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齿型联轴器失效导致调节系统失控轴系破坏【案例简述】某发电厂1号汽轮机是由哈尔滨汽轮机厂制造的CC140/N
20012.7/535/535型超高压、一次中间再热、两段抽汽凝汽式机组1996年3月安装,1996年11月2日首次并网发电,同年12月18日正式移交生产1999年8月19日0时20分,运行五值接班,机组负荷为155MW运行;;时30分,值长令加负荷到165MW1时整,值长令加负荷到170MW,主蒸汽压力为
12.6MPa,主蒸汽温度535回,蒸汽流量
536.9t/h47分30秒,”高、中压主汽门关闭,、”抽汽逆止门关闭,光字牌报警,监盘主值班员喊了机跳了)47分32秒,沟通、直流润滑油泵联动良好47分37秒,发,电机出口开关5532跳闸,有功负荷到”0‘6kV厂用电备用电源联动胜利值长来电话向单元长询问状况,单元长告01号机、发电机跳闸’值长当即告”马上查明爱护动作状况,对设备具体检查,有问题向我汇报,单元长令”汽机、电气人员检查爱护及设备状况’主值班员、助手到爱护盘检查本特利爱护,回来后向单元长汇报”没有发觉特别’汽机班长检查完设备汇报单元长说;设备检查没问题’电气班长确认后汇报”发电机跳,6kV厂用电正常联动备用电源,电气爱护无动作,只有热工爱护动作光字牌来信号1单元长向值长汇报检查爱护和设备都没发觉问题,值长告如无特别,可以恢复’随即单元长告汽机班长“汽机挂闸,保持机3000r/min’汽机班长到就地机头处操作,手摇同步器由30mm退至到3位,同时令主值班员助手去检查设备状况,助手回来后汇报机组检查正常,主轴在转动中,这时班长操作同步器增加行程时发觉高、中压主汽门未开,告助手去复归“热工爱护动作自保持复归按钮,当检查就地压力表立盘时发觉调速油压很低,对从掌握室返回来的助手说;把调速油泵转起来’调速油压恢复后,汽机班长到机头再次挂闸,逐步增加同步器行程,高、中压主汽门开启,行程达8mm时回到主掌握室,预备用电调升速,设定目标转速3000r/min,升速率300r/min/min,按进行键,此时转速实际值未能跟踪目标值,同时”高、中压主汽门关闭信号光字牌亮,汽机班长依据阅历分析认为电调不正常,向单元长汇报,并请示切液调运行,单元长同意汽机班长到机头处将同步器退到十位,通知主值班员将电调切为液调运行,挂闸后同步器行程为8mm时,高压主汽门已开启,达11mm时,转速表显示100r/min左右1时56分30秒,当预备检查调速汽门开度时,听到主汽门关闭声,同时一声巨响,发电机后部着火,机组严峻损坏轴系断为11段,10个断裂面,其中5处为轴断裂,4处为对轮螺栓断裂,1处为齿型联轴器失效其;中中压转子电侧轴端在轴封R角处断裂,断轴长约
1.8m,飞出距离11m低;压转子机侧轴端在轴颈与油挡过渡处断裂,断轴长约1m发电机机侧轴端在轴颈处断裂,断轴长约
1.5m,飞落约35m远;中、低压转子半挠性波纹联轴器两端断裂并成碎块;主油泵与主轴间齿型联轴器内、处齿损坏失效脱开;低压转子与发电机间、发电机与励磁机间对轮螺栓断裂【案例评析】
1.齿型联轴器失效是事故的起因由于齿型联轴器质量低劣,材料处理工艺不合格及错用,导致齿牙严峻磨损、折断、变形损伤,造成齿型联轴器低寿命失效,使主油泵轴与汽轮机主轴脱开,导致发电机跳闸、机组甩负荷、转速失去监测、调整系统失控
2.几种因素偶合的特别工况致使低压缸铸造铁隔板在压力波冲击作用下碎裂是轴系损坏的主要缘由由于主油泵不能工作,调速油压低,中压主汽门前压力高,转速失去监测,调整系统失控等条件的偶合,导致机组启动时中压汽门迟后于高压汽门而突然全开的特别工况通过对低压铸铁隔板破坏性试验结果表明,导叶屈服时的加载力约为设计压差的
6.5倍,隔板损坏时的加载力约为设计压差的10倍,试验与计算结果相全都因此,低压缸铸造铁隔板的碎裂损坏,使静、动部件严峻碰磨,机组发生剧烈振动,是转子断裂,轴系破坏的主要缘由
3.运行人员缺乏正确的推断力量,是偶发中压缸瞬时进入大量蒸汽特别工况的主要缘由之一齿型联轴器的失效,导致转速失去监测,调整系统失控,中压缸瞬时进入大量蒸汽特别工况,这种状况在国内从未发生过,现场运行人员对此缺乏正确的推断力,对转速表的特别指示没有做出全面的综合分析,运行人员认为“无特别,,仍按正常操作程序进行启动,是发生中、低压缸瞬时进入大量蒸汽特别工况的条件之一总之,”81夕轴系损坏事故是一起由设备质量、技术等综合缘由偶合引发的重大责任事故【案例警示】
1.加强备品配件的质量管理工作,按标准仔细检验各项指标,严把备品配件及设备质量关,防止不合格的备品配件进厂,进而保证备品配件的平安牢靠性
2.加强技术培训、提高人员素养人员素养与生产和技术的进展水平不相适应是普遍现象,要加强人员的岗位技术培训,建立严格的技术考核制度,提高运行人员对一般事故和特别事故的推断、应变力量的水平
3.加强技术管理、杜绝事故隐患设备的健康水平是保证机组平安运行的先决条件,无论大小缺陷要查明缘由、准时消退要对200MW机组的齿形联轴器进行一次全面的检查,发觉问题准时处理按规定仔细完成金属监督要求,对汽轮发电机转子进行金属检查
4.完善运行规程对现有200MW机组的运行、检修规程进行全面的审查,结合设备、系统的实际状况以充实完善如主油泵标高、低油压爱护联动值、再热器压力的掌握要求等,应进行深化讨论,纳入规程要针对电、液并存调整系统易发生的故障,编进运行规程的事故处理章节,以使运行、检修人员操作有章法、推断有依据
5.就地增设在主轴侧取信号源的转速表,便于运行人员在冲转升速及事故处理过程的对比和分析
6.铸铁隔板在国产200MW机组上被广泛使用,其制造、加工工艺要求较高,尤其是导叶的插入深度、浇铸结合的程度以及设计的型线等,一般较难掌握,在正常运行中虽未发生过大的问题,但在特别工况下极易损坏,为提高运行的平安性和经济性,建议今后制造厂在新制机组时考虑将铸铁隔板改为焊接隔板,以提高抗冲击力量
7.齿型联轴器是汽轮机极为重要的部件,其磨损现象在国内较为一般,对其设计、制造质量必需高度重视要仔细总结设计中的问题,严格掌握制造、加工质量;应有防止内齿套筒相对位移过大的措施、进一步改善齿的润滑状况;严禁错用材料、严格规范材料的处理工艺,确保齿型联轴器使用的平安性、牢靠性
8.本案例违反了《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》第9条防止汽轮机超速和轴系断裂事故,第款、第款之规定。