一起高加事故疏水管焊口断裂造成真空低跳机事件

本起跳机本来是一次普通的高加泄漏，但后来导致了机组跳闸。由后来的事故分析看，该机组的三号高加之前也频繁泄漏，电厂为减少3号高加事故疏水阀门的泄漏，特意加装了电动隔离闸阀；其实，这是个危险的做法，本来漏泄就很频繁，事故事故疏水可起到一定的保护作用，这个闸阀一加，高加满水的可能性增加很多。可以设想，如果没有这个闸阀，当高加水位升高时，事故疏水调节阀逐渐开启，事故疏水管路可能就不会振动这么大，焊口断裂的可能性也会小一点，或许也就没有了这次真空低跳机。当然，设备安装质量的问题是硬伤，早晚会暴露出来。类似的情景偶尔可以碰到：一次普通的设备异常，导致相关联设备的运行状态发生巨大变化，而这个相关联的系统与设备本身有设计或质量缺陷，就会造成了事故的扩大。
材料来源：汽机监督（ID：qijijiandu）
一、事件经过
2019年2月21日，天津某电厂3号机组负荷420MW，高加系统正常投入，疏水逐级自流。
2月21日05:07，运行人员监盘发现3号高加正常疏水调门开度由74%升高到100%，总疏水量约280吨/小时（较对应负荷高加疏水量高约130吨/小时），1、2号高加正常疏水调门开度无变化，判断3号机组3号高加泄漏。3号高加调门开度与疏水流量曲线如下：

注：红色线为3号高加正常疏水调门开度，蓝色线为高加疏水流量。
12:35，准备隔离高加进行查漏工作。操作前1号高加水位-27mm，正常疏水调门开度37%，事故疏水调门开度0%。
12:42:10，关1号高加抽汽电动门至70%。
12:42:26，开1号高加事故疏水调整门前电动门。
12:42:40，1号高加水位由-27mm开始下降。
12:42:43，1号高加事故疏水调整门反馈至106%，指令为0%（操作员站未给开度指令）。
12:42:43，监盘发现主机真空由-99kPa开始快速下降。
12:43:22，DCS软光子报大机真空低-89kPa，备用1号、3号真空泵联启，手动启动2号真空泵（正常真空喷射器运行，真空泵备用状态）。
12:44:44，关1号高加事故疏水调整门前电动门(12:45:15关到位)，真空仍持续下降，快速降低机组负荷，并派人就地检查。
12:45:20，真空下降到-79.7kPa，汽轮机跳闸，跳闸首出为“机组真空低”，MFT联锁动作正常。逆功率保护动作联跳发电机,按正常停机执行。
就地检查发现1号高加事故疏水调整门与手动门之间管道焊口处整体断裂，大量水汽喷出，立即隔绝调门后手动门。
12:56:21，调门后手动门关闭后启动真空泵，重新建立真空。
13:04:05，启B磨等离子点火成功。
13:47:27，汽轮机冲车至3000rpm，具备并网条件。
17:37:26，经中调同意后发电机重新并网。
二、原因分析
（一）现场情况
1.系统简介
3号机组于2001年12月18日投产，截至到2019年02月21日累计运行时间约12.5万小时。高加疏水系统正常疏水采取逐级自流形式，由1号高加经2号高加进入3号高加后至除氧器。每级高加均设置事故疏水，并单独进入凝汽器。
2.设备参数
1号高加事故疏水调整门为KENT进口阀门，规格：门体接口直径Ф158mm,调整门后大小头与调整门连接部位尺寸为Ф138mm，壁厚11mm，门后手动门为PN10MPa，DN250mm手动闸阀。为了治理阀门内漏，于2014年1月在6.9米立管处加装了电动闸阀（Z941Y-100DN250mm），至故障点约30米。
断裂部位图片如下：

（二）直接原因
1.从断口情况看，由于门体内径（158mm）与大小头内径（138mm）尺寸不一致，采取插接焊接形式，焊口根部未熔合,焊接质量存在严重缺陷。
2.焊口为基建期间焊接(天津电建)，由于焊口质量有重大缺陷，根部整圈未熔，存在裂纹源，在运行期间不断扩展，疏水调门打开，产生水击，导致断裂。
（三）间接原因
1.1号高加电动门与调整门距离较远，阀门打开后，系统冲击力大，管道系统的薄弱点发生断裂。
2.3号高加泄漏频繁，隔离次数多，造成焊口疲劳，强度下降，也是管道发生断裂的原因之一。在3号机组大修中，对3号高加进行更换。
3.管道振动造成1号高加事故疏水调门定位器反馈杆断裂，阀门全开，是造成焊口断裂的间接原因。

注：红色线为凝汽器真空，蓝色线为1号高加事故疏水调门开度。
三、暴露问题
1、隐患排查不到位，历经多次大小修，管道异形连接焊口问题未能及时排查到位。
2、金属监督不到位，金属检测方法不全，虽做了着色探伤，但未发现缺陷，应探索其它检测方式。
3、技改方案论证不严谨，未能考虑加装电动阀门与调门距离远造成管道冲击问题。
4、焊接工作过程管理不到位，未能及时发现焊接结构缺陷。
四、防范措施
1、将调整门前手动门更换为电动门，缩短疏水系统的管道距离，减少阀门操作时对系统的冲击。
2、利用机组检修机会，对高加疏水阀门存在的同类焊口进行割口检查。
3、借助科研院、设备厂家、设计院技术力量，加强技改方案论证工作。
4、对高加疏水系统支吊架及焊口进行检查，及时发现处理存在的缺陷。
5、加强金属监督工作，全过程监督焊接质量。
6、加固事故疏水调门定位器、反馈杆，防止误动。
7、对4号机组相同设备进行检查。
五、责任考核
按照相关制度进行考核（略）。