330MW汽轮机组六段抽汽管道膨胀节断裂原因分析及处理

330MW汽轮机组六段抽汽管道膨胀节断裂原因分析及处理

李琼张营

国网河北省电力公司电力科学研究院河北石家庄050021

摘要：某电厂330MW机组负荷升到310MW时，六段抽汽压力突然从55kPa下降到0，经检查为六段抽汽管道膨胀节本体与不锈钢波纹管焊口脱开，导致六段抽汽出低压内缸后直排凝汽器。同时，找出膨胀节焊口脱开的原因，并提出预防措施，为机组的安全运行提供参考。

关键词：抽汽管道；膨胀节；断裂；汽轮机

1问题提出

2011年7月20日09：40，1号机组负荷升到310MW，六段抽汽压力突然从55KPa下降到0，并立即进行以下检查：检查压力测点，没有发现问题；怀疑六段抽汽管路不过汽，初步判断抽汽逆止门或电动门问题，检查六段抽汽逆止门未见异常，检查判断六段抽汽电动门正常；检查六号低压加热器旁路门是否开启，导致六号低压加热器被切除，凝结水从旁路经过，检查旁路门没有动作；在门体阀盖上加装负压表，表计指示压力为-70KPa，初步判断六段抽汽缸内管路或膨胀节断裂。

2原因分析：

7月29日上午09：12，1号机组停运，打开12.六米低压缸人孔门和凝汽器喉部人孔门，启动低压缸喷水减温和凝汽器喉部喷淋，降低低压缸内部温度，从凝汽器喉部人孔门进入低压内缸，发现六段抽汽管道膨胀节本体与不锈钢波纹管焊口脱开，导致六段抽汽出低压内缸后直排凝汽器。

损坏的膨胀节断口位置为不锈钢波纹管与膨胀节本体部分焊口处，为外力损伤。分析断裂原因有以下几点：管道安装成直角布置，而且只设置了一个固定支点，气缸内所有管道位于悬空状态，这种安装方式对管系横向受力十分不利。机组运行时，由于汽流方向突然改变90度，加上这一管道处于悬空状态，蒸汽的冲击作用会对抽汽母管产生较为强烈的冲击振动，甚至会产生管道共振现象。由于六段抽汽膨胀节本身所配的三条拉杆在运行中由于振动螺帽脱落，六段抽汽在低压缸内管路没有安装支吊架。缸内长8米左右的管路与管内积水的重量全部由低压内缸下部膨胀节承受，膨胀节伸长量失去限制。蒸汽对管道的冲击力会直接传递到波纹膨胀节上，这时会使波纹膨胀节产生较为强烈的低频振动，因而波纹膨胀节的使用寿命大大地缩短，波纹膨胀节将很快的被破坏。

此外，六段抽汽管路疏水安装位置不合理。六段抽汽管路从低压内缸下部垂直引出后，水平横向通向机房A侧，在8米高度处从凝汽器外壁出来，爬坡绕开低压扩容器。在六段抽汽电动门前有一路疏水，而凝汽器内部六段抽汽管路由于位置低于缸外爬坡高点而导致积水无法排出。

3处理方案

根据以上原因分析，对六段抽汽管道及相关附件进行以下处理：更换1号机六段抽汽管道膨胀节，检查其余膨胀节，修复各膨胀节拉杆；六段抽汽低压缸下部管道安装支吊架，其余管路视情况加装支吊架；在六段抽汽管路出凝汽器外水平管段上加装疏水门。

4结论

利用停机机会全面检查其余机组低压缸内部抽汽管道膨胀节及相应拉杆、支吊架，列为检修标准检查项目，对有问题的进行更换，未安装的进行加装。在其余机组六段抽汽凝汽器外水平管段上加装疏水门，以便及时排出积水，防止汽水冲击导致管道或膨胀节破裂。

参考文献：

[1]孙奉仲.大型汽轮机运行[M].北京：中国电力出版社.2008

作者简介：

李琼（1984-）男，工学硕士，工程师，从事电厂机组节能和优化运行等技术研究。