水电厂设备淹没事故的原因分析及预防措施 1前言 水电厂除了在汛期要加强对大规、水工建筑，厂房等重点部位的监测和遥昆。勇证设备 运行良好、电源可靠、闲门启闭灵活，保证防洪，防淹各种抢险物资到位，防止误水对大坝、 厂房和机组造成的根失之外，由于水电厂运行的特殊性。也必须注意防止由于设备零部件离 蚀等原因造成的水淹厂房，提坏设备的情况发生。 2事故举例 2.1真空破坏阀损坏引起的水淹顶盖事故 2,1,1事故经过 某60MW轴流转架式机组在支持盖内对称布置有4个自动式繁急真空破坏阀，孔口直 径800mm,阀盘直径350m,其作用是机组紧急停机时向转轮室补充空气，防止真空 度过大引起水击拍机适成的危害.阀盘在转轮室真空达到0.O1Pa时自动开启，达到0.03Pa 时全部开启，而小于0.01Pa时则自动关闭。 某日，该机组在运行时，机组十Y方向的一个真空破坏阀突然大量漏水，使项盖集水槽 的水位急副上升，屈将全部顶盖排水泵起动抽水，但水位仍然快速上升，很快就淹没顶盖排 水泵和水轮机导轴 承。使机组被迫停机。 2.1.2事故原因分断 事故后对该真空硫坏翼速行检查，发现密封环与阀体的8个M】6连接螺丝已全部断裂 或脱落，其中3个断爱螺批的断日是陈目的痕迹，说明在事放前己离蚀。此外，断裂密封环 严重移位，在闲盘与 斋封环之闻形成较大的错口，由于当时顶盖水压为0.15P阳，因此造成大量漏水，漏水 量的/白。大大超过了3台顶盖水泵的持水量。 该真空破坏网在设计上也存在严重的缺陷，主要是材料选用不当，密封环连接强度较低， 密封环和连接螺性采用青铜材质，阀座采用帽合金材料。本米闲座上所估的M【6mm螺孔 和螺饮连接强度较低。加上长期运行，铝与铜金属产生电化学反应。使螺孔和螺能的螺纹连 接都分受到严重腐蚀。进一步削写了密封环与阀座的连接强度。在机组运行时顶盖叛动、水 流作用和真空破坏阀动作的影响下。 导致螺丝斯裂域脱落，造成密封环严重移位，这是造成事故的主要原因。 2.1.3处理措随 将机组的4个真空酸坏阀阀体都改为铸钢结构，密封环的莲接螺丝改用M20mm的4 5号钢螺栓，其余邻件保持不变，另外，阀盘与阀杆的固定螺母增加止动销钉，防止由于螺 母松动造成阀盘脱落面引起的顶盖被淹事故
水电厂设备淹没事故的原因分析及预防措施 ｌ前言 水电厂除了在汛期要加强对大坝、水工建筑、厂房等重点部位的监测和巡视，确证设备 运行良好、电源可靠、闸门启闭灵活，保证防洪、防淹各种抢险物资到位，防止洪水对大坝、 厂房和机组造成的损失之外，由于水电厂运行的特殊性，也必须注意防止由于设备零部件腐 蚀等原因造成的水淹厂房、损坏设备的情况发生。 ２ 事故举例 ２.ｌ 真空破坏阀损坏引起的水淹顶盖事故 ２.１.ｌ 事故经过 某６０ＭＷ轴流转架式机组在支持盖内对称布置有４个自动式紧急真空破坏阀，孔口直 径６００ ｍｍ，阀盘直径 350mm，其作用是机组紧急停机时向转轮室补充空气，防止真空 度过大引起水击抬机造成的危害。阀盘在转轮室真空达到 0.01MPa 时自动开启，达到 0.03MPa 时全部开启，而小于 0.01MPa 时则自动关闭。 某日，该机组在运行时，机组十Ｙ方向的一个真空破坏阀突然大量漏水，使顶盖集水槽 的水位急剧上升，虽将全部顶盖排水泵起动抽水，但水位仍然快速上升，很快就淹没顶盖排 水泵和水轮机导轴 承，使机组被迫停机。 ２.１.２ 事故原因分析 事故后对该真空破坏阀进行检查，发现密封环与阀体的８个Ｍ１６连接螺丝已全部断裂 或脱落，其中３个断裂螺丝的断日是陈旧的痕迹，说明在事故前已腐蚀。此外，断裂密封环 严重移位，在闹盘与 密封环之间形成较大的错口，由于当时顶盖水压为 0.15MPa，因此造成大量漏水，漏水 量约 90m3/ｈ，大大超过了３台顶盖水泵的排水量。 该真空破坏网在设计上也存在严重的缺陷，主要是材料选用不当、密封环连接强度较低。 密封环和连接螺丝采用青铜材质，阀座采用铝合金材料，本来闹座上所钻的ＭＩ６ｍｍ螺孔 和螺丝连接强度较低，加上长期运行，铝与铜金属产生电化学反应，使螺孔和螺丝的螺纹连 接部分受到严重腐蚀，进一步削弱了密封环与阀座的连接强度。在机组运行时顶盖振动、水 流作用和真空破坏阀动作的影响下， 导致螺丝断裂或脱落，造成密封环严重移位，这是造成事故的主要原因。 ２.１.３处理措施 将机组的４个真空破坏阀阀体都改为铸钢结构，密封环的连接螺丝改用Ｍ２０ｍｍ的４ ５号钢螺栓，其余部件保持不变。另外，阀盘与阀杆的固定螺母增加止动销钉，防止由于螺 母松动造成阀盘脱落而引起的顶盖被淹事故
由于真空破坏阀装设在支持盖内与水轮机流道的水流直接接触，应定拥对其监测，维护。 设计时应选择耐离使，强度高的材料和结构。以勋止由于真空破坏阀零件腐过，松动、斯裂 等引起的战障。 2.2检修排水系统逆止网破裂引起的淹没事故 2,2,1事故经过 某机组的检修排水系统深用间接排水方式，机组检修时祸壳，尾水管的积水排到排水廊 道，再用检修排水泵轴水至下游。 当时由于一台机组的发电机推力轴承发生烧瓦事故，处理时需要盘车检查研刮瓦的质 量，故落下尾水闸门，起动检修排水泵欲将尾水位降至转轮安装高程v9.5m以下，以减少 盘车时轮叶转动的 水阻力。但当一台检修排水系（单缓双吸离心水泵，里号13S9A,电动机功率155k, 流量530/h,杨程为75由启动不久时，管路突然有大量水喷出，运行人员无法判断漏水 部位和及时采取关闭有关水泵进出口阀门等应急指施，具好停系撒离现场，政使排水库道（包 括检修和漆漏水泵房的全部离心水泵电机、控制胞等)被全部淹没。 2.2.2事故原因分析 事放发生后，待潜水员冒险关闭通向尾水的出口视。再用临时安装的水泵抽干廊道积水 后检查发现！该台排水系的出日道止闲网体有一块面积约30cm?的缺口。水系启动时， 由于运止网的阀世转动轴触套严重偏摩、松动，或者阅体存在裂纹，阀世开启时与阀体严重 撞击造成醉片國落，致使水从缺口喷出，淹没水泵房后，尾水从缺口大量回流，将整个排水 常道淹没。 该逆止阀为旋开式无缓冲型道止阀，阀体村料为铸铁，由于铸铁脆性大，抗撞击能力差 或容易存在裂纹、厚薄不匀、应力集中等传造缺陷，水泵在启动和停止餐间，在水循的作用 下，阀盘与阅体撞 击力较大，容易造成逆止阁损坏 2.2.3处理婚菌 将4台拉修排水泵和2台渗漏排水票的出口逆止罚全部更换为能承截较大水击压力和 撞击力的转钢20逗止阀。如采用微阻缓冲型逆止阀效果更好，另外，将遵止阀改为布置在 排水泵与出日阀门中间，既便于检修逆止阀，又利于故障时迅速切断水源。 3真名容易发生淹没事故的部位与预防措 3.1顾盖、支持盖等过汽部件（包括与之相连的压力表接头、退出水管接头等） 应注意防止腐蚀、泥沙沉积和机组水击拍机等对这些部件造成的危险。 3.2进人孔、集水并及各种孔洞 应注意检查在甩负蒋、突变负转等机组工况下，这些部位（部件）的受力情况，强度是 否满足要求。及时处理液位信号器件、水泵等酸障。另外，在尾水管、蜗壳、顶盖等进入间
由于真空破坏阀装设在支持盖内与水轮机流道的水流直接接触，应定期对其监测、维护。 设计时应选择耐腐蚀、强度高的材料和结构，以防止由于真空破坏阀零件腐蚀、松动、断裂 等引起的故障。 ２.２检修排水系统逆止网破裂引起的淹没事故 ２.２.ｌ事故经过 某机组的检修排水系统采用间接排水方式，机组检修时涡壳、尾水管的积水排到排水廊 道，再用检修排水泵抽水至下游。 当时由于一台机组的发电机推力轴承发生烧瓦事故，处理时需要盘车检查研刮瓦的质 量，故落下尾水闸门，起动检修排水泵欲将尾水位降至转轮安装高程ｖ39.5ｍ以下，以减少 盘车时轮叶转动的 水阻力。但当一台检修排水泵（单级双吸离心水泵，型号 13SH-9A，电动机功率 155kW， 流量 530m3 /h，扬程为７５由启动不久时，管路突然有大量水喷出，运行人员无法判断漏水 部位和及时采取关闭有关水泵进出口阀门等应急措施，只好停泵撤离现场，致使排水廊道（包 括检修和渗漏水泵房的全部离心水泵电机、控制柜等）被全部淹没。 ２.２.２事故原因分析 事故发生后，待潜水员冒险关闭通向尾水的出口阀，再用临时安装的水泵抽干廊道积水 后检查发现：该台排水泵的出日逆止闹闹体有一块面积约３０ｃｍ²的缺口。水泵启动时， 由于逆止阀的阀盘转动轴轴套严重偏磨、松动，或者阅体存在裂纹，阀盘开启时与阀体严重 撞击造成碎片脱落，致使水从缺口喷出，淹没水泵房后，尾水从缺口大量回流，将整个排水 廓道淹没。 该逆止阀为旋开式无缓冲型逆止阀，阀体材料为铸铁，由于铸铁脆性大，抗撞击能力差 或容易存在裂纹、厚薄不匀、应力集中等铸造缺陷，水泵在启动和停止瞬间，在水锤的作用 下，阀盘与阅体撞 击力较大，容易造成逆止阀损坏。 ２.２.３ 处理措施 将４台检修排水泵和２台渗漏排水泵的出口逆止阀全部更换为能承截较大水击压力和 撞击力的铸钢２０逆止阀。如采用微阻缓冲型逆止阀效果更好。另外，将逆止阀改为布置在 排水泵与出日阀门中间，既便于检修逆止阀，又利于故障时迅速切断水源。 ３ 真名容易发生淹没事故的部位与预防措施 ３.ｌ 顶盖、支持盖等过流部件（包括与之相连的压力表接头、进出水管接头等） 应注意防止腐蚀、泥沙沉积和机组水击抬机等对这些部件造成的危险。 ３.２ 进人孔、集水并及各种孔洞 应注意检查在甩负荷、突变负荷等机组工况下，这些部位（部件）的受力情况，强度是 否满足要求。及时处理液位信号器件、水泵等故障。另外，在尾水管、蜗壳、顶盖等进入问
的结构方面，避免采用简单的堵板式结构，应设计为向内开启的门式结构，其作用为：①在 机组检修期阿。如果发生排水系统等故障时，运行和检修排护人员可以远速关问进人孔：② 水轮机流道充满水时，水压使进人孔保持美间状志。 3,3供排水系统进出水管道及阀门等设答 例如坝前取水口与第一个人口阀门之问的管段，一旦发生严重漏水，根难及时堵漏处理。 应对这些重点部位加强定期检查、雀护，经要时用测厚仪对管路及附件的腐蚀等进行观测， 根据对锈过管 路的处理经验，一般是适当开挖管段周围的混凝土，厚接上一段新管。或者将锈蚀严重 的管路用混凝土封闭起来。实际上，如果水电站供排水系统的一些重要管段或部件采用不锈 钢等耐偏蚀、强度高的材料和结构，增如投货不多，但对今后水电厂的长期安全运行会有银 大好处。 3,4主轴密封 主轴帝封漏水严重引起的水导、顶盖淹没事故较为常见。必须如强对主轴密封的监测与 维护，以便及时处理存在缺陷，确保持水系统的可靠性。 4结语 类似项盖、真空破坏阀、技术供排水系统、蜗壳和尾水进人孔等过流设备（部件》，由 于结构简单，其安全可靠性容号梭忽视，但是一且出现离使穿孔，松动等机械故障，往往引 起厂房机组设备的严重淹没事故。因此，在设计、材料透型和运行推护等诸方面应加以足够 重视，以避免类拟事枝发生
的结构方面，避免采用简单的堵板式结构，应设计为向内开启的门式结构，其作用为：①在 机组检修期间，如果发生排水系统等故障时，运行和检修维护人员可以迅速关问进人孔；② 水轮机流道充满水时，水压使进人孔保持美间状态。 ３.３ 供排水系统进出水管道及阀门等设备 例如坝前取水口与第一个人口阀门之问的管段，一旦发生严重漏水，很难及时堵漏处理。 应对这些重点部位加强定期检查、维护，必要时用测厚仪对管路及附件的腐蚀等进行观测。 根据对锈蚀管 路的处理经验，一般是适当开挖管段周围的混凝土，焊接上一段新管，或者将锈蚀严重 的管路用混凝土封闭起来。实际上，如果水电站供排水系统的一些重要管段或部件采用不锈 钢等耐腐蚀、强度高的材料和结构，增加投资不多，但对今后水电厂的长期安全运行会有很 大好处。 ３.４ 主轴密封 主轴密封漏水严重引起的水导、顶盖淹没事故较为常见。必须加强对主轴密封的监测与 维护，以便及时处理存在缺陷，确保排水系统的可靠性。 ４ 结语 类似顶盖、真空破坏阀、技术供排水系统、蜗壳和尾水进人孔等过流设备（部件），由 于结构简单，其安全可靠性容易被忽视，但是一旦出现腐蚀穿孔、松动等机械故障，往往引 起厂房机组设备的严重淹没事故。因此，在设计、材料造型和运行维护等诸方面应加以足够 重视，以避免类似事故发生