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【摘 要】 水冲击是造成汽轮机本体设备严重损坏的最恶性事故之一。熟练掌握汽轮机水冲击事故的成因、现象、早期判断、处理措施，机、炉、电、化等运行和检修人员提高警惕，密切配合，是防止水冲击事故的发生的前提。
【关键词】 事故;汽轮机;水冲击
引言：我国曾发生某电厂一台运行中汽的轮机因水冲击事故直接导致汽轮机飞车，大轴断为数段，机组彻底报废，厂房部分损坏，造成重大财产损失。令人震惊的同时，也使广大电力职工就汽轮机安全运行展开了广泛深入的讨论。
1 什么是汽轮机水冲击
水或冷蒸汽进入汽轮机本体而引起的事故即汽轮机水冲击。水冲击是汽机运行中破坏性最强的事故之一，在国内外均有发生，后果非常严重，因此机、炉运行人员要保持时刻警惕。一旦判断为此事故，必须迅速、果断、正确地处理，以保证人身财产安全。可以用来判断汽轮机发生水冲击的主要依据有：
1.1主汽、主再热汽温急速下降;
1.2主汽门法兰、调节气门门杆、汽缸结合面、轴封等处冒白汽;
1.3下缸温度下降幅度大，下降速度也较快，汽缸上下温差快速拉大;
1.4蒸汽管道有水捶击声和剧烈振动;
1.5负荷下降，汽轮机声音变沉，机组振动逐渐增大，直到剧烈振动。轴向位移增大，推力轴承乌金温度、推力瓦回油温度快速升高;
1.6胀差减小甚至出现负差胀。
2 汽轮机水冲击的危害
2.1叶片损伤
当进入汽轮机通流部分的水量较大时，会使叶片损伤和断裂，特别是对较长的末级叶片和低压缸叶片。
2.2动静碰磨
汽轮机进水或冷蒸汽，相对膨胀急剧变化，处于高温下的金属部件突然冷却而急剧收缩，产生很大的热应力和热变形，机组强烈振动，动静部分轴向、径向碰磨。径向碰磨严重时会使大轴弯曲，如没有及时破坏真空停车，非平衡高速转动严重可能导致飞车。
2.3阀门、汽缸接合面漏气
若阀门和汽缸受到急剧冷却，会使金属产生永久变形，导致阀门或汽缸接合面漏汽。
2.4推力瓦烧毁
进入汽轮机的水或冷蒸汽的密度比蒸汽的密度大得多，因而在喷嘴内不能获得与蒸汽同样的加速度，出喷嘴时的绝对速度比蒸汽小得多，使其相对速度的进汽角远大于蒸汽相对速度进汽角，气流不能按正确方向进入动叶通道，而对动叶进口边的背弧进行冲击。这除了对动叶片产生制动力外，还产生一个轴向力，使汽轮机轴向推力增大。实际运行中，轴向推力甚至可增大到正常情况时的10倍甚至更高，使推力轴承超载而导致推力瓦乌金融化直至烧毁。
2.5设备损坏
水冲击处理不及时，会直接导致汽轮机转子失控而引起飞车，造成重大的设备损坏事故，造成重大经济损失，甚至人身伤亡。
2.6金属裂纹
机组启停时，如经常出现进水或冷蒸汽，金属在频繁交变的热应力作用下，会出现裂纹。如汽封处的转子表面受到汽封供汽系统来的水或冷蒸汽的反复急剧冷却，就会出现裂纹并不断扩大。
3 原因及预防
汽轮机发生水冲击的原因比较多，但下来主要有以下几个方面：
3.1汽轮机方面
（1）凝汽器满水
（2）高加投运过程中操作不当。
（3）抽汽供热机组在热负荷急剧变化时，运行人员没有及时采取对应措施。
（4）背压机组在热负荷急剧变化时操作不当。
（5）启动过程中，汽水系统暖管时间不充分，疏水不彻底，运行人员操作不当或疏忽，使冷水、冷汽进入汽轮机内。
3.2锅炉方面
（1）运行人员操作不当或给水自动调节器故障等原因造成锅炉满水。
（2）蒸发量过大或不均匀，化学水处理不当引起汽水共腾。
（3）减温减压阀调整不当或泄漏，气压调整不当。
（4）启动过程中升压过快，或滑参数停机过程中降压降温速度过快，使蒸汽过热度降低，接近或达到饱和温度，导致管道内集结凝结水。
3.3其他方面
（1）汽轮机回热系统加热器水位高，且保护装置失灵，使水经抽汽管道返回汽轮机内造成水冲击;
（2）再热蒸汽冷却段采用喷水减温时，操作不当或阀门不严，减温水积在再热蒸汽冷段管内或者倒流入高压缸中，当机组启动时，积水被蒸汽带入汽轮机内;
（3）除氧器满水，使水经除氧器汽平衡管进入轴封系统。
（4）启动时，轴封管道未能充分暖管和疏水，也可能将积水带到轴封内;停机时，切换备用轴封汽源，因处理不当使轴封供汽带水。
4 预防措施
4.1科学设计安装是前提措施
（1）正确设置疏水点、疏水管。在锅炉出口至汽轮机主汽阀间的主蒸汽管道上，每个最低点处均应设疏水点;主蒸汽管道的疏水管不得与锅炉任何疏水管的联箱连接，再热蒸汽管道的最低点处亦应设置疏水点。
（2）疏水管应有足够的通流面积，以排尽疏水。
（3）汽封供汽管应尽可能短，在气封调节器前后以及汽封供汽联箱处均应装疏水管。
（4）设置可靠的水位监视和报警装置，除氧器、加热器和凝汽器应装高水位报警;加热器水位高时，应有自动事故放水保护、抽汽逆止门应能自动关闭。
4.2精心维护是保障
（1）在机组启、停过程中要严格按规程规定控制升（降）速、升（降）温、升（降）压、加（减）负荷的速率，并保证蒸汽过热度不少于80℃。
（2）蒸汽管道投用前（特别是轴封供气管道，法兰，夹层加热系统和高中压导汽管）应充分暖管，疏水，严防低温水汽进入汽轮机。
（3）严密监视锅炉汽包水位，及时调整汽压和汽温。 （4）注意监视除氧器、凝汽器水位，防止满水。
（5）定期检查加热器水位调节装置和高水位报警装置;定期检查加热器高水位事故放水门、抽汽逆止门，动作是否正常。
（6）机组热态启动前应检查停机记录和停机后汽缸金属温度记录。若有异常应认真分析，查明原因，及时处理。
（7）启、停机过程中，应认真监视和记录各主要参数。包括主、再热汽温，压力，各缸温度，法兰、螺栓温度，缸差，轴向位移，排汽温度等。
（8）机组冲转过程中因振动异常停机而必须回到盘车状态时，应全面检查，认真分析，查明原因，严禁盲目启动。当机组已符合启动条件时，应连续盘车不少于4h，才允许再次启动。
（9）当汽轮机发生水冲击时，应立即破坏真空停机。在停机过程中注意振动是否超标、倾听汽轮机内声音是否异常、轴向位移是否超标、推力瓦温度急剧升高值、上下缸温差是否增大及惰走时间是否减少，并测量大轴幌度。如无不正常现象，在经过充分疏水后，经有关技术领导或专业工程师许可后，方可重新启动。在重新启动过程中，若发现汽机内部或转动部分有异音，或转动部分有摩擦，应立即停机，并进入人工盘车。
4.3处理措施
（1）早期发现并判断为汽轮机水冲击时，应采取破坏真空，紧急故障停机方式，在第一时间打闸停机，确保人员和设备安全。
（2）启动交流润滑油泵。
（3）停射水泵，给水改走液动旁路，破坏真空，微开主气管大气排空门。及时打开疏水门。
（4）测量振动值，记录惰走时间，测量转子弯曲度数值，倾听机组内部声音，盘车后检查盘车电动机电流数值，如果已经导致大轴弯曲，则盘车电机电流表现不稳定，这时应立即改用手动盘车。
（5）推力瓦温度升高，轴向位移，差胀超过上限值或者缸内有异常
声音情况下，暂时不能启动机组。汽轮机水冲击事故虽然具有极强的破坏性，但是，只要运行人员精心操作，熟悉水冲击事故的早期现象，成因，熟悉处理措施，提高警惕，做到早发现，早判断，及时采取正确的措施，是可防、可控的。
参考文献：
[1]电力行业职业技能鉴定指导中心.汽轮机运行值班员[S].北京：中国电力出版社，2009.
[2]史月涛，丁兴武，盖永光.汽轮机设备运行[S].北京：中国电力出版社，2008
【关键词】 事故;汽轮机;水冲击
引言：我国曾发生某电厂一台运行中汽的轮机因水冲击事故直接导致汽轮机飞车，大轴断为数段，机组彻底报废，厂房部分损坏，造成重大财产损失。令人震惊的同时，也使广大电力职工就汽轮机安全运行展开了广泛深入的讨论。
1 什么是汽轮机水冲击
水或冷蒸汽进入汽轮机本体而引起的事故即汽轮机水冲击。水冲击是汽机运行中破坏性最强的事故之一，在国内外均有发生，后果非常严重，因此机、炉运行人员要保持时刻警惕。一旦判断为此事故，必须迅速、果断、正确地处理，以保证人身财产安全。可以用来判断汽轮机发生水冲击的主要依据有：
1.1主汽、主再热汽温急速下降;
1.2主汽门法兰、调节气门门杆、汽缸结合面、轴封等处冒白汽;
1.3下缸温度下降幅度大，下降速度也较快，汽缸上下温差快速拉大;
1.4蒸汽管道有水捶击声和剧烈振动;
1.5负荷下降，汽轮机声音变沉，机组振动逐渐增大，直到剧烈振动。轴向位移增大，推力轴承乌金温度、推力瓦回油温度快速升高;
1.6胀差减小甚至出现负差胀。
2 汽轮机水冲击的危害
2.1叶片损伤
当进入汽轮机通流部分的水量较大时，会使叶片损伤和断裂，特别是对较长的末级叶片和低压缸叶片。
2.2动静碰磨
汽轮机进水或冷蒸汽，相对膨胀急剧变化，处于高温下的金属部件突然冷却而急剧收缩，产生很大的热应力和热变形，机组强烈振动，动静部分轴向、径向碰磨。径向碰磨严重时会使大轴弯曲，如没有及时破坏真空停车，非平衡高速转动严重可能导致飞车。
2.3阀门、汽缸接合面漏气
若阀门和汽缸受到急剧冷却，会使金属产生永久变形，导致阀门或汽缸接合面漏汽。
2.4推力瓦烧毁
进入汽轮机的水或冷蒸汽的密度比蒸汽的密度大得多，因而在喷嘴内不能获得与蒸汽同样的加速度，出喷嘴时的绝对速度比蒸汽小得多，使其相对速度的进汽角远大于蒸汽相对速度进汽角，气流不能按正确方向进入动叶通道，而对动叶进口边的背弧进行冲击。这除了对动叶片产生制动力外，还产生一个轴向力，使汽轮机轴向推力增大。实际运行中，轴向推力甚至可增大到正常情况时的10倍甚至更高，使推力轴承超载而导致推力瓦乌金融化直至烧毁。
2.5设备损坏
水冲击处理不及时，会直接导致汽轮机转子失控而引起飞车，造成重大的设备损坏事故，造成重大经济损失，甚至人身伤亡。
2.6金属裂纹
机组启停时，如经常出现进水或冷蒸汽，金属在频繁交变的热应力作用下，会出现裂纹。如汽封处的转子表面受到汽封供汽系统来的水或冷蒸汽的反复急剧冷却，就会出现裂纹并不断扩大。
3 原因及预防
汽轮机发生水冲击的原因比较多，但下来主要有以下几个方面：
3.1汽轮机方面
（1）凝汽器满水
（2）高加投运过程中操作不当。
（3）抽汽供热机组在热负荷急剧变化时，运行人员没有及时采取对应措施。
（4）背压机组在热负荷急剧变化时操作不当。
（5）启动过程中，汽水系统暖管时间不充分，疏水不彻底，运行人员操作不当或疏忽，使冷水、冷汽进入汽轮机内。
3.2锅炉方面
（1）运行人员操作不当或给水自动调节器故障等原因造成锅炉满水。
（2）蒸发量过大或不均匀，化学水处理不当引起汽水共腾。
（3）减温减压阀调整不当或泄漏，气压调整不当。
（4）启动过程中升压过快，或滑参数停机过程中降压降温速度过快，使蒸汽过热度降低，接近或达到饱和温度，导致管道内集结凝结水。
3.3其他方面
（1）汽轮机回热系统加热器水位高，且保护装置失灵，使水经抽汽管道返回汽轮机内造成水冲击;
（2）再热蒸汽冷却段采用喷水减温时，操作不当或阀门不严，减温水积在再热蒸汽冷段管内或者倒流入高压缸中，当机组启动时，积水被蒸汽带入汽轮机内;
（3）除氧器满水，使水经除氧器汽平衡管进入轴封系统。
（4）启动时，轴封管道未能充分暖管和疏水，也可能将积水带到轴封内;停机时，切换备用轴封汽源，因处理不当使轴封供汽带水。
4 预防措施
4.1科学设计安装是前提措施
（1）正确设置疏水点、疏水管。在锅炉出口至汽轮机主汽阀间的主蒸汽管道上，每个最低点处均应设疏水点;主蒸汽管道的疏水管不得与锅炉任何疏水管的联箱连接，再热蒸汽管道的最低点处亦应设置疏水点。
（2）疏水管应有足够的通流面积，以排尽疏水。
（3）汽封供汽管应尽可能短，在气封调节器前后以及汽封供汽联箱处均应装疏水管。
（4）设置可靠的水位监视和报警装置，除氧器、加热器和凝汽器应装高水位报警;加热器水位高时，应有自动事故放水保护、抽汽逆止门应能自动关闭。
4.2精心维护是保障
（1）在机组启、停过程中要严格按规程规定控制升（降）速、升（降）温、升（降）压、加（减）负荷的速率，并保证蒸汽过热度不少于80℃。
（2）蒸汽管道投用前（特别是轴封供气管道，法兰，夹层加热系统和高中压导汽管）应充分暖管，疏水，严防低温水汽进入汽轮机。
（3）严密监视锅炉汽包水位，及时调整汽压和汽温。 （4）注意监视除氧器、凝汽器水位，防止满水。
（5）定期检查加热器水位调节装置和高水位报警装置;定期检查加热器高水位事故放水门、抽汽逆止门，动作是否正常。
（6）机组热态启动前应检查停机记录和停机后汽缸金属温度记录。若有异常应认真分析，查明原因，及时处理。
（7）启、停机过程中，应认真监视和记录各主要参数。包括主、再热汽温，压力，各缸温度，法兰、螺栓温度，缸差，轴向位移，排汽温度等。
（8）机组冲转过程中因振动异常停机而必须回到盘车状态时，应全面检查，认真分析，查明原因，严禁盲目启动。当机组已符合启动条件时，应连续盘车不少于4h，才允许再次启动。
（9）当汽轮机发生水冲击时，应立即破坏真空停机。在停机过程中注意振动是否超标、倾听汽轮机内声音是否异常、轴向位移是否超标、推力瓦温度急剧升高值、上下缸温差是否增大及惰走时间是否减少，并测量大轴幌度。如无不正常现象，在经过充分疏水后，经有关技术领导或专业工程师许可后，方可重新启动。在重新启动过程中，若发现汽机内部或转动部分有异音，或转动部分有摩擦，应立即停机，并进入人工盘车。
4.3处理措施
（1）早期发现并判断为汽轮机水冲击时，应采取破坏真空，紧急故障停机方式，在第一时间打闸停机，确保人员和设备安全。
（2）启动交流润滑油泵。
（3）停射水泵，给水改走液动旁路，破坏真空，微开主气管大气排空门。及时打开疏水门。
（4）测量振动值，记录惰走时间，测量转子弯曲度数值，倾听机组内部声音，盘车后检查盘车电动机电流数值，如果已经导致大轴弯曲，则盘车电机电流表现不稳定，这时应立即改用手动盘车。
（5）推力瓦温度升高，轴向位移，差胀超过上限值或者缸内有异常
声音情况下，暂时不能启动机组。汽轮机水冲击事故虽然具有极强的破坏性，但是，只要运行人员精心操作，熟悉水冲击事故的早期现象，成因，熟悉处理措施，提高警惕，做到早发现，早判断，及时采取正确的措施，是可防、可控的。
参考文献：
[1]电力行业职业技能鉴定指导中心.汽轮机运行值班员[S].北京：中国电力出版社，2009.
[2]史月涛，丁兴武，盖永光.汽轮机设备运行[S].北京：中国电力出版社，2008