CN105043681A - 一种检测凝汽式汽轮机真空系统泄漏的试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种检测凝汽式汽轮机真空系统泄漏的试验方法，包括步骤：⑴检测仪器的选型和配套；⑵专用测试工具的配制和配套；⑶检测环境条件的确认；⑷对被测真空系统检测部位进行选择与确认；⑸对吸枪探头进行放置位置的选择与安装；⑹采用定压定量测试法对被测真空系统检测部位进行喷氦气；⑺采用负压测试法对真空系统进行检漏测试；⑻逐个对单独检测泄漏点进行检测，然后对检测数据进行记录、分类，完成对凝汽式汽轮机真空系统泄漏的判定。本发明提高了测试的准确性和可靠性，提高了测试精度，减少了测试时间，为更好地开展真空系统故障诊断的研究工作打下良好基础。

Description

一种检测凝汽式汽轮机真空系统泄漏的试验方法

技术领域

本发明属于大型真空系统泄漏检测技术领域，特别是一种检测凝汽式汽轮机真空系统泄漏的试验方法。

背景技术

火力发电机组凝汽式汽轮机真空系统的泄漏，直接影响到机组的经济安全运行。真空系统泄漏严重时，将被迫减少负荷或停机，造成经济损失十分严重。真空系统的泄漏成为大中型发电机组普遍存在的问题，由于真空系统日趋复杂，泄漏又不易被发现。这些因素造成真空系统泄漏，成为发电厂的重大技术难题。目前，没有针对凝汽式汽轮机等大型真空系统泄漏比较成熟、系统的检测试验方法。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，而提出一种检测凝汽式汽轮机真空系统泄漏的试验方法。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种检测凝汽式汽轮机真空系统泄漏的试验方法，包括步骤如下：

⑴检测仪器的选型和配套，仪器的性能参数满足现场检测的需求，以确保仪器在检测环境中正常运行；

⑵专用测试工具的配制和配套，根据发电厂检漏测试的实际情况，配制恒压喷气测试供气系统以及专用检漏测试管；

⑶检测环境条件的确认；

⑷对被测真空系统检测部位进行选择与确认；

⑸对吸枪探头进行放置位置的选择与安装；

⑹采用定压定量测试法对被测真空系统检测部位进行喷氦气；

⑺采用负压测试法对真空系统进行检漏测试；

⑻逐个对单独检测泄漏点进行检测，然后对检测数据进行记录，将检测数据分为特大漏，大漏，中漏，小漏及微漏五个等级，完成对凝汽式汽轮机真空系统泄漏的判定。

而且，所述步骤⑴中，在仪器配套时，选择配制20米探头加长吸管，28米显示器延长电缆配件，在测试中将氦质谱检漏仪分为三部分，主机放置于汽轮机平台，主机通过20米加长吸管连接到真空系统抽气设备排气口的取样点，测试时仪表显示器与主机分开，仪表显示器通过28米显示器延长电缆和主机连接，检测所用仪器满足以下准确度要求：

①检漏仪在全抽速条件下，对空气检漏的最小可检漏率不大于2×10^-11Pa·m³·s^-1；

②检漏仪漏率允许系统误差为±1.5％。

而且，所述步骤⑵中，恒压喷气测试供气系统的配制包括：小型铝合金气瓶、减压阀、10米供气胶管和喷气控制阀，专用检漏测试管的配制为，将五根现有检漏测试管首尾插接，构成五段可伸缩式专用检漏测试管。

而且，所述步骤⑶中，确认的检测环境条件包括：

①漏率检测需在真空系统正常运行的实际系统中进行；

②检测仪器满足的项目包括：满足检测温度要求、满足相对湿度及大气压力要求，满足附近无强电磁场要求，满足无剧烈震动要求，满足无腐蚀性气体要求。

而且，所述步骤⑷中，被测凝汽式汽轮机真空系统检测部位包括：

①凝汽器及相连的负压系统，包括与汽侧相连的设备管道及与负压系统有关的阀门、管道、联箱；

②低压缸部位，包括低压排汽、末级抽汽管道和加热器；次末级抽汽管道和加热器；低压缸上方大气释放阀；低压缸防爆门及其结合面法兰；低压缸汽封及其结合面；

③其他部位，包括真空压力表头、排汽缸温度计套管、疏水泵及凝结水泵盘根。

而且，所述步骤⑸中，吸枪探头放置在凝汽器侧真空系统抽气设备排气位置处，吸枪探头安装方向为逆向排气方向，并且在吸枪探头上装配防潮配件。

而且，所述步骤⑹中，所述定压定量测试法为：采用恒定压力0.1MPa，定时10秒钟的喷氦测试方法。

而且，所述步骤⑺中，所述负压测试法是指在被测点外部喷定量的氦气，通过真空系统的负压作用将其吸入系统内，通过真空系统抽气设备排出，并在排气部位安装检测探头，由高灵敏度的氦质谱检漏仪进行检漏测试。

而且，所述步骤⑻中，单独检测泄漏点后，仪器显示漏率最大值为该检测点测量数据，单独检测点测量完毕后，将检测探头远离泄漏点进行恢复，确定恢复时间，然后进行下一单独检测点检测。

附图说明：

图1是本发明方法应用硬件系统的结构示意图。

本发明的优点和积极效果是：

本发明针对凝汽式汽轮机真空系统泄漏的检测采用氦质谱检漏技术，做好了检测设备的选型和配套工作，增加了必要仪器附件。开发了专用的测试工具，提高了测试效率。研究并总结出定压定量测试法，提高了测试的准确性和可靠性。采用本发明系统，测试人员可以从4至6人减少到1至2人，测试人员可以直接观察到测试结果，提高了测试精度。在测试时间上，从8至15天减少到2至3天。充分发挥出检测设备的功能，为更好地开展真空系统故障诊断的研究工作打下良好基础。

具体实施方式

以下对本发明实施做进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种检测凝汽式汽轮机真空系统泄漏的试验方法，如图1所示，该方法使用的硬件系统包括：氦质谱检漏仪主机、20米加长吸管及吸枪探头、28米延长电缆及显示遥控器、由小型铝合金气瓶、减压阀、10米供气胶管和喷气控制阀组成的恒压喷气测试供气系统、检漏测试管及相关配件，该方法的具体步骤如下：

⑴做好检测仪器的选型和配套，需考虑仪器使用中的环境和条件，选择合理的配件，以确保仪器在检测环境中正常运行，并考虑仪器的主要性能参数能够满足现场检测的需求；

在仪器配套时，选择配制了20米探头加长吸管，28米显示器延长电缆等关键配件。在测试中将氦质谱检漏仪分为三部分，主机放置于汽轮机平台便于检查和操作，通过20米加长吸管连接到真空系统抽气设备排气口的取样点，测试时仪表显示器与主机分开通过28米显示器延长电缆和主机连接，这样就可以做到测试点与显示器同步，测试到什么位置显示器就跟随到什么位置，随时检测及时观察测试结果。

检测所用的仪器应能满足检测项目的要求，仪器必须完好，在检定周期内，并满足以下准确度要求：

●检漏仪的最小可检漏率：检漏仪用常规检漏方式在全抽速条件下，检漏的最小可检漏率不大于2×10^-11Pa·m³·s^-1(对空气)。

●检漏仪漏率：允许系统误差为±1.5％。

●本检测规定的测量误差范围是指显示系统的漏率误差范围，它表示测得漏率与实际漏率之间的可能差异。

⑵专用测试工具的配制和配套，根据发电厂检漏测试的实际情况，配制恒压喷气测试供气系统以及专用检漏测试管；

配制恒压喷气测试供气系统时，考虑到发电厂检漏测试的移动性和测试的灵活性，配制了：小型铝合金气瓶，减压阀，10米供气胶管和喷气控制阀等，组成了恒压喷气测试供气系统。在测试时喷氦气稳定可靠，控制阀控制灵活方便，适合于发电厂检漏测试中进行移动测试的需要。

配制灵活的专用检漏测试管时，考虑到在发电厂检漏测试中，有的测试位置很高，有的测试位置很深，有的测试位置有保温，有的测试位置无法靠近，这就给检漏测试带来很多困难。根据发电厂检漏测试的实际需要，研制开发了灵活的专用检漏测试管。专用检漏测试管由五段组成，根据需要最长可接长到六米，高可以测试到汽轮机本体底部，深可以测试到汽轮机真空系统管道沟的里面，测试时无需搭脚手架和打开管道沟盖板，省时省力。近距离测试时，可以接小的喷头，有保温的地方可以插入测试。

⑶检测环境条件的确认；

需确认的检测环境条件包括：①漏率检测需在真空系统正常运行的实际系统中进行；②检测仪器工作条件应满足要求，进一步包括检测环境的温度、相对湿度及大气压力等满足要求，附近无强电磁场，无剧烈震动，无腐蚀性气体等。

⑷对被测真空系统检测部位进行选择与确认；

被测凝汽式汽轮机真空系统检测部位一般包括以下内容：①凝汽器及相连的负压系统，包括与汽侧相连的设备管道，如二级旁路、三级减温器、疏水扩容器、低加疏水、轴加疏水、给水泵密封水回水、真空破坏门、水位计等；与负压系统有关的阀门、管道、联箱等。②低压缸部位，包括低压排汽、末级抽汽管道和加热器；次末级抽汽管道和加热器；低压缸上方大气释放阀；低压缸防爆门及其结合面法兰；低压缸汽封及其结合面等。③其他部位，包括真空压力表头、排汽缸温度计套管、疏水泵及凝结水泵盘根等。

⑸对吸枪探头进行放置位置的选择与安装；

吸枪探头放置位置一般将其放置在凝汽器侧真空系统抽气设备排气位置处，探头安装方向应逆向排气方向放置，并固定，且需将探头装配防潮配件。

⑹对真空系统检漏测试供气系统方面采用定压定量测试法；

在分析和总结经验的基础上，采用供气系统定压定量测试法，即采用恒定压力0.1MPa，定时10秒钟的喷氦测试方法。具体操作方法为：首先，将小型铝合金气瓶内充入适量的高纯氦气；其次，将气瓶、减压阀、10米供气胶管、喷气控制阀及配制的专用检漏测试管依次连接；然后，将喷气控制阀关闭，气瓶阀门打开，减压阀供气压力调整至0.1MPa；最后，通过喷气控制阀的开关控制在被检测点喷氦气10秒实现供气系统定压定量的喷气测试。

⑺对真空系统的检漏测试原理方面采用负压测试的方法；

负压测试法是指在被测点外部喷定量的氦气，使其环绕在测点周围，通过真空系统的负压作用将其吸入系统内(若被测点有泄漏)，通过真空系统抽气设备排出，并在排气部位装设检测探头，采用高灵敏度的氦质谱检漏仪进行检漏测试。

⑻对检测数据进行跟踪记录；

单独检测点喷气结束后，仪器显示漏率最大值为该检测点测量数据，并记录。又根据检漏测试显示的数据，分为特大漏，大漏，中漏，小漏，微漏共五个等级，这样就便于判断泄漏的程度和对设备影响的大小，在准确判断漏点进行复测试时，提高了漏点的重复性和可比性，便于采取有效措施进行处理。

对测试数据按漏率分类：

●数量级为<1×10^-7Pa·m³·s^-1泄漏程度为微漏；

●数量级为<1×10^-6，≥1×10^-7Pa·m³·s^-1，泄漏程度为小漏；

●数量级为<1×10^-5，≥1×10^-6Pa·m³·s^-1，泄漏程度为中漏；

●数量级为<1×10^-4，≥1×10^-5Pa·m³·s^-1，泄漏程度为大漏；

●数量级为≥1×10^-4Pa·m³·s^-1泄漏程度为特大漏。

单独检测点测量完毕，视该点测量数值量级确定恢复时间，具体要求如下：

●数量级为10^-7Pa·m³·s^-1及以下，恢复时间为1分钟；

●数量级为10^-6Pa·m³·s^-1，恢复时间为2分钟；

●数量级为10^-5Pa·m³·s^-1，恢复时间为3分钟；

●数量级为10^-4Pa·m³·s^-1，恢复时间为4分钟；

●数量级为10^-3Pa·m³·s^-1及以上，恢复时间为5分钟。

按以上要求恢复完毕方可进行下一测点检测。

Claims (9)

1.一种检测凝汽式汽轮机真空系统泄漏的试验方法，其特征在于包括步骤如下：

⑴检测仪器的选型和配套，仪器的性能参数满足现场检测的需求，以确保仪器在检测环境中正常运行；

⑵专用测试工具的配制和配套，根据发电厂检漏测试的实际情况，配制恒压喷气测试供气系统以及专用检漏测试管；

⑶检测环境条件的确认；

⑷对被测真空系统检测部位进行选择与确认；

⑸对吸枪探头进行放置位置的选择与安装；

⑹采用定压定量测试法对被测真空系统检测部位进行喷氦气；

⑺采用负压测试法对真空系统进行检漏测试；

⑻逐个对单独检测泄漏点进行检测，然后对检测数据进行记录，将检测数据分为特大漏，大漏，中漏，小漏及微漏五个等级，完成对凝汽式汽轮机真空系统泄漏的判定。

2.根据权利要求1所述的检测凝汽式汽轮机真空系统泄漏的试验方法，其特征在于：所述步骤⑴中，在仪器配套时，选择配制20米探头加长吸管，28米显示器延长电缆配件，在测试中将氦质谱检漏仪分为三部分，主机放置于汽轮机平台，主机通过20米加长吸管连接到真空系统抽气设备排气口的取样点，测试时仪表显示器与主机分开，仪表显示器通过28米显示器延长电缆和主机连接，检测所用仪器满足以下准确度要求：

①检漏仪在全抽速条件下，对空气检漏的最小可检漏率不大于2×10^-11Pa·m³·s^-1；

②检漏仪漏率允许系统误差为±1.5%。

3.根据权利要求1所述的检测凝汽式汽轮机真空系统泄漏的试验方法，其特征在于：所述步骤⑵中，恒压喷气测试供气系统的配制包括：小型铝合金气瓶、减压阀、10米供气胶管和喷气控制阀，专用检漏测试管的配制为，将五根现有检漏测试管首尾插接，构成五段可伸缩式专用检漏测试管。

4.根据权利要求1所述的检测凝汽式汽轮机真空系统泄漏的试验方法，其特征在于：所述步骤⑶中，确认的检测环境条件包括：

①漏率检测需在真空系统正常运行的实际系统中进行；

②检测仪器满足的项目包括：满足检测温度要求、满足相对湿度及大气压力要求，满足附近无强电磁场要求，满足无剧烈震动要求，满足无腐蚀性气体要求。

5.根据权利要求1所述的检测凝汽式汽轮机真空系统泄漏的试验方法，其特征在于：所述步骤⑷中，被测凝汽式汽轮机真空系统检测部位包括：

①凝汽器及相连的负压系统，包括与汽侧相连的设备管道及与负压系统有关的阀门、管道、联箱；

②低压缸部位，包括低压排汽、末级抽汽管道和加热器；次末级抽汽管道和加热器；低压缸上方大气释放阀；低压缸防爆门及其结合面法兰；低压缸汽封及其结合面；

③其他部位，包括真空压力表头、排汽缸温度计套管、疏水泵及凝结水泵盘根。

6.根据权利要求1所述的检测凝汽式汽轮机真空系统泄漏的试验方法，其特征在于：所述步骤⑸中，吸枪探头放置在凝汽器侧真空系统抽气设备排气位置处，吸枪探头安装方向为逆向排气方向，并且在吸枪探头上装配防潮配件。

7.根据权利要求1所述的检测凝汽式汽轮机真空系统泄漏的试验方法，其特征在于：所述步骤⑹中，所述定压定量测试法为：采用恒定压力0.1MPa，定时10秒钟的喷氦测试方法。

8.根据权利要求1所述的检测凝汽式汽轮机真空系统泄漏的试验方法，其特征在于：所述步骤⑺中，所述负压测试法是指在被测点外部喷定量的氦气，通过真空系统的负压作用将其吸入系统内，通过真空系统抽气设备排出，并在排气部位安装检测探头，由高灵敏度的氦质谱检漏仪进行检漏测试。

9.根据权利要求1所述的检测凝汽式汽轮机真空系统泄漏的试验方法，其特征在于：所述步骤⑻中，单独检测泄漏点喷氦气结束后，仪器显示漏率最大值为该检测点测量数据，单独检测点测量完毕后检测系统需进行恢复，视该点测量数值量级确定恢复时间，然后进行下一单独检测点检测。