由汽机调门机械遮断阀螺栓质量问题导致的非停事件分析

一、事件详细经过

(一)事件运行前工况

2021 年 3 月 22 日 19:35 #2 机组负荷 500MW,风烟系统运行正常,两台汽泵运行,电动给水泵备用,A、B、C、E、 F 磨煤机运行,AGC 投入,给水流量 1348t/h,主蒸汽流量1228t/h,主汽压力 22.4Mpa,主汽温度 566℃,再热器压力3.52Mpa,再热器温度 568℃,总风量 507.6kg/s,总煤量184t/h。2B 抗燃油泵运行,2A 抗燃油泵备用。

(二)事件详细过程

19:35 巡检发现#2 机组大机机头处有油烟冒出,立即汇报值长并至就地检查发现 6.9 米高调阀油动机附近大量喷油, 19:36:58 抗燃油油压低至联启值 8.97Mpa,2A 抗燃油泵联启正常。19:38:36抗燃油油箱液位从118mm 快速下降至-100mm,(报警值说明),19:42:23抗燃油油压低至7.89Mpa,汽机跳闸,锅炉MFT,发电机跳闸,FSSS首出为“汽机跳闸”,ETS首出为“抗燃油压力低低”。

由汽机调门机械遮断阀螺栓质量问题导致的非停事件分析

二、检查处理情况

将汽机房窗户及屋顶风机开启,立即组织人员准备灭火器、防火沙子、吸油毡等物资,做好防火措施对泄漏点附近地面和设备设施积油进行清理,对污染的保温进行更换。

经现场检查具体泄漏部位为#2机组#1高调门机械遮断阀处,经解体发现机械遮断阀“O”型圈破裂,导致漏油。详见下图:

由汽机调门机械遮断阀螺栓质量问题导致的非停事件分析

对抗燃油箱进行加油,油位加至正常后开始滤油,并持续进行油质监督化验,23日 2:20抗燃油化验结果为 5级,油质合格。

根据“O”型圈断口形态,初步判断2号机组大修时更换的机械遮断阀“O”型圈存在质量问题,决定扩大检查范围,对同批次机械遮断阀“O”型圈进行全部更换。使用力矩扳手按照45N?m标准对机械遮断阀螺栓进行紧固,紧固过程中发现#2中调门、#1高主门各有一条螺栓断裂(螺栓规格3/8-16*3-1/4,强度等级12.9)。详见下图:

由汽机调门机械遮断阀螺栓质量问题导致的非停事件分析

根据此现象,进一步判断本批次螺栓可能存在质量缺陷,决定全部更换并落实备件。由于紧固螺栓为英制产品,虽然大范围开展备品寻源,但资源有限,最终经专人送货17:00

备件到达现场,金属监督人员同步开展检测。备品螺栓到货50 支,按照10%的比例抽检5 支,进行光谱、着色等金属监督检测项目,Cr0.91-1.08,Mn0.71-0.85,与40Cr材质相当,着色检测螺纹底部未见裂纹(详见下图)。后续安排对拆下的机械遮断阀紧固螺栓和新到的备件一同送检,进行拉伸和强度试验,进一步确认螺栓是否存在质量问题。

由汽机调门机械遮断阀螺栓质量问题导致的非停事件分析

17:30 开始更换机械遮断阀螺栓,19:00更换完毕,对机械遮断阀紧固螺栓按照32N?m进行复核,对电磁阀紧固螺栓按照12N?m进行复核,对伺服阀紧固螺栓按照28N?m进行 复核。19:20#2机组抗燃油系统恢复运行,检查系统运行正常。经调度同意,#2机组 19:55冲转,21:06并网恢复运行。

三、原因分析

对#2 机组#1高调门机械遮断阀解体检查,发现破损的“O”型圈柔韧性正常,结合机组运行周期较短,破损胶圈无裂纹等老化迹象,可以排除“O”型圈老化问题;破损的“O”型圈没有明显挤压痕迹,且机械遮断阀与油缸结合面没有间隙,机组启动及运行中均无渗漏迹象,可以排除安装质量问题。

通过“O”型圈破损断口形态齐整、没有裂纹、挤压现象判断其可能存在质量问题。在扩大检查机械遮断阀回装过程中,使用力矩扳手按照45N?m标准(按照厂家标准工作紧力范围为32–47N?m)对机械遮断阀螺栓进行紧固过程中发现,#2中调门、#1高主门各有一条螺栓断裂。通过螺栓断裂现象,判断本批次螺栓存在质量问题,运行中屈服极限下降、紧固力不足,使得#1高调门机械遮断阀“O”型圈压紧力不足,最终导致“O”型圈破损、漏油,抗燃油压力低保护动作,机组跳闸。

四、暴露问题

1、某电厂控非停措施执行不到位,未能深刻汲取近年来同类型抗燃油系统泄漏非停事件教训,未做到举一反三制定有针对性的防范措施。

2、检修质量管理不到位,对设备返厂维修质量把关不严,油动机返厂检修未安排专人驻厂监督,仅仅依靠维修厂家提供的修后检测报告进行判断,无法保障维修质量。

3、设备修后到货验收不到位,仅对密封件和紧固螺栓进行了宏观检查及数量规格型号复核,未进行材质光谱复核、拉伸试验、金属探伤等进一步检测,未能及时发现密封件和紧固件可能存在的内部制造缺陷。

4、技术标准不完善,未针对关键部位承压紧固件制定专门的日常巡检标准、检修标准、质量验收标准,技术管理存在的死角和盲区。

5、金属监督不到位,伺服阀及机械遮断阀紧固螺栓需承受抗燃油系统极高的压力,未将此类重要螺栓纳入金属监督范围,未制定相应的检测周期和标准。

五、防范措施

1、立即开展全员大反思活动,认真做好“非停”事件的反思和总结,提高对控“非停”工作的思想认识。要求全厂员工结合自身岗位,认真分析非停事件暴露出的问题,剖析问题产生的根源,主动找差距、查不足、补短板,制定改进措施,完善规章制度,把安全生产责任制真正落到实处。修订完善控“非停”措施,狠抓落实。从设备管理、技术管理、检修管理、缺陷管理、运行管理、隐患治理、队伍建设和业务技能提升等方面全面查找管理不足和短板,制定全面完善、切实有效的控“非停”措施,确保工作取得实效。

2、加强返厂设备驻厂监修和到货验收把关,制定和完善相应验收标准。针对此次非停事件,在#1机组通流改造过程中,对油动机组件返厂维修质量进行严格把关,油动机返厂维修过程安排专人驻厂监督监造,对重要质量见证点进行验收并留存影像资料,保障维修质量。对#2机组大机更换的油动机伺服阀及机械遮断阀固定螺栓加强巡检,每日检查螺栓固定情况,密封结合面有无渗漏,阀体有无振动和异音。

3、调研伺服阀及机械遮断阀厂家和其它电厂是否有固定螺栓加粗经验,进一步提高螺栓的固定强度。

4、加强高温高压螺栓、承压紧固件技术管理,制定和完善日常巡检、检修工艺、质量验收和金属监督标准,并严格执行。

来源:阀遍天下

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