來源：電聯智造
推薦機關：華潤電力（菏澤）有限公司
本文作者：楊文毅、王豔搏
前沿
凝汽器是發電廠熱力系統中重要裝置，是確定機組熱力循環順利進行不可或缺的裝置，凝汽器的洩露會引起水質惡化，嚴重時會造成水汽系統腐蝕甚至發生爆管，影響機組安全穩定運作。在日常化學監督過程中，凝汽器洩露監督工作也是至關重要的一項，一旦發生洩露，正确高效的處置能将損失降至最低。
零、概述
3月18日，#2機組熱力系統水汽名額突然全線升高，水汽品質迅速惡化，初步判斷是凝汽器洩漏循環水導緻水汽品質惡化。19日，公司迅速組織化學、金屬、汽輪機等專業技術人員，通過資料分析、現場檢查、内窺鏡檢查、抽管檢查、材料試驗分析等手段，查明凝汽器洩漏原因，并進行應急處理。
一、事件經過
3月18日21時18分，#2機凝結水泵出口比電導率5.88μs/cm，精處理系統出口母管比電導率0.08μs/cm，pH為6.06，在正常運作範圍内，其他各項水汽名額均正常。21時19分，凝結水泵出口比電導率開始快速升高并達到線上化學儀表滿量程9.99μs/cm，電導率變化曲線見圖1-1所示。化驗人員立即取樣進行人工化驗，儀表維護人員配合檢查線上化學儀表狀态，經現場人工化驗确認，線化學儀表示值無誤。
圖1-1 凝結水泵出口比電導率變化曲線
21時19分，凝結水精處理系統出口母管比電導率0.10μs/cm，水質合格。此後比電導率開始快速升高；21時48分，凝結水精處理系統出口母管比電導率達到線上化學儀表示值滿量程1.0μs/cm，精處理系統出口母管比電導率變化曲線見圖1-2所示。
圖1-2 凝結水精處理系統出口母管比電導率變化曲線
#2鍋爐省煤器入口氫電導率自21時30分開始升高；21時43分，省煤器入口氫電導率達到0.30μs/cm；22時09分，省煤器入口氫電導率示值達到線上化學儀表示值滿量程1.0μs/cm。23時11分，#2鍋爐省煤器入口pH降至7.0，省煤器入口pH最低至5.52，水汽品質全面惡化，機組被迫于19日00時26分停機。
當水汽品質出現惡化後，汽機專業采取向循環水中投加鋸末及降負荷等方式嘗試扭轉水汽惡化局面，當發現處置措施無效後，嚴格按照三級處理要求果斷停機，避免造成嚴重後果。
二、現場檢查情況
2.1 凝汽器查漏
3月19日，保持#2機組循環水泵運轉，進入凝汽器汽側内部檢查，并開展查漏工作。經過汽側内部檢查，在2B凝汽器汽側發現鋸末存在，2B凝汽器外環管束回水側發現洩漏點，初步判斷漏點位置距外環回水室端管闆約0.5米、距管束底部約0.5米。
停運循環水泵并排空凝汽器水側存水，封閉汽側人孔門并灌水查漏，進一步明确洩漏管子位置及數量。3月20日，經#2機組凝汽器汽側灌水查漏，确認一根不鏽鋼管滿管漏水，見圖2-1所示。繼續灌水至高液位，未再發現其他明顯洩漏點。
圖2-1 洩漏不鏽鋼管現場照片
進入2B側凝汽器水室進行現場宏觀檢查，經現場檢查，2B凝汽器回水室和出水室不鏽鋼端管闆及不鏽鋼管口整體未見明顯粘泥附着，未見明顯結垢和腐蝕現象；發生洩漏的不鏽鋼管口及周邊未見明顯粘泥、結垢及腐蝕情況，内部照片見圖2-2。
圖2-2 凝汽器内部照片
2.2 現場内窺鏡檢查
使用工業内窺鏡從2B凝汽器外環回水側檢查洩漏不鏽鋼管内部，發現洩漏管在距回水室端管闆約0.7m處發生斷裂，斷裂邊緣不規整，邊緣疑似腐蝕特征，斷口非新口。斷口外部發現錐形物體和毛刷雜物，現場内窺鏡檢查情況見圖2-3所示。
圖2-3 洩漏管斷口特征照片
将洩漏不鏽鋼管、錐形物體及毛刷等雜物取出，見圖2-4所示。經确認，錐形物體與毛刷本是一體，是凝汽器不鏽鋼管安裝時所用導向錐，錐形頭部為金屬鋁件，可能是機組基建期安裝凝汽器不鏽鋼管時遺留導向錐。
圖2-4 洩漏管及雜物照片
在凝汽器回水側沿洩漏管繼續向前推進内窺鏡進行檢查，内窺鏡推進探深約6米，未見剩餘管道及殘留物，檢查照片見圖2-5所示。 在洩漏不鏽鋼管出水側檢查管内部情況，内窺鏡推進約0.7m，發現管路不通，末端被金屬焊接封堵，見圖2-6所示。
圖2-5 洩漏管深處檢查
照片
圖2-6 洩漏管出水側内部檢查照片
三、管樣檢測
将發生洩漏的不鏽鋼管抽出，洩漏端斷口外壁有疑似受熱變色痕迹，洩漏端斷口截面邊緣呈不規整鋸齒狀。洩漏不鏽鋼管洩漏端斷口内壁有鐵鏽附着，洩漏管斷口細節照片見圖3-1所示。管内壁有薄層水垢，未見明顯腐蝕坑及其他腐蝕特征。
圖3-1 洩漏管洩漏端外觀及管口照片
對抽管試樣磨抛後進行金相檢測，見圖3-2。
圖3-2 管樣金相檢測
從檢測結果可得出以下結論：
（1）洩漏管、正常運作管樣合金元素符合标準要求。
（2）洩漏管斷口附近組織粗大、存在變形産生的滑移線組織；洩漏管遠離斷口區域、正常運作管樣金相組織正常。檢測結果表明該部位曾經曆過非正常工藝的熱加工，如火焰切割、電焊熔斷等；奧氏體組織中存在大量滑移線，表明該部位曾經曆過冷變形，在應力作用下，組織内産生了大量滑移線。奧氏體組織中存在滑移線組織，對材料的耐腐蝕性不利。
（3）洩漏管斷口附近硬度超過标準上限值，與組織中存在大量滑移線有關。所檢測其他正常組織區域的硬度值符合标準要求。
四、洩漏原因分析
根據上述結果分析，洩漏凝汽器管曾進行過非正常封堵，而封堵端因封堵物與不鏽鋼管間難以做到完全貼合，封堵物與不鏽鋼管間存在細微縫隙，機組運作中短盲管内充滿循環水，循環水滲入封堵物與不鏽鋼管間的縫隙，形成一定腐蝕環境。同時，在機組運作中封堵物承受循環水正壓及凝汽器汽側負壓兩個同向力作用。機組長期運作過程中，在腐蝕、水汽擾動或不鏽鋼管震動等多重因素作用下，封堵物逐漸松動并突發脫落，導緻本次凝汽器突發洩漏。
五、循環水水質分析
查閱機組2018年1月至2021年1月循環水水質監督報表，近三年#2機組循環水中氯離子濃度保持在1600mg/L以下。根據DL/T712-2010《發電廠凝汽器及輔機冷卻管選材導則》，循環水水源為再生水，凝汽器管材為317L不鏽鋼管時，循環水中氯離子濃度應小于2000mg/L。#2機組循環水中氯離子濃度低于DL/T712要求值，循環水運作水質不具有317L不鏽鋼管腐蝕能力。
六、應急處理及計劃
當水汽品質出現惡化後，化學監督立即進行水質分析确認，随即汽機專業采取向循環水中投加鋸末、機組降負荷等方式嘗試扭轉水汽惡化局面，當發現處置措施無效後，嚴格GB/T 12145-2016《火力發電機組及蒸汽動力裝置水汽品質》中三級處理果斷停機，曆時約3小時8分鐘，迅速采取應對措施，避免事故擴大。因水汽品質惡化後機組運作時間較短，同時将水汽惡化對鍋爐及汽輪機系統的影響降至最低。
由于停機處理時間緊迫，僅進行洩露管樣堵漏處理。未能對機組凝汽器不鏽鋼管進行全面檢查，計劃下次停機具備條件時，抽出洩漏管出水側不鏽鋼管進行檢查分析并對凝汽器不鏽鋼管進行全面檢查。
本次循環水漏入凝結水，可能在熱力系統中殘留雜質，在後續機組啟動過程中，化學監督采用延長啟動沖洗時間，加強沖洗階段水質監督，待沖洗水質合格後再進行後續操作，保證系統幹淨，降低發生腐蝕風險。
計劃下次機組檢修期間，重點關注四管腐蝕情況。增加鍋爐省煤器、水冷壁割管位置和數量，檢測垢量和腐蝕情況；增加過熱器和再熱器割管數量，檢測氧化皮厚度；下次汽輪機揭缸時，檢查汽輪機葉片積鹽及腐蝕情況。
針對本次發生凝汽器洩露事件，相關專業應該吸取教訓，在後續檢修工作期間，加強工程品質監督及驗收，高度重視凝汽器查漏工作，提高裝置可靠性。