電站安全閥事故案例分析

1、2022-3-71 安全閥事故案例分析張傳虎 電力行業(yè)電站閥門(mén)標(biāo)委會(huì)2022-3-72某電廠電站安全閥運(yùn)行某電廠電站安全閥運(yùn)行接二連三出現(xiàn)故障接二連三出現(xiàn)故障 2009年年06月月10日，日，#4機(jī)負(fù)荷機(jī)負(fù)荷600MW，汽包壓力汽包壓力18.93MPa，主汽壓力，主汽壓力17.15MPa,1#過(guò)熱器出口安全閥誤啟座過(guò)熱器出口安全閥誤啟座（整定壓力（整定壓力18.44MPa），汽包虛假水），汽包虛假水位瞬間上升至位瞬間上升至277mm,鍋爐滅火鍋爐滅火,汽機(jī)跳汽機(jī)跳閘。閘。2022-3-73某電廠電站安全閥運(yùn)行某電廠電站安全閥運(yùn)行接二連三出現(xiàn)故障接二連三出現(xiàn)故障 2009年年06月月11日，日，

2、#3機(jī)負(fù)荷機(jī)負(fù)荷600MW，汽包，汽包壓力壓力19.15MPa，主汽壓力，主汽壓力17.3MPa，汽包左前，汽包左前安全閥誤啟座（整定壓力安全閥誤啟座（整定壓力19.82MPa），后機(jī)），后機(jī)組降壓運(yùn)行安全閥回座，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)該安全閥組降壓運(yùn)行安全閥回座，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)該安全閥下調(diào)整螺釘被啟座時(shí)沖出的蒸汽沖掉，上調(diào)整下調(diào)整螺釘被啟座時(shí)沖出的蒸汽沖掉，上調(diào)整螺釘退出約螺釘退出約10mm，且啟座過(guò)程中的振動(dòng)使下，且啟座過(guò)程中的振動(dòng)使下調(diào)整環(huán)跑位，安全閥回座壓力改變，由于運(yùn)行調(diào)整環(huán)跑位，安全閥回座壓力改變，由于運(yùn)行中無(wú)法對(duì)安全閥進(jìn)行調(diào)整，為防止安全閥的再中無(wú)法對(duì)安全閥進(jìn)行調(diào)整，為防止安全閥的再次啟座而無(wú)法

3、回座，已申請(qǐng)將次啟座而無(wú)法回座，已申請(qǐng)將#3爐汽包左側(cè)前爐汽包左側(cè)前部安全閥退出運(yùn)行。部安全閥退出運(yùn)行。2022-3-74某電廠電站安全閥運(yùn)行某電廠電站安全閥運(yùn)行接二連三出現(xiàn)故障接二連三出現(xiàn)故障 09年年06月月12日，日，#3機(jī)負(fù)荷機(jī)負(fù)荷600MW，汽包壓，汽包壓力力18.4MPa，主汽壓力，主汽壓力16.59MPa，再熱器壓力，再熱器壓力3.5MPa，#2再熱器出口安全閥啟座（整定壓再熱器出口安全閥啟座（整定壓力力4.03MPa），期間汽包水位發(fā)生大幅波動(dòng)，），期間汽包水位發(fā)生大幅波動(dòng)，汽包水位有兩點(diǎn)急劇下降至汽包水位有兩點(diǎn)急劇下降至-230mm以下，有以下，有一點(diǎn)突升至一點(diǎn)突升至+300

4、mm以上，運(yùn)行巡檢未見(jiàn)汽包以上，運(yùn)行巡檢未見(jiàn)汽包和過(guò)熱器安全閥啟座。和過(guò)熱器安全閥啟座。13日，點(diǎn)檢發(fā)現(xiàn)汽包右日，點(diǎn)檢發(fā)現(xiàn)汽包右前安全閥內(nèi)漏（整定壓力為前安全閥內(nèi)漏（整定壓力為20.29MPa）。）。2022-3-75某電廠電站安全閥運(yùn)行某電廠電站安全閥運(yùn)行接二連三出現(xiàn)故障接二連三出現(xiàn)故障 09年年06月月23日，日，#4機(jī)負(fù)荷機(jī)負(fù)荷440MW，空，空預(yù)器吹灰器投入運(yùn)行，期間吹灰母管壓預(yù)器吹灰器投入運(yùn)行，期間吹灰母管壓力最高至力最高至3.5MPa，吹灰母管安全門(mén)啟座，吹灰母管安全門(mén)啟座（整定壓力（整定壓力3.93MPa）。）。2022-3-76原因分析原因分析機(jī)組小修停運(yùn)前的鍋爐安全機(jī)組小修停

5、運(yùn)前的鍋爐安全閥排汽試驗(yàn)中未見(jiàn)安全閥的閥排汽試驗(yàn)中未見(jiàn)安全閥的內(nèi)漏等異常現(xiàn)象，小修中未內(nèi)漏等異常現(xiàn)象，小修中未對(duì)其解體檢修，只是由某公對(duì)其解體檢修，只是由某公司安全閥調(diào)試人員進(jìn)行了冷司安全閥調(diào)試人員進(jìn)行了冷態(tài)校驗(yàn)。態(tài)校驗(yàn)。2022-3-77原因分析原因分析由于安全閥的整定是在冷態(tài)下進(jìn)行的，安全閥由于安全閥的整定是在冷態(tài)下進(jìn)行的，安全閥的微啟是在介質(zhì)壓力為零，完全依靠在線整定的微啟是在介質(zhì)壓力為零，完全依靠在線整定裝置液壓缸的提升力來(lái)實(shí)現(xiàn)的，同一安全閥在裝置液壓缸的提升力來(lái)實(shí)現(xiàn)的，同一安全閥在冷態(tài)下的提升力大于熱態(tài)的下的提升力，為了冷態(tài)下的提升力大于熱態(tài)的下的提升力，為了使冷態(tài)整定結(jié)果接近安全閥

6、要求的整定值，往使冷態(tài)整定結(jié)果接近安全閥要求的整定值，往往通過(guò)經(jīng)驗(yàn)值來(lái)加以修正。并且安全閥的冷態(tài)往通過(guò)經(jīng)驗(yàn)值來(lái)加以修正。并且安全閥的冷態(tài)整定，無(wú)法檢測(cè)到安全閥的前泄點(diǎn)，僅僅是檢整定，無(wú)法檢測(cè)到安全閥的前泄點(diǎn)，僅僅是檢測(cè)安全閥的彈簧性能，而安全閥的熱態(tài)整定，測(cè)安全閥的彈簧性能，而安全閥的熱態(tài)整定，可以檢測(cè)到安全閥的前泄點(diǎn)，是檢測(cè)整個(gè)安全可以檢測(cè)到安全閥的前泄點(diǎn)，是檢測(cè)整個(gè)安全閥裝置的性能。這可能是造成安全閥誤啟座的閥裝置的性能。這可能是造成安全閥誤啟座的另外一個(gè)原因。另外一個(gè)原因。 2022-3-78采取的措施采取的措施3、今后安全閥校驗(yàn)必須執(zhí)行以下規(guī)定：、今后安全閥校驗(yàn)必須執(zhí)行以下規(guī)定：（1）

7、安全閥冷態(tài)校驗(yàn)僅適用于低壓）安全閥冷態(tài)校驗(yàn)僅適用于低壓（0.1MPap1.6 MPa）及中壓）及中壓（1.6MPap10 MPa）安全閥；（）安全閥；（2）安全閥熱態(tài)校驗(yàn)適用于高壓（安全閥熱態(tài)校驗(yàn)適用于高壓（10MPap100 MPa）及超高壓（）及超高壓（p100 MPa）安）安全閥；（全閥；（3）安全閥熱態(tài)校驗(yàn)一般安排在）安全閥熱態(tài)校驗(yàn)一般安排在小修機(jī)組停爐過(guò)程中進(jìn)行（不做全行程小修機(jī)組停爐過(guò)程中進(jìn)行（不做全行程放汽試驗(yàn)，只做熱態(tài)校驗(yàn)）；放汽試驗(yàn)，只做熱態(tài)校驗(yàn)）；2022-3-79某電廠因除氧器安全閥某電廠因除氧器安全閥排汽量小造成除氧器爆炸排汽量小造成除氧器爆炸 1981 1981年某電

8、廠發(fā)生年某電廠發(fā)生7 7號(hào)機(jī)組號(hào)機(jī)組(200MW)(200MW)除氧器爆除氧器爆炸事故。炸事故。19811981年年1 1月月1111日，日，7 7號(hào)機(jī)組正常運(yùn)行負(fù)號(hào)機(jī)組正常運(yùn)行負(fù)荷荷200MW200MW，在除氧器水位低的情況下，補(bǔ)充大，在除氧器水位低的情況下，補(bǔ)充大量低溫水，運(yùn)行人員違反規(guī)程采用量低溫水，運(yùn)行人員違反規(guī)程采用2.4MPa2.4MPa壓力壓力的二段抽汽加熱的二段抽汽加熱( (要求負(fù)荷大于要求負(fù)荷大于150MW150MW采用三段采用三段抽汽抽汽) )，當(dāng)停止大量補(bǔ)水后，未關(guān)閉汽源，造，當(dāng)停止大量補(bǔ)水后，未關(guān)閉汽源，造成了除氧器超壓，安全門(mén)雖然動(dòng)作，但排汽量成了除氧器超壓，安全門(mén)雖

9、然動(dòng)作，但排汽量小于進(jìn)汽量，壓力繼續(xù)升高，致使除氧器爆炸。小于進(jìn)汽量，壓力繼續(xù)升高，致使除氧器爆炸。事故造成設(shè)備和廠房嚴(yán)重?fù)p壞，并造成事故造成設(shè)備和廠房嚴(yán)重?fù)p壞，并造成9 9人死人死亡，亡，5 5人受傷。人受傷。2022-3-710教訓(xùn)與對(duì)策教訓(xùn)與對(duì)策各種壓力容器安全閥應(yīng)定期進(jìn)行校驗(yàn)和排放試驗(yàn)。各種壓力容器安全閥應(yīng)定期進(jìn)行校驗(yàn)和排放試驗(yàn)。 國(guó)家電國(guó)家電力公司頒布的力公司頒布的防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求求4 41 122 運(yùn)行中的壓力容器及其安全附件運(yùn)行中的壓力容器及其安全附件( (如安全閥、排污閥、監(jiān)視如安全閥、排污閥、監(jiān)視表計(jì)、聯(lián)鎖、自動(dòng)裝置等

10、表計(jì)、聯(lián)鎖、自動(dòng)裝置等) )應(yīng)處于正常工作狀態(tài)。應(yīng)處于正常工作狀態(tài)。 國(guó)家電國(guó)家電力公司頒布的力公司頒布的防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求求 4 41 133 除氧器和其他壓力容器安全閥的總排放能力，應(yīng)能滿足其除氧器和其他壓力容器安全閥的總排放能力，應(yīng)能滿足其在最大進(jìn)汽工況下不超壓。在最大進(jìn)汽工況下不超壓。 國(guó)家電力公司頒布的國(guó)家電力公司頒布的防止電防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求力生產(chǎn)重大事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求 4 41 111112022-3-711嚴(yán)格按嚴(yán)格按電站壓力式除氧器安全技術(shù)規(guī)定電站壓力式除氧器安全技術(shù)規(guī)定( (能源安保能源安保(1

11、997)709(1997)709號(hào)號(hào)) )制定除氧器運(yùn)行規(guī)程，規(guī)程中應(yīng)明確除制定除氧器運(yùn)行規(guī)程，規(guī)程中應(yīng)明確除氧器兩段抽汽的切換點(diǎn)，嚴(yán)禁高壓蒸汽直接進(jìn)入除氧氧器兩段抽汽的切換點(diǎn)，嚴(yán)禁高壓蒸汽直接進(jìn)入除氧器。推廣滑壓運(yùn)行，逐步取消二段抽汽進(jìn)入除氧器。器。推廣滑壓運(yùn)行，逐步取消二段抽汽進(jìn)入除氧器。除氧器應(yīng)配備不少于除氧器應(yīng)配備不少于2 2只全啟閉式安全門(mén)，并有完善的只全啟閉式安全門(mén)，并有完善的自動(dòng)調(diào)壓和報(bào)警裝置。自動(dòng)調(diào)壓和報(bào)警裝置。壓力容器應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求裝設(shè)安全泄放裝置壓力容器應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求裝設(shè)安全泄放裝置( (安全閥、安全閥、爆破片裝置爆破片裝置) )，其排放能力必須大于或等于壓力容器的，其排放

12、能力必須大于或等于壓力容器的安全泄放量，以保證在其最大進(jìn)汽工況下不超壓。對(duì)安全泄放量，以保證在其最大進(jìn)汽工況下不超壓。對(duì)安全閥、壓力表、液位計(jì)等安全附件保護(hù)裝置、監(jiān)視安全閥、壓力表、液位計(jì)等安全附件保護(hù)裝置、監(jiān)視儀表要進(jìn)行定期校驗(yàn)。儀表要進(jìn)行定期校驗(yàn)。在役電站鍋爐安全閥每年至少應(yīng)校驗(yàn)一次。每一個(gè)小在役電站鍋爐安全閥每年至少應(yīng)校驗(yàn)一次。每一個(gè)小修周期應(yīng)進(jìn)行檢查，必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行校驗(yàn)或排放試驗(yàn)。修周期應(yīng)進(jìn)行檢查，必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行校驗(yàn)或排放試驗(yàn)。各類壓力容器的安全閥每年應(yīng)至少進(jìn)行一次排放試驗(yàn)各類壓力容器的安全閥每年應(yīng)至少進(jìn)行一次排放試驗(yàn)或在線校驗(yàn)。或在線校驗(yàn)。2022-3-712 某熱電廠鍋爐超壓主蒸汽安全

13、閥某熱電廠鍋爐超壓主蒸汽安全閥 解列拒動(dòng)造成解列拒動(dòng)造成鍋爐壽命損失鍋爐壽命損失7%的后果的后果 1996 1996年某熱電廠發(fā)生年某熱電廠發(fā)生4 4號(hào)號(hào)670t670th h鍋爐超溫、超鍋爐超溫、超壓事故。壓事故。19961996年年3 3月月1313日日0000：2929，4 4號(hào)機(jī)組由于直號(hào)機(jī)組由于直流控制電源總?cè)劢z熔斷，造成直流操作電源消失，流控制電源總?cè)劢z熔斷，造成直流操作電源消失，4 4號(hào)機(jī)組跳閘，汽輪機(jī)主汽門(mén)關(guān)閉。因號(hào)機(jī)組跳閘，汽輪機(jī)主汽門(mén)關(guān)閉。因“機(jī)跳爐機(jī)跳爐”聯(lián)鎖未投入運(yùn)行，機(jī)組甩負(fù)荷后燃料沒(méi)有聯(lián)動(dòng)切聯(lián)鎖未投入運(yùn)行，機(jī)組甩負(fù)荷后燃料沒(méi)有聯(lián)動(dòng)切斷。運(yùn)行人員在事故處理過(guò)程中，尤其

14、當(dāng)手動(dòng)開(kāi)斷。運(yùn)行人員在事故處理過(guò)程中，尤其當(dāng)手動(dòng)開(kāi)啟脈沖安全門(mén)鍋爐壓力不降時(shí)啟脈沖安全門(mén)鍋爐壓力不降時(shí)( (四個(gè)主蒸汽系統(tǒng)的四個(gè)主蒸汽系統(tǒng)的安全門(mén)解列（拒動(dòng)）安全門(mén)解列（拒動(dòng)）) )，沒(méi)有按規(guī)程果斷切斷制粉，沒(méi)有按規(guī)程果斷切斷制粉系統(tǒng)，致使鍋爐承壓部件嚴(yán)重超溫、超壓系統(tǒng)，致使鍋爐承壓部件嚴(yán)重超溫、超壓( (最高主最高主蒸汽壓力達(dá)蒸汽壓力達(dá)21.3MPa21.3MPa、主蒸汽溫度達(dá)、主蒸汽溫度達(dá)576576，而額，而額定過(guò)熱器出口壓力為定過(guò)熱器出口壓力為13.7MPa13.7MPa、汽包壓力為、汽包壓力為15.88MPa15.88MPa、主蒸汽溫度為、主蒸汽溫度為540)540)。2022-3-

15、713教訓(xùn)與對(duì)策教訓(xùn)與對(duì)策大容量的電站鍋爐應(yīng)配用彈簧直接作用式的全大容量的電站鍋爐應(yīng)配用彈簧直接作用式的全啟式安全閥或全量型安全閥以及相應(yīng)的電磁泄啟式安全閥或全量型安全閥以及相應(yīng)的電磁泄放閥（放閥（PCVPCV），該電磁泄放閥的整定壓力應(yīng)低于），該電磁泄放閥的整定壓力應(yīng)低于其它安全閥，鍋爐超壓時(shí)其它安全閥，鍋爐超壓時(shí), ,先打開(kāi)此閥泄壓，若先打開(kāi)此閥泄壓，若汽壓繼續(xù)升高，可依次打開(kāi)其它安全閥，則可汽壓繼續(xù)升高，可依次打開(kāi)其它安全閥，則可減少其它安全閥的啟動(dòng)次數(shù)，以免影響其密封減少其它安全閥的啟動(dòng)次數(shù)，以免影響其密封性能。性能。對(duì)于按對(duì)于按ASMEASME規(guī)范設(shè)計(jì)的電站蒸汽鍋爐，不規(guī)范設(shè)計(jì)的電站

16、蒸汽鍋爐，不應(yīng)應(yīng)采采用重錘或重錘杠桿式安全閥，應(yīng)采用彈簧直接用重錘或重錘杠桿式安全閥，應(yīng)采用彈簧直接作用式安全閥。作用式安全閥。 對(duì)于大容量電站鍋爐，一般選用具有高排放能對(duì)于大容量電站鍋爐，一般選用具有高排放能力的全量型安全閥。力的全量型安全閥。 2022-3-714為保證鍋爐安全閥在一定值下能夠準(zhǔn)確動(dòng)作，為保證鍋爐安全閥在一定值下能夠準(zhǔn)確動(dòng)作，要求鍋爐安全閥進(jìn)行熱態(tài)整定，調(diào)整安全閥要求鍋爐安全閥進(jìn)行熱態(tài)整定，調(diào)整安全閥使其能自動(dòng)開(kāi)啟，以排除多余介質(zhì)，保證鍋使其能自動(dòng)開(kāi)啟，以排除多余介質(zhì)，保證鍋爐在額定壓力下正常工作。爐在額定壓力下正常工作。鍋爐安全閥是防止鍋爐超壓的重要安全附件，鍋爐安全閥是

17、防止鍋爐超壓的重要安全附件，嚴(yán)禁鍋爐在解列安全閥狀況下運(yùn)行。嚴(yán)禁鍋爐在解列安全閥狀況下運(yùn)行。2022-3-715 某電廠安全閥校驗(yàn)升壓某電廠安全閥校驗(yàn)升壓實(shí)跳造成爐外管道爆破實(shí)跳造成爐外管道爆破 1999 1999年某電廠發(fā)生年某電廠發(fā)生3 3號(hào)鍋爐號(hào)鍋爐(670t(670th)h)汽包汽包聯(lián)絡(luò)管爆破事故。聯(lián)絡(luò)管爆破事故。19991999年年7 7月月9 9日，日，3 3號(hào)鍋爐在號(hào)鍋爐在安全門(mén)熱態(tài)整定過(guò)程中，高溫段省煤器出口安全門(mén)熱態(tài)整定過(guò)程中，高溫段省煤器出口聯(lián)箱至汽包聯(lián)絡(luò)管直管段發(fā)生爆破，造成聯(lián)箱至汽包聯(lián)絡(luò)管直管段發(fā)生爆破，造成5 5人人死亡，死亡，3 3人嚴(yán)重燙傷。事故由于該段鋼管外壁人

18、嚴(yán)重燙傷。事故由于該段鋼管外壁側(cè)存在縱向裂紋，致使鋼管的有效壁厚僅為側(cè)存在縱向裂紋，致使鋼管的有效壁厚僅為1 17mm7mm左右，從而導(dǎo)致在左右，從而導(dǎo)致在3 3號(hào)鍋爐安全門(mén)整定號(hào)鍋爐安全門(mén)整定過(guò)程中，當(dāng)主蒸汽壓力達(dá)到過(guò)程中，當(dāng)主蒸汽壓力達(dá)到161666MPa66MPa時(shí)，鋼時(shí)，鋼管有效壁厚的實(shí)際工作應(yīng)力達(dá)到材料的抗拉管有效壁厚的實(shí)際工作應(yīng)力達(dá)到材料的抗拉強(qiáng)度而發(fā)生瞬時(shí)過(guò)載斷裂，發(fā)生爆破。強(qiáng)度而發(fā)生瞬時(shí)過(guò)載斷裂，發(fā)生爆破。 2022-3-716教訓(xùn)與對(duì)策教訓(xùn)與對(duì)策鍋爐壓力容器安全閥校驗(yàn)采用升壓實(shí)跳的方式，鍋爐壓力容器安全閥校驗(yàn)采用升壓實(shí)跳的方式，會(huì)造成鍋爐管道蒸汽壓力超壓，導(dǎo)致鍋爐管道會(huì)造成鍋爐管道蒸汽壓力超壓，導(dǎo)致鍋爐管道壽命減少容易造成鍋爐和爐外管道爆破，后果壽命減少容易造成鍋爐和爐外管道爆破，后果嚴(yán)重對(duì)于按嚴(yán)重對(duì)于按ASMEASME規(guī)范設(shè)計(jì)的電站蒸汽鍋爐，不規(guī)范設(shè)計(jì)的電站蒸汽鍋爐，不應(yīng)應(yīng)采用重錘或重錘杠桿式安全閥，應(yīng)采用彈簧采用重錘或重錘杠桿式安全閥，應(yīng)采用彈簧直接作用式安全閥。直接作用式安全閥。 鍋爐壓力容器安全