汽轮发电机润滑油系统“水基冲洗”在田湾核电站3号机组中的应用

汽轮发电机润滑油系统“水基冲洗”在田湾核电站3号机组中的应用

余周来

（中国核电海南核电有限公司项目控制处海南省昌江县）

摘要：润滑油系统为机组正常运行期间所需的润滑油。常规润滑油冲洗过程时间长，流程复杂。本文通过对比常规火电厂、海阳核电站和田湾3号机组润滑油系统冲洗工艺，分析“水基冲洗”在润滑油系统冲洗过程中的应用及效果，为其他核电站润滑油系统冲洗提供参考。

关键词：汽轮机；润滑油；水基冲洗

1.前言

汽轮发电机润滑油系统为机组轴承、顶轴油泵、盘车装置电动机供应正常运行期间所需的润滑油，支持电厂的正常运行及事故需要。

润滑油系统中的杂质不仅能损坏部件，甚至会引起有关部件不能正常工作，对整个机组的运行带来不良影响，油系统冲洗的功能便是去除油系统部件中的任何有害颗粒杂质。为了确保汽轮机轴瓦、轴颈、油档或调节保安部件不受损伤，确保机组安全运行，在设备试运前必须对整个系统进行大流量冲洗并对油质进行过滤净化处理，直至油质合格为止。

2.采用“水基冲洗”的背景

2.1汽轮发电机主要部件供货滞后，润滑油系统安装滞后

根据工程二级进度计划，田湾核电站3号机组汽轮发电机应于2015年8月15日到场。受首次国产化、设备制造质量缺陷处理等影响，汽轮发电机主要部件供货滞后5-9个月。

在2016年3月底，3号机组汽轮发电机安装进度已滞后工程三级进度计划6个月，相应油系统滞后6个月，存在影响热试节点目标2个月的风险。为按期实现热试节点目标，必须采取有效措施在确保油冲洗质量的前提下加快油循环进度。

2.2采用日本三菱公司技术称重及取样化验双重验收标准，要求高

汽轮机润滑油系统为转化日本三菱公司技术，根据厂家技术程序要求：二阶段油冲洗采用冷热交替冲洗方法，高温要求为不低于40°。验收标准为0.5g/24h或0.167g/8h，验收标准相当于NAS5级远高于国内标准和国标NAS7级标准。

2.3润滑油系统套装油管路设计给油系统冲洗带来不便

润滑油系统由一个主油箱与一套管路组成，采用套装管道设计，存在主油箱大（11000*3400*3730）与回油管道粗的特点（直径为Φ1018），常规冲洗无法覆盖回油管上部管壁，且主油箱内部件设计供货为碳钢材质，设备到货后存在一定的锈蚀情况。根据常规火电施工经验冲洗达标需要约5个月，而同类型海阳核电施工约10个月，存在巨大的无法按计划完成风险。

根据同类型设备施工经验得知，采用传统冲洗工艺存在较大的安全风险并且不能满足质量与进度要求。经过咨询调研同行同类型施工经验并征得厂家同意，决定采用油系统水基冲洗方案。

3.“水基冲洗”方案介绍

3.1水基性能介绍

水基以多种表面活性剂为主的有机化合物作为清洗制剂，它具有优良的润湿、乳化、分散、增溶等强效功能，而且反应速度快，污染物不会二次堆附在系统内表面，无腐蚀、无污染、使用安全方便等作用，它与除盐水配制成一定浓度的溶解液，然后通过外置专用大流量冲洗装置对系统进行强制循环冲刷，使机械杂质彻底与系统内表面剥离，清除而排出。水基大流量冲洗结束后，再以润滑油为介质进行油基大流量冲洗装置进行冲洗、置换，把留在管道内的水置换出来。同步通过滤油机对润滑油进行油质脱水、除杂质处理至油质化验合格，对系统内表面进行油膜保护，实现中性无腐蚀、绿色无污染的汽轮发电机组油质，达到系统彻底清洁干净，油品合格，标本兼治的目的。

3.2冲洗流程

3.2.1润滑油贮存、输送及净化系统冲洗

润滑油系统冲洗首先需对润滑油储存、输送及净化系统管道进行冲洗，主要对贮油箱、净油箱、主油箱及其之间的管路进行冲洗。与常规电厂冲洗流程一致。冲洗连续运行8小时后，润滑油箱回油滤网（120目）称重总杂质质量不超过1g，则该阶段冲洗合格。冲洗合格后将润滑油注到净油箱、对主油箱和贮油箱进行清理。清理完毕后，再进行下一步冲洗工作。

3.2.2润滑油系统大流量冲洗临时措施实施

大流量冲洗前需进行临时措施安装，主要包括主油箱内冲洗临时管道安装和高、低压轴承座临时措施安装。对主油箱内止回阀采用堵板进行临时封堵，旁路冷油器，更换临时滤网，连接大流量冲洗装置入口、出口管道。大流量装置的入口管道采用临时金属软管直接放入主油箱内部，并固定在油箱底部。管道就位完成后，将人孔与管道之间的间隙用临时盖板封堵，大流量出口管道接入主油泵出口管道。

3.2.3润滑油系统大流量水基冲洗

大流量水基冲洗共分为四个阶段进行：第一阶段主要用除盐水冲洗润滑油系统各个油管道，目的是为了除去系统中较重和较大的杂质；第二阶段主要用除盐水（加表面活性剂）进行冲洗，并使介质温度周期性的升高、降低，目的是除去系统管道内表面的附着物；第三、四阶段主要用除盐水冲洗，目的是除去表面活性剂残留。第一阶段恒温冲洗，介质温度控制在45℃左右；第二、三、四阶段高低温交替冲洗，介质温度控制在35℃～60℃之间，并经常击打油管道，促使附着物加速脱落。检查系统清洗效果，对主油箱循环滤网进行直观检查，若无明显的污垢该阶段冲洗合格。

在冲洗合格后，将清洗后的除盐水全部排放至雨水井。主油箱内水排尽后，安排人员对主油箱内部进行清理。

3.2.4油管路系统大流量油基冲洗

大流量油基冲洗主要是把冲洗系统管道内的水分快速置换出来，是系统管壁内浮着一层油质（防止管道生锈）。置换出来的水分通过滤油机和排烟机来清除的。同时过滤油质中的微颗粒杂质。直到油质化验符合验收标准。

在水基大流量冲洗结束，为避免主油箱内壁生锈，在水冲洗结束排尽水后8小时内迅速进油，并循环8小时左右，使油管内壁附着为油迹，进入油基大流量冲洗阶段。在冲洗满足验收标准时，第一阶段油冲洗合格。

3.2.5第二阶段油冲洗临时措施安装

第二阶段油冲洗临时措施与第一进程冲洗临时措施相比，仅将相关轴承座排烟管道冲洗临时管道拆除，其他临时管道无需变动。

3.2.6第二阶段油冲洗

相较于第一进程冲洗范围增加了：油泵自启动仪表盘、电气保护仪表盘及相关信号管道。第二阶段冲洗结束后，放净系统冲洗用润滑油；移除供油泵、输送泵入口滤网；将润滑油箱内部、各轴承箱内部所有临时措施恢复为正式运行系统，同时将润滑油箱内部、各轴承箱内部清理干净；为各轴承进油管路安装150目临时滤网，准备进行第三阶段冲洗。

3.2.7第三阶段冲洗

润滑油系统第三阶段冲洗，启动盘车油泵和控制油泵，按照正常系统运行状态向包括润滑油系统所有管路进行冲洗。冲洗用油为正式运行油。冲洗过程中，连续运行油净化装置。

3.3各阶段冲洗合格标准

4．采用“水基冲洗”效果

4.1田湾核电站3、4号机组润滑油系统为转化日本三菱公司技术，润滑油系统验收标准需同时满足称重及取样化验双重要求，采用“水基冲洗”后在连续冲洗24小时后总杂质称重结果为0.425g，对系统润滑油取样化验为NAS5级，满足日本三菱公司对油系统要求。

4.2与其他电厂油冲洗时间对比

通过对比分析，采用“水基冲洗”润滑油系统冲洗效果好，时间短，从开始预计影响热式2个月到提前1个月，为田湾核电3号机组整体工期提前打下坚实的基础。2018年2月15日，田湾核电站3号机组具备商业条件，提前工程一级进度计划半个月。

5．总结

本文对田湾3、4号汽轮机润滑油系统采用水基冲洗方案进行了分析和阐述，总结了在汽轮发电机供货严重滞后的情况下通过采取水基冲洗的方式加快了润滑油冲洗进度，满足热试提前要求。作为计划管理人员，为了保证节点目标的按期实现，应充分认识到设备供货、安装过程中影响进度的潜在风险，及时了解和掌握工程实际进展情况、检查和分析进度存在偏差的原因，及时组织采取相应的措施进行纠偏和预防。

参考文献：

[1]《电力建设施工质量验收及评价规程》（第5部分：管道及系统）DL5190.3.-2012

[2]《电力建设施工质量验收及评价规程》（第3部分：汽轮发电机机组）DL5190.3.-2012

[3]《润滑冲洗规程》（LYG-3-D102-52-AG100004-PC-0016-H。