CN201765097U - 一种汽轮机组真空系统氦质谱查漏系统 - Google Patents

一种汽轮机组真空系统氦质谱查漏系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型提供一种汽轮机组真空系统氦质谱查漏系统,包括计算单元,用于根据可疑漏点群中各个漏点至真空泵的管路的长度距离和氦气在各个漏点至真空泵的管路中介质的流速确定氦气在各个管路中的理论传输时间;存储单元,用于存储所述计算单元确定的氦气在各个漏点至真空泵的理论传输时间;氦质谱检漏仪,用于检测是否有氦气从真空泵出口的空气管泄漏;检测单元,用于记录氦质谱检漏仪从喷氦气至有反应的实际响应时间;比较与确定单元,用于将检测单元记录的实际响应时间与存储单元存储的理论传输时间进行比较,确定实际响应时间与理论传输时间接近的可疑漏点为重点排查对象。本实用新型可使得查漏时间大为缩短,提高查漏效率。

Description

一种汽轮机组真空系统氦质谱查漏系统
技术领域
[0001] 本实用新型涉及汽轮机组检查技术领域,具体是一种汽轮机组真空系统氦质谱查 漏系统。
背景技术
[0002] 在真空系统的技术和应用中,真空系统的泄漏是不可避免的,真空系统检漏的目 的是使系统中的漏气量小到工艺要求所允许的程度.由于汽轮机组,尤其是大功率的带抽 汽的供热式机组的真空系统较为庞大,漏点的隐蔽性较大,凡是与真空系统的相连的负压 系统都有可能造成泄漏,影响机组的严密性,所以漏点的查找也较为棘手。
[0003] 在汽轮机组运行时查漏,常采用的方法是使用氦质谱检漏仪进行真空检漏。如图 1所示,首先将氦质谱检漏仪的传感器即吸枪置于真空泵气水分离器的排气口,将仪器调整 到所需要的检漏模式,在怀疑的泄漏部位用喷枪喷吹极少量的氦气。由于凝汽器的内、外压 差,氦气将通过漏孔被真空泵抽出并排至大气。通过氦质谱检漏仪的吸枪及前级泵的抽吸 作用,氦气将进入到氦质谱检漏仪的质谱室,在室内气体分子被电离,由于不同的荷质比而 分离开来。质量数为4的氦离子被收集下来,离子收集板的电流正比于收集到的氦离子数, 经放大后,以漏率值显示在仪器上。漏率值的大小直接反映了泄漏点的泄漏情况。氦质谱 检漏是一种精度很高的不停机查漏方法,它具有灵敏度高、抗干扰、不污染环境(以前的卤 素检漏污染环境)、不危及安全生产(以前的烛光法不适用于氢冷发电机)等优点。
[0004] 虽然使用氦质谱仪查漏的方法简单,但是在查漏过程中仍然沿用传统方法查漏, 根据制定的查漏清单,逐个管道、阀门、焊点进行查漏,对可能存在泄漏的部位喷氦,等待氦 质谱检漏仪的数据反应,若无反应,进行查找下一部位,该方法重复工作多,劳动强度大,而 且花费时间较长,效率很低。
发明内容
[0005] 本实用新型提供一种汽轮机组真空系统氦质谱查漏系统,可以快速准确判断可疑 漏点群中的漏点,使得查漏时间大为缩短,提高查漏效率。
[0006] 一种汽轮机组真空系统氦质谱查漏系统,包括
[0007] 计算单元,用于根据可疑漏点群中各个漏点至真空泵的管路的长度距离和氦气在 各个漏点至真空泵的管路中介质的流速确定氦气在各个管路中的理论传输时间;
[0008] 存储单元,其输入端与计算单元的输出端连接,用于存储所述计算单元确定的氦 气在各个漏点至真空泵的理论传输时间;
[0009] 氦质谱检漏仪,通过一根软管与真空泵出口的空气管连接,在可疑漏点群中的漏 点处喷氦气,所述氦质谱检漏仪用于检测是否有氦气从真空泵出口的空气管泄漏;
[0010] 检测单元,其输入端与氦质谱检漏仪的输出端连接,用于记录氦质谱检漏仪从喷 氦气至有反应的实际响应时间;
[0011] 比较与确定单元,与存储单元和检测单元的输出端连接,用于将检测单元记录的实际响应时间与存储单元存储的理论传输时间进行比较,确定实际响应时间与理论传输时 间接近的可疑漏点为重点排查对象。
[0012] 本实用新型根据喷氦时氦质谱检漏仪实际响应时间(可疑漏点喷氦到检漏仪响 应),与氦气在可疑漏点管系传播的理论传输时间的比较,可以非常快速排除其他可疑漏 点,准确判断实际漏点,使得查漏时间大为缩短,提高查漏效率。
附图说明
[0013] 图1是现有技术使用氦质谱检漏仪对汽轮机组进行查漏的示意图;
[0014] 图2是本实用新型汽轮机组真空系统氦质谱查漏系统的结构示意图。
具体实施方式
[0015] 下面将结合本实用新型中的附图,对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地 描述。
[0016] 图2所示为本实用新型汽轮机组真空系统氦质谱查漏系统的结构示意图,所述系 统包括计算单元11、存储单元12、氦质谱检漏仪13、检测单元14及比较与确定单元15。
[0017] 所述计算单元11,用于根据可疑漏点群中各个漏点至真空泵的管路的长度距离和 氦气在各个漏点至真空泵的管路中介质的流速确定氦气在各个管路中的理论传输时间。
[0018] 空气从漏点漏入凝汽器再进入真空泵和检漏仪,主要有两种传输方式:水路、气 路。而负压系统疏水管的流速一般为2m/s左右,气路蒸汽或空气流速一般为20〜30m/s 左右,甚至60〜70m/s左右,二者流速相差10倍,氦气喷入漏点后,以气流或水流的流速流 动,因而传播时间差别极大。
[0019] 对于大型火电厂,一般100米流程长度左右的管道系统,水路传播时间一般约50 秒(分钟级);气路传播时间一般小于10秒(秒钟级);水路气路串连传播时间则介于中间 (半分钟级),具体时间取决于各管路长度比例及流速。实际上,纯水路传播方式几乎没有, 因为传播方式最后一段(凝汽器至真空泵抽空气管)均为气路传播,但由于这段气流速度 较快,时间很短,相对可以忽略,因此若水路管段很长,也可以称之为水路传播。
[0020] 在本实施例中假设轮机组中B小机本体下部存在可疑漏点群,该处一共有7根处 于负压的疏水回汽管道,分别是:
[0021] 1.前轴封一挡漏汽
[0022] 2.前轴封回汽
[0023] 3.后轴封回汽
[0024] 4.后汽缸疏水(路径1)
[0025] 5.后汽缸疏水(路径2)
[0026] 6.调节级疏水
[0027] 7.轴封供汽管道疏水
[0028] 若采用传统方法进行喷氦检漏,则喷在每个地方都有泄漏,漏率大小略有不同,从 漏率大小很难区分具体是哪一处位置。步骤1根据可以疑漏点群中各个漏点(例如B小机 本体下部的7根处于负压的疏水回汽管道)至真空泵的管路的长度距离和氦气在各个漏点 至真空泵的管路中介质的流速确定氦气在各个管路中的理论传输时间,具体的,各个漏点
4至真空泵的管路的长度距离包括气路距离和水路距离,然后根据氦气在气路和水路中的传 播速度计算出理论传输时间。B小机本体下部的7根处于负压的疏水回汽管道中氦气的传 播方式及时间如下表所示: [0029] 表 1
[0030]
Figure CN201765097UD00051
[0031]
Figure CN201765097UD00061
[0032] 所述存储单元12,其输入端与计算单元11的输出端连接,用于存储所述计算单元 11确定的氦气在各个漏点至真空泵的理论传输时间。
[0033] 所述氦质谱检漏仪13,通过一根软管与真空泵出口的空气管连接,在可疑漏点群 中的漏点处喷氦气,所述氦质谱检漏仪13用于检测是否有氦气从真空泵出口的空气管泄漏。
[0034] 所述检测单元14,其输入端与氦质谱检漏仪13的输出端连接,用于记录氦质谱检 漏仪13从喷氦气至有反应的实际响应时间。假设经过喷氦后氦质谱检漏仪的响应时间很 短,仅3〜5秒左右,将此实际响应时间进行记录。
[0035] 所述比较与确定单元15,与存储单元12和检测单元14的输出端连接,用于将检测 单元14记录的实际响应时间与存储单元12存储的理论传输时间进行比较,确定实际响应 时间与理论传输时间接近的可疑漏点为重点排查对象。
[0036] 将检测单元14记录的实际响应时间与表1中7处位置的理论传输时间比较,仅前 轴封一挡漏汽、后汽缸疏水(路径1) 二者时间符合。因此由此可确定此两处位置为重点排 查对象。进一步分析可知,后汽缸疏水(路径1)为25mm小管径管道,全部焊接连接,未发 现明显漏点;前轴封一挡漏汽为大管径管道,中间有法兰连接,但被保温包住。重点检查该
6管道,拆开保温,凑近法兰口喷氦,响应很快,漏率最大,用手电筒照亮法兰口,定睛细看,发 现明显漏点,漏口法兰空隙达6mm,终于找到大漏点。
[0037] 若采用传统方法,只能逐个隔离排除,如要排除前、后轴封回汽手动门,必须通知 运行人员临时关闭前、后轴封回汽手动门进行检查,一般要浪费1个小时的时间,而根据本 实用新型氦气传播速度及响应时间分析方法,根本不需要做这项工作。
[0038] 另外,传统方法在可疑漏点群进行喷氦检查时有可能出现这种情况:使用逐个漏 点喷氦时,原本是在A点喷氦,但是B点离A点较近,有可能A点实际上并不泄漏,而B点 是泄漏点,这样在A点喷氦检查时由于B点距离较近,仍然产生氦气泄漏,从而错误的得出 A点为泄漏点,由此造成后续排查工作的复杂度,降低查漏效率。通过使用本实用新型的方 法,可以从可疑漏点群中迅速确定实际漏点,即使A点和B点距离较近,根据实际氦气传播 速度及响应时间分析方法,可以很容易排除A点和B点中哪个不是泄漏点,从而解决现有技 术造成的排查错误的问题,迅速确定可疑漏点以进行进一步排查和处理。
[0039] 本实用新型实施例根据喷氦时氦质谱检漏仪实际响应时间(可疑漏点喷氦到检 漏仪响应),与氦气在可疑漏点管系传播的理论传输时间的比较,可以非常快速排除其他可 疑漏点,准确判断实际漏点,使得查漏时间大为缩短,提高查漏效率。
[0040] 以上所述,仅为本实用新型的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限 于此,任何属于本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到的变 化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应该以权 利要求的保护范围为准。

Claims (1)

  1. 一种汽轮机组真空系统氦质谱查漏系统,其特征在于:包括计算单元,用于根据可疑漏点群中各个漏点至真空泵的管路的长度距离和氦气在各个漏点至真空泵的管路中介质的流速确定氦气在各个管路中的理论传输时间;存储单元,其输入端与计算单元的输出端连接,用于存储所述计算单元确定的氦气在各个漏点至真空泵的理论传输时间;氦质谱检漏仪,通过一根软管与真空泵出口的空气管连接,在可疑漏点群中的漏点处喷氦气,所述氦质谱检漏仪用于检测是否有氦气从真空泵出口的空气管泄漏;检测单元,其输入端与氦质谱检漏仪的输出端连接,用于记录氦质谱检漏仪从喷氦气至有反应的实际响应时间;比较与确定单元,与存储单元和检测单元的输出端连接,用于将检测单元记录的实际响应时间与存储单元存储的理论传输时间进行比较,确定实际响应时间与理论传输时间接近的可疑漏点为重点排查对象。
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