高加疏水管线泄漏原因分析与改进措施

防止和消除高加疏水管道泄漏是保证高压加热器安全投运的条件之一，文章剖析了某厂因高加疏水至除氧器管线中存在汽液两相流，造成管线经常出现泄漏的原因，揭示了疏水汽化的机理，提出了工程实际中的解决办法，并讨论了这种现象对机组运行的影响。

防止和消除高加疏水管道泄漏是保证高压加热器安全投运的条件之一，对提高电厂机组经济运行水平起着重要的作用。

近年来，高加疏水管道泄漏一直困扰着我厂机组安全经济稳定运行。

运行过程中，经常出现高加疏水至除氧器管线、弯头泄漏问题，造成高压加热器不能正常投运，直接影响汽轮机运行的安全性和回热效率。

一、高加疏水管泄漏原因分析
（一）疏水管中汽液两相流对管线冲刷汽蚀，造成泄漏
加热器在正常运行时疏水量较大，且加热器疏水的出口为饱和水，在流动过程中由于流动阻力损失和上升管克服高度差，压力降低，疏水迅速汽化扩容，体积增大 ，在管道内部形成汽水两相流动，当疏水从单项流转变为两相流时，流速将会增大数十倍以上，介质流动阻力剧增，产生汽水冲击现象，冲刷管壁（在弯头处表现则更为加剧，造成弯头泄漏），同时引起管道振动，而高加疏水至除氧器这段管道两相流动介质的流程越长，产生管道振动的效应就会越大，且疏水管弯头较多，管道阻力增大，引起振动造成管道焊口开裂，形成泄漏，这是高加疏水管泄漏的主要原因。

我厂老厂高加疏水管采用的是汽液两相流疏水调节器。

这种疏水器优点是安全系数高，高加疏水管不会出现汽侧无水位现象，结构简单，基本不用维护与检修；缺点是疏水中容易带汽，造成疏水管中形成汽液两相流，并造成高品质蒸汽的浪费，尤其是当高加低水位运行时，疏水管内汽液两相流尤为明显。

高加疏水管线泄漏原因分析与改进措施文|张景松　高群芳　蔡延龙
报与统计，以便在电梯电气系统发生故障后，能准确、及时、安全的检查出事故的发生故障点，并排除，以保证电梯的稳定、安全的运行。

参考文献
[1] 林建杰．液压电梯闭式回路节能型电液控制系统研究[D]．浙江
大学，2005．
[2] 马润，姜庆臣．电梯系统的复杂性研究[J]．齐齐哈尔大学学报，
2005，（4）.
[3] 张鹏．高速电梯悬挂系统动态性能的理论与实验研究[D]．上海
交通大学，2007．[4] 钟志贤．电梯PCC自动控制及故障诊断的研究[D]．广西大学，
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[5] 丛琳．电梯控制的实时仿真装置及其故障诊断[D]．上海海事大学，
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[6] 唐洪彦．基于组态软件的电梯控制系统模拟与模型构件的研究
[D].重庆大学，2006．
作者简介：吴涛（1981-），男，江苏省特种设备安全监督检验研究院
常熟分院助理工程师，研究方向：电梯、起重机械的检验。

（责任编辑：蒋海艳）
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图1 汽液两相流疏水调节器示意图
（二）高加疏水管道布置不合理
高加疏水管道布置应充分考虑使疏水管道流程简捷，减少管道阻力。

管道布置时在满足管系应力要求的前提下不宜太柔，管系支吊架设置应尽量多采用支架形式，在适当的位置设置固定支架、导向支架或限位装置，以避免管道剧烈振动。

由于除氧器布置位置较高，高加疏水至除氧器的管道应避免倒U型布置，这种布置方式在倒U型的顶部容易形成汽体聚集区，汽体无法排除，引起管道共振和汽蚀。

此外，在机组变工况运行时，由于疏水门调整不当,高加水位保持不好，使疏水带汽，汽水冲击造成管道振动。

二、技术改进措施及加热器运行方式的调整
（一）优化疏水系统，避免汽液两相流发生
首先，由于高加疏水调节阀局部阻力损失较大，调节阀后疏水压力下降明显，可考虑将调节阀移至除氧器附近（六期高加采用的是疏水调节阀），以减少调节阀后至除氧器管线长度，减少汽液两相流的影响。

其次，适当增加高加疏水经调节阀去除氧器管路的管径，可起到扩压管作用，降低管内疏水的流速，增加疏水压力，从而减少汽液两相流发生。

再次，尽量避免用汽液两相流疏水调节器，由于该调节器使疏水中含汽率太高，造成高品质蒸汽的浪费，还加剧的对疏水管线的冲蚀，建议将汽液两相流疏水调节器改为疏水调节电磁阀。

（二）增强疏水系统管系刚度，避免振动
改造前，#1、#2机高加疏水去除氧器管线有段为倒U型布置，顶部弯头处经常发生泄漏，且顶部弯头处于高空位置，每次检修不方便，需要搭设脚手架，本次改造中将原来倒U型的管线进行了优化布置，改至除氧器平台，将原来的两处吊架改为支架，增强了管系的刚度，减少了管线的振动与汽蚀的发生。

（三）增加弯头等重点部位的抗冲蚀性能
为增强高加疏水管线与弯头的刚度，可适当增加管线和弯头的厚度，以提高其自身的刚度；对最容易发生冲刷、汽蚀的弯头进行重点改进，目前增加弯头抗冲蚀性能的常用方法有三种：
第一，增加弯头壁厚，将弯头壁厚由原来4.5mm改为6mm以上。

第二，用三通替换原来的弯头，三通一侧堵死，内部
可形成一定的疏水缓冲区域，减少疏水在弯头处变向时对弯头背弧的直接冲击，如图2所示：
图2 三通用作弯头示意图第三，提高弯头的材质等级，选用抗冲蚀性能好的不锈钢等材料。

本次改造中，我们将高加疏水至除氧器管线的弯头更换为了1Cr18Ni9Ti不锈钢弯头。

（四）优化加热器运行方式
对于我厂采用汽液两相流疏水调节器的高加，在运行时，避免高加在低水位运行，以减少蒸汽进入疏水，形成汽液两相流，并浪费高品质蒸汽。

三、改造效果
通过本次改造，对高加疏水至除氧器管线进行优化布置与运行方式的改进，减少了管线泄漏的发生，增加了高加的投入率，提高机组回热效率，增强了机组的安全与经济性，减少了设备检修维护费用。

参考文献
[1] 毛正孝．泵与风机（第2版）[M]．北京：中国电力出版社，2007．[2] 崔社．解决高加疏水管道振动的研究[J]．山西电力技术，1998，（4）.
作者简介：
张景松（1983-），男，山东宁津人，中国石油玉门油田分公司水电厂助理工程师，研究方向：汽轮机、锅炉等设备运行与检修技术；高群芳、蔡延龙、供职于中国石油玉门油田分公司。

（责任编辑：蒋海艳）。