水电站水导轴承冷却器漏水处理技术研究

一、引言

水电站作为国家重要的能源基础设施，其设备的安全稳定运行对电力供应和能源安全至关重要。水轮发电机组是水电站的核心设备，其冷却系统是保障设备正常运行的关键环节。水导轴承冷却器作为水轮发电机组冷却系统的重要组成部分，一旦发生漏水故障，可能导致设备运行异常甚至停机，严重影响电站的发电效率和经济效益。本文以老挝某水电站1号机组水导轴承冷却器漏水事件为例，全面分析了漏水处理的全过程，旨在为水电站同类设备故障的快速、安全、高效处理提供技术参考和管理经验。

二、 电站及故障概况

电站总装机容量为210兆瓦。1号机组作为电站的主力发电机组，其运行状况直接影响电站的整体效益。2025年7月18日，运行人员发现1号机组水导轴承油槽油位异常升高，经初步排查确认为水导轴承冷却器内部漏水。该故障若不及时处理，将严重威胁机组安全运行，亟需进行检修。

二、漏水原因分析

水导轴承冷却器的主要功能是通过冷却水循环带走轴承运行产生的热量，维持其正常工作温度。冷却器漏水会导致冷却水渗入润滑油（透平油）系统，造成油质劣化、润滑性能下降，进而引发轴承磨损、温度升高等严重后果。经现场详细检查与分析，确认本次1号机组水导轴承冷却器漏水的主要原因可能如下：

1.冷却器铜管损坏： 长期运行中，冷却器内部的铜管因水流冲刷、腐蚀或疲劳等因素，出现裂纹或穿孔。

2.密封件老化失效： 冷却器端盖、法兰连接处或管板等部位的密封垫长期服役后发生老化、变形或破损，失去密封作用。

3.泥沙磨损冲刷： 冷却水中携带的泥沙颗粒对铜管内壁造成持续性冲刷磨损，导致管壁减薄甚至破损。

四、 漏水处理方案

针对漏水原因，制定了详细的处理方案，核心内容包括施工组织、具体步骤、工期及资源配置、安全管控。

（一） 施工组织

成立专项抢修工作组，明确职责分工：

●组长： 全面协调、监督检查、组织验收。

●安全监督负责人： 监督落实安全措施，保障作业安全。

●工作负责人： 编制方案、管理安全/技术/质量/进度。

●技术负责人： 确保工序工艺执行，负责技术复核（尤其漏水修复效果）。

●工作实施人员： 执行现场安全技术措施，完成具体检修作业。

●质量验收人员： 组织各阶段（初检、复检、终检）验收，确保符合设计和运行标准。

●全体工作人员： 互相监督、执行应急程序、及时报告异常。

（二）施工内容及实施步骤

漏水处理遵循严格的拆解、修复/更换、回装、试验流程：

1.准备工作与安全交底： 办理工作票、动火票；布置安全措施；人员分工及危险点告知；工器具、材料检查（含吊具检验）；技术方案学习。

2.水导附件拆除： 排空油槽透平油；拆卸并定置放置机械过速装置、油混水信号器、液位传感器、齿盘测速装置等附件。

3.水导轴承盖拆除： 拆除外密封压环；拆卸轴承盖并定置放置。

4.水导轴瓦及轴承座拆除：

○顶起转子，架设百分表实时监测大轴位移。

○拆除测温电阻，

○测量并记录轴瓦间隙，拆除轴瓦及瓦架。

○拆除轴承座连接螺栓，吊离轴承座。

5.水导冷却器拆除：

○拆卸冷却器分瓣连接板及进出水管路。

○拆卸漏水冷却器连接螺栓及法兰，吊出转运至安装间。

6.水导冷却器检查与修复：

○仔细检查冷却器损坏情况，对两组冷却器分别进行打压试验，精准定位漏水点。

○根据损坏程度选择修复方式：

◆密封更换： 更换所有老化失效的密封件。

◆铜管修复： 对微小裂纹/孔洞采用气焊补焊。

◆整体更换： 若损坏严重或无法修复，更换新冷却器（需确保选型匹配）。

7.冷却器修复后试验与回装：

○修复后外观检查。

○高压水枪冲洗内部。

○整体打压试验（0.75MPa，保压60分钟） 验证密封性。

○冷却器合格后吊装回位（水导轴承室），安装连接螺栓。

○整体组装完成后再次进行打压试验（0.75MPa，保压60分钟），确保转运、安装过程中无损坏。

8.水导轴承座及轴瓦回装：

○彻底清洁油槽及轴承座。

○安装新密封圈，涂抹密封胶。

○吊装轴承座，安装定位销及螺栓。

○回装轴瓦，通过百分表监测主轴密封处变化。

○安装测温电阻。

9.水导轴承盖回装：

○清洁轴承盖及座结合面。

○安装密封圈及密封胶。

○吊装轴承盖，紧固组合缝螺栓及固定螺栓。

○安装密封压环及压垫。

10.附件回装与收尾：

○回装所有附件（过速保护、液位传感器、油混水装置、齿盘测速装置）。

○注入新透平油至规定油位，静置4小时检查渗漏。

○清点工器具，清理现场。

（三）工期计划安排

总计划工期：15天。

（四）人力资源配置

专业人员及辅助人员总计：10人

（五）HSE管控措施

施工过程严格执行健康、安全、环境（HSE）管理：

1.安全保障措施：

○严格执行工作票、动火票制度。

○开展全员安全技术交底，明确危险点及预控措施。

○铺设地面防护（如胶皮），防止油污污染及人员滑倒。

○规范使用安全工器具（安全带、防护镜等）。

○保持作业面整洁，及时清理油污杂物。

○专人巡视，及时制止和纠正违章行为。

○设置警戒区，禁止无关人员进入。

2.技术隔离措施：

○隔离措施： 作业前严格实施断水（关闭冷却水阀门）、断电（相关电源）、断油源（排油、关闭相关阀门）。

○警示标识： 在隔离点悬挂“禁止操作 有人工作”等标示牌。

○区域隔离： 作业区域装设临时遮栏/围栏，悬挂“在此工作”等标示牌，入口挂“从此进出”。

3.工器具管理： 作业前检查工器具合格性，作业中规范使用，作业后清点归位。

五、漏水处理关键技术分析

（一）漏水检测技术

准确检测漏水点是成功修复的前提。本案例采用的核心方法是水压试验（打压试验）：

●方法： 将冷却器内部注水加压至0.75MPa（依据设备设计压力或规范确定），保压60分钟。

●目的： 通过观察压力表变化和检查冷却器外表面（特别是铜管、管板、端盖密封处、焊缝、法兰连接处）是否有渗水或水滴，精确定位泄漏点。

●优势： 直观、有效，可全面检测冷却器承压部件的密封性能。

（二）漏水修复技术

根据检测确定的损坏部位和程度，采用相应修复技术：

1.冷却器铜管修复：

○气焊补焊： 适用于单根铜管的微小裂纹、砂眼或小孔洞。优点：操作灵活，热影响区相对可控。关键：选用合适焊料（如铜磷钎料或银钎料），严格控制焊接温度和时间，避免过热导致邻近铜管或管板变形。焊后需打磨光滑。

○管口封堵： 适用于损坏严重（如大洞、较长裂纹）或不宜焊接的单根铜管。方法：使用专用锥形金属塞或铜堵头，牢固密封铜管两端。优点：快捷，成本低，避免整体更换。缺点：损失部分换热面积，需评估对整体冷却能力的影响是否可接受。

2.密封件更换技术：

○对冷却器所有密封界面（端盖、法兰、管板等）的密封垫进行全面检查。

○发现老化、变形、压缩永久变形、破损的密封件，一律更换为符合规格型号的新品。

○更换时清洁密封槽，确保安装到位，必要时涂抹适量密封胶（需与介质兼容）。

○关键： 严格按照制造厂技术规范操作。

3.冷却器整体更换技术：

○适用条件： 铜管大面积损坏、管板严重腐蚀或泄漏、修复成本过高或无法保证修复质量时。

○选型： 确保新冷却器型号、规格、接口、换热能力与原件一致或兼容。

○安装： 清洁安装面，检查新冷却器外观及接口，按规范吊装就位、紧固螺栓。安装后必须进行打压试验。

（三）修复后验证技术

修复完成后，必须进行严格验证，确保处理效果：

1.打压试验（密封性验证）：

○方法： 同漏水检测方法（0.75MPa，保压60分钟）。

○验收标准： 压力保持稳定（压降在允许范围内），冷却器外表面及各连接处无任何可见渗漏。此试验是回装前强制通过的关卡。

2.运行测试（功能性验证）：

○时机： 机组整体回装完成，注油后，重新启动并带负荷运行。

○内容： 监测冷却水进出口温度差、流量；监测水导轴承瓦温、油温；检查润滑油油质（是否含水）；观察机组振动、噪音有无异常。

○验收标准： 冷却水参数、轴承温度均在设计允许范围内且运行稳定；润滑油油质合格；机组运行平稳无异常。此测试是最终验收的关键。

六、漏水处理安全管控实践

安全是检修工作的生命线。本次处理严格执行了第四章（五）制定的HSE管控措施，重点强化了：

●票证管理： 工作票、动火票的规范办理和执行是合法作业的基础。

●交底与监督： 深入的安全技术交底使每个参与者清楚风险和应对措施；专职安全员的现场监督确保了措施落地和违章纠正。

●能量隔离（LOTO）： 可靠的断水、断电、断油源是防止误启动、介质喷溅等事故的根本保障，配合清晰的标示牌。

●环境管理： 持续的油污和杂物清理，有效预防了滑倒、绊倒、火灾等风险。

●高风险作业管控： 吊装、动火、受限空间（如油槽内）等作业，严格执行专项安全规定。

七、处理效果评估

漏水处理工作完成后，对1号机组进行了全面评估：

1.冷却器性能评估：

○运行测试表明，冷却水流量、温升正常，水导轴承瓦温、油温稳定在设计范围内。

○润滑油油质检测合格，无水混入迹象。

○结论： 修复后的冷却器换热性能满足运行要求，密封可靠。

2.机组运行稳定性评估：

○机组各部位振动、摆度值正常，噪音水平符合标准。

○运行参数平稳，无异常波动。

○结论： 漏水处理及拆装过程未对机组的运行稳定性造成不良影响。

3.经济效益评估：

○故障处理在计划工期内（15天）完成，有效控制了停机时间。

○机组恢复满负荷运行，发电量迅速回升至正常水平。

○避免了因轴承损坏导致的更大经济损失。

○结论： 处理工作高效，显著减少了发电损失，经济效益明显。

八、结论

老挝某水电站1号机组水导轴承冷却器漏水故障处理工作，在电站领导的高度重视和各专业部门的紧密协作下，依据科学的方案，通过严密的施工组织和严格的安全管控，得以安全、高效、优质地完成，机组顺利恢复并网发电。

本次处理成功应用了系统化的技术手段：

1.通过精准的打压试验定位了泄漏点。

2. 根据损坏情况灵活运用了铜管气焊修复、管口封堵、密封件更换等关键技术，在保证质量的前提下力求经济高效。

3. 严格执行修复后打压试验和运行测试双重验证，确保了处理效果可靠。

在安全管控方面，完善的HSE措施（特别是严格的能量隔离、安全交底和现场监督）为整个作业过程提供了坚实保障，实现了零事故目标。

效果评估证实，修复后的冷却器性能达标，机组运行稳定，经济效益显著。本次实践不仅解决了具体故障，更积累了宝贵的经验：

技术层面： 验证了不同修复技术的适用条件和操作要点，形成了一套有效的水导轴承冷却器漏水处理流程。

管理层面： 强化了施工组织、多工种协同、安全风险管控在复杂检修作业中的重要性。

建议与展望：

1.加强预防性维护： 定期对冷却器进行状态监测（如油质分析、打压试验抽检），重点关注铜管腐蚀、结垢情况和密封件状态，及时发现并处理隐患。

2.优化冷却水水质： 加强对机组技术供水系统的过滤和监测，减少水中泥沙含量，降低对冷却器铜管的冲刷磨损。

3.完善备件策略： 储备关键备件（如专用密封件、备用冷却器或备用铜管束），缩短故障响应时间。

4.经验总结与推广： 将本次处理过程中的技术方案、操作要点、安全措施和管理经验进行系统总结，形成标准化作业指导书或案例库，供本电站及其他同类电站参考，提升行业整体故障处理能力。