時向轉(zhuǎn)輪室補充空氣，防止真空度過大引起水擊抬機造成的危害。閥盤在轉(zhuǎn)輪室真空到達時自動開啟，到達時全部開啟，而小于01 時那么自動關(guān)閉。某日，該機組在運行時，機組十方向的一個真空破壞閥突然大量漏水，使頂蓋集水槽的水位急劇上升，雖將全部頂蓋排水泵起動抽水，但水位仍然快速上升，很快就吞沒頂蓋排水泵和水輪機導(dǎo)軸承，使機組被迫停機。 事故原因分析事故后對該真空破壞閥進展檢查，發(fā)現(xiàn)密封環(huán)與閥體的個連接螺絲已全部斷裂或脫落，其中個斷裂螺絲的斷日是陳舊的痕跡，說明在事故前已腐蝕。此外，斷裂密封環(huán)嚴(yán)重移位，在鬧盤與密封環(huán)之間形成

3、較大的錯口，由于當(dāng)時頂蓋水壓為，因此造成大量漏水，漏水量約sup3;，大大超過了臺頂蓋水泵的排水量。該真空破壞網(wǎng)在設(shè)計上也存在嚴(yán)重的缺陷，主要是材料選用不當(dāng)、密封環(huán)連接強度較低。密封環(huán)和連接螺絲采用青銅材質(zhì)，閥座采用鋁合金材料，本來鬧座上所鉆的 螺孔和螺絲連接強度較低，加上長期運行，鋁與銅金屬產(chǎn)生電化學(xué)反響，使螺孔和螺絲的螺紋連接部分受到嚴(yán)重腐蝕，進一步削弱了密封環(huán)與閥座的連接強度。在機組運行時頂蓋振動、水流作用和真空破壞閥動作的影響下，導(dǎo)致螺絲斷裂或脫落，造成密封環(huán)嚴(yán)重移位，這是造成事故的主要原因。處理措施將機組的個真空破壞閥閥體都改為鑄鋼構(gòu)造，密封環(huán)的連接螺絲改用的號鋼螺栓，其余部件保持不

4、變。另外，閥盤與閥桿的固定螺母增加止動銷釘，防止由于螺母松動造成閥盤脫落而引起的頂蓋被淹事故。由于真空破壞閥裝設(shè)在支持蓋內(nèi)與水輪機流道的水流直接接觸，應(yīng)定期對其監(jiān)測、維護。設(shè)計時應(yīng)選擇耐腐蝕、強度高的材料和構(gòu)造，以防止由于真空破壞閥零件腐蝕、松動、斷裂等引起的故障。檢修排水系統(tǒng)逆止網(wǎng)破裂引起的吞沒事故事故經(jīng)過某機組的檢修排水系統(tǒng)采用間接排水方式，機組檢修時渦殼、尾水管的積水排到排水廊道，再用檢修排水泵抽水至下游。當(dāng)時由于一臺機組的發(fā)電機推力軸承發(fā)生燒瓦事故，處理時需要盤車檢查研刮瓦的質(zhì)量，故落下尾水閘門，起動檢修排水泵欲將尾水位降至轉(zhuǎn)輪安裝高程以下，以減少盤車時輪葉轉(zhuǎn)動的水阻力。但當(dāng)一臺檢修排

5、水泵單級雙吸離心水泵，型號9，電動機功率，流量 sup3;，揚程為由啟動不久時，管路突然有大量水噴出，運行人員無法判斷漏水部位和及時采取關(guān)閉有關(guān)水泵進出口閥門等應(yīng)急措施，只好停泵撤離現(xiàn)場，致使排水廊道包括檢修和滲漏水泵房的全部離心水泵電機、控制柜等被全部吞沒。事故原因分析事故發(fā)生后，待潛水員冒險關(guān)閉通向尾水的出口閥，再用臨時安裝的水泵抽干廊道積水后檢查發(fā)現(xiàn)：該臺排水泵的出日逆止鬧鬧體有一塊面積約sup2;的缺口。水泵啟動時，由于逆止閥的閥盤轉(zhuǎn)動軸軸套嚴(yán)重偏磨、松動，或者閱體存在裂紋，閥盤開啟時與閥體嚴(yán)重撞擊造成碎片脫落，致使水從缺口噴出，吞沒水泵房后，尾水從缺口大量回流，將整個排水廓道吞沒。該

6、逆止閥為旋開式無緩沖型逆止閥，閥體材料為鑄鐵，由于鑄鐵脆性大，抗撞擊才能差或容易存在裂紋、厚薄不勻、應(yīng)力集中等鑄造缺陷，水泵在啟動和停頓瞬間，在水錘的作用下，閥盤與閱體撞擊力較大，容易造成逆止閥損壞。 處理措施將臺檢修排水泵和臺滲漏排水泵的出口逆止閥全部更換為能承截較大水擊壓力和撞擊力的鑄鋼逆止閥。如采用微阻緩沖型逆止閥效果更好。另外，將逆止閥改為布置在排水泵與出日閥門中間，既便于檢修逆止閥，又利于故障時迅速切斷水源。 真名容易發(fā)生吞沒事故的部位與預(yù)防措施 頂蓋、支持蓋等過流部件包括與之相連的壓力表接頭、進出水管接頭等應(yīng)注意防止腐蝕、泥沙沉積和機組水擊抬機等對這些部件造成的危險。 進人孔、集水

7、并及各種孔洞應(yīng)注意檢查在甩負(fù)荷、突變負(fù)荷等機組工況下，這些部位部件的受力情況，強度是否滿足要求。及時處理液位信號器件、水泵等故障。另外，在尾水管、蝸殼、頂蓋等進入問的構(gòu)造方面，防止采用簡單的堵板式構(gòu)造，應(yīng)設(shè)計為向內(nèi)開啟的門式構(gòu)造，其作用為：在機組檢修期間，假設(shè)發(fā)生排水系統(tǒng)等故障時，運行和檢修維護人員可以迅速關(guān)問進人孔；水輪機流道充滿水時，水壓使進人孔保持美間狀態(tài)。 供排水系統(tǒng)進出水管道及閥門等設(shè)備例如壩前取水口與第一個人口閥門之問的管段，一旦發(fā)生嚴(yán)重漏水，很難及時堵漏處理。應(yīng)對這些重點部位加強定期檢查、維護，必要時用測厚儀對管路及附件的腐蝕等進展觀測。根據(jù)對銹蝕管路的處理經(jīng)歷，一般是適當(dāng)開挖管段周圍的混凝土，焊接上一段新管，或者將銹蝕嚴(yán)重的管路用混凝土封閉起來。實際上，假設(shè)水電站供排水系統(tǒng)的一些重要管段或部件采用不銹鋼等耐腐蝕、強度高的材料和構(gòu)造，增加投資不多，但對今后水電廠的長期平安運行會有很大好處。 主軸密封主軸密封漏水嚴(yán)重引起的水導(dǎo)、頂蓋吞沒事故較為常見。必須加強對主軸密封的監(jiān)測與維護，以便及時處理存在缺陷，確保排水系統(tǒng)的可靠性。 結(jié)語類似頂蓋、真空破壞閥、技術(shù)供排水系統(tǒng)、蝸殼和尾水進人孔等過流設(shè)備部件，由于構(gòu)造簡單，其平安可靠性容易被無視，但是一旦出現(xiàn)腐蝕穿孔