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[摘要]本文详细介绍了珠海金湾发电有限公司三号机组凝汽器钛管在线查漏的经过；分析、总结了提高在线查找漏点成功率的有效途径及预防钛管泄漏的措施；解决了在线查找难，成功率低的问题。可为其它电厂凝汽器在线查漏提供参考。
[关键词]凝汽器 钛管泄露 泡沫查漏 灌-放水憋压法 分段查找法 在线查漏
1 凝汽器参数及运行情况
1.1 凝汽器型式
金湾公司拥有的两台600MW的机组，是上海汽轮机厂生产的N600(660)/24.2/566/566引进型超临界中间再热凝汽式机组，该机组的凝汽器的型式为双背压、单壳体、双流程、表面式、横向布置，型号为N-34000；冷却水管采用壁厚为0.15mm的钛管，其管的有效冷却长度为20862mm，总的有效冷却面积为34000㎡。
1.2 三号机组凝汽器的运行情况
四年多以来，金湾公司三号机凝汽器钛管一直运行良好。但从2011年11月21日开始，三号机凝结水纳离子含量有波动并缓慢升高在2～6PPb之间波动，凝结水泵出口阳电导低于0.2μs/cm，到11月30日开始在低负荷时Na离子含量超过10PPb，凝结水泵出口阳电导大于0.2μs/cm。经讨论分析，现场故障排除，判断凝汽器钛管已发生泄露。
2 三号机组凝汽器钛管查漏
2.1 三号机组凝汽器钛管查漏概述
为消除三号机组凝汽器钛管的漏点，2011年12月6日晚，我们对三号机组进行限负荷查漏，但由于泄漏点较小，钛管内淤泥比较多，没有查找出漏点。在解列内侧查漏的过程中，发现凝结水阳电导稳定在0.146μs/cm，钠离子含量低于2PPb，而内侧投运后，阳电导和钠离子含量均出现了上升因而可以确定三号机组凝汽器钛管的漏点位于内侧凝汽器钛管。
事后，我们对查漏过程进行总结，对查漏方案进行修改、完善，并决定请经验丰富的专业的凝汽器查漏队伍来进行查漏。12月9日晚再次申请机组降负荷解列内侧凝汽器进行查漏，在12月9日晚20点时，3号机凝汽器钛管泄漏变大，凝结水钠离子含量最高升到25PPb，凝结水泵出口阳电导升高到0.6μs/cm，为查漏带来较好的机会，运行人员马上解列内侧凝汽器按照新的“3号机凝汽器查漏方案”，先进行钛管泄露的区域判断，再对该区域的钛管进行高压水冲洗和泡沫查漏，最终查漏成功，解决了凝汽器钛泄漏问题。
2.2 三号机凝汽器钛管查漏经过
2.2.1 凝汽器内侧泄露的初步判定
2011年12月9日，我们根据方案，将凝汽器内侧钛管按高度进行区域划分，初步判定钛管的泄露区域，以便精确查找钛管的泄漏点。在凝汽器内侧解列，一切准备工作就绪后，我们按照方案进行了第一个查漏步骤“放水查漏”，具体经过如下。
第一步：在凝汽器内侧解列的情况下，不放掉凝汽器内侧的循环冷却水，不打开水室排空门，并保持内侧循环冷却水进、出口电动阀在关闭状态下保压30分钟。此时观察凝结水泵出口阳电导和钠离子含量，发现在此状态下凝结水钠离子含量稳定在30ppb，阳电导也维持在0.6μs/cm，无明显的好转或是波动现象。
第二步：在未放水的状态下保压30分钟后，我们开始对内侧水室进行放水。先打开水室排空阀，然后打开水室放水阀对凝汽器水室进行放水，且在放水过程中观察水室临时水位计，确定水位已满至凝汽器水室顶部五米处时放水一米，并在放水1米后稳在4米水位处。此时再次对凝结水钠离子和阳电导进行观察。在观察过程发现凝结水钠离子和电导率出现了变化，由放水前的钠离子30PPB跌至9PPB，表现出钠离子含量明显下降。但此时影响到钠离子变化的还有不明原因--凝汽器水室泄压，因此还不能完全证实漏点在此处位置，于是在钠离子和阳电导降至合格范围后，我们决定再次对凝汽器水位进行回灌。
第三步：在4米水位处发现钠离子由30PPb下降至0.98PPb且保持在下降状态后，我们进行了水室回灌，水位由4米升至4.5米。并在4.5米水位处观察钠离子变化，在在线监测中发现钠离子还在不断的下降中，观察到30min钟时钠离子降至0.63PPb，并没有因水位升高而使得钠离子含量升高，于是我们将水位回灌至凝汽器水室顶部继续观察。经过约1小时的观察等待，也未能发现钠离子含量出现升高的情况，两个具有判断的指标-阳电导和钠离子含量始终维持稳定在合格范围内。于是我们判定：钛管微小的泄露可能与水室带压有关。
第四步：为确定是否影响到钛管泄露，我们与运行人员协商后，关闭了水室的所有排空阀，使水室水室憋压。当憋压10分钟后，我们发现凝结水钠离子和阳电导开始升高，其中钠离子由稳态下的0.20PPb升至了2.15PPb，阳电导由稳定态下的0.149μs/cm升至了0.186μs/cm，且还处于继续升高的趋势中，由此我们得出结论：漏点须在憋压情况下才能出现，此初步判断的方法需要在憋压的条件下才能进行。
第五步：在得出须憋压升压才能影响到钛管漏点变化后，我们决定在水室满水位的情况下再次放水至4.5米水位，并在放水后观察时保持凝汽器水室憋压。在4.5米时憋压时我们保持观察了1个小时，凝结水的钠离子和阳电导未出现变化。于是证明4.5米以下是无漏点的。我们决定将水位升高至5米，再次进行憋压观察，此时发现凝结水出口钠离子含量和阳电导开始变化，并不断升高，超出了标准值，到此我们确定了凝汽器钛管的泄露点位于水室4.5米以上的钛管区域，4.5米以下的区域是无泄露的。
2.2.2 凝汽器内侧钛管泄露的精确查找
在初步判定三号机组内侧凝汽器钛管泄露区域后，我们对凝汽器内侧钛管4.5米以上区域进行了精确查找，开展的主要工作有：
a、单边解列凝汽器内侧冷却水通道，全关内侧循环冷却水进出口电动阀，并将两个电动阀拉电，打开水室排气阀和放水阀，将凝汽器内侧的循环冷却水放尽；
b、放尽内侧循环冷却水后，打开内侧循环冷却水水室的四个人孔门，充分通风，冷却后搭设脚手架，让专业查漏队伍进入用高压水对4.5米以上钛管进行冲洗，以排除钛管内的泄漏点被污泥等杂质堵塞；
c、将4.5米以上区域钛管清洗干净后，再用压缩空气对钛管内部进行吹扫，预防水膜和杂物干扰查漏，然后使用泡沫法进行排查，并最终查找到漏点。
本次三号机组凝汽器内侧钛管查漏因计划充分，方法得当，达到了预期效果，查出的漏点位于出水侧的水室最顶部中间的一根钛管，我们对泄露的钛管采用堵头将其封堵，并记下所在位置，写入台帐，以便经后查阅。内侧水室在灌水投运后凝结水的各项指标均达到了合格状态。其钠离子含量为0.9ppb，阳电导为0.159μs/cm。
3 钛管泄露的原因和预防措施
3.1 钛管泄漏原因分析
本次3号机内侧凝汽器只有一条钛管发生泄漏，且泄漏点较小，距离上次发生泄漏已有四年时间，距离上次小修灌水查漏已有一年时间，因机组在运行中不能查看泄漏点的位置及损伤的情况，不能判断损坏的具体原因。但根据以往经验，及泄露钛管处于凝汽器顶部的位置，我们初步判断本次泄漏的原因有以下两点。一是汽轮机通流部件脱落砸穿钛管造成钛管发生泄漏；二是钛管受到汽流冲击产生振动与凝汽器中间管板碰磨造成钛管穿孔所致。
3.2针对造成钛管泄漏的可能原因，制定预防计划
计划一：如果检查发现，钛管是受到汽流冲击产生振动与凝汽器中间管板孔碰磨穿孔发生泄漏，则采取以下措施。首先检查其他顶部钛管有无磨损，对已有磨损但没有发生泄漏的钛管进行封堵，防止运行中发生应力腐蚀穿孔而泄漏；其次是在钛管上加入支承格板，防止钛管受到汽流冲击产生振动碰磨而损坏。
计划二：如果在三号机大修时检查发现泄漏钛管是给异物砸伤的，要采取如下防范措施：首先，检查其他顶部钛管有无损伤，对有损伤没有发生泄漏的钛管进行堵管，防止运行中发生应力腐蚀穿孔而泄漏；其次，检查汽缸内部，与汽轮机排汽和凝汽器相通的部位，如：低压排汽导流环紧固连接、低压轴封导流环紧固连接等，这些紧固部位的紧固件如果运行中发生脱落，将可能撞击到凝汽器换热钛管，造成凝汽器钛管泄漏。以上这些紧固部位的紧固连接，如果设备厂家已经有规定的防松止动措施，则按厂家要求执行。如果设备厂家对上述紧固件没有明确的防松动措施和规定，按照以往运行和检修经验，在容易发生松动的螺栓螺母紧固部位，可适当采取一些有效的止动措施，如焊接止动拉筋等。但是，这些措施必须事先要经过严肃的技术论证，确保技术可行、施工可行。可参考如下方案：
a、根据焊接的位置和受力情况不同，选用的止动拉筋必须保证有足够的强度，拉筋的直径或厚度要有足够的裕量，拉筋的材质建议使用304或1Cr18Ni9Ti钢条或钢片；
b、焊前必须光谱确认焊接母材和欲焊接的拉筋材质，然后按照焊接规程的规定，选用合适的焊条；
c、为了避免止动长拉筋受力过分集中，最好将需要焊接止动的长拉筋分段焊接，三三一组；
d、止动拉筋点焊的位置最好选择在螺母上部位置较平宽的地方，对止动拉筋两侧面分别点焊，焊缝高度要基本与拉筋平齐；
e、由于多数紧固件母体一般都较厚，形状不规则，如果采用直接点焊防松的办法，焊前预热及焊后热处理都较难实施，容易在焊接影响区产生裂纹，因而避免采用这种办法；
f、止动拉筋的焊接作业必须由持有有效期内、具有相应焊接项目资质的焊工来担任；
g、焊后及时进行检查和清理，打掉焊渣，清理飞溅和其它杂物。焊缝外观、焊缝边缘应圆滑过渡，表面不允许有裂纹、气孔、夹渣、弧坑等缺陷；
h、焊后及时采用着色检验方法确认焊缝及其热影响区无缺陷；
i、将需要点焊止动的工艺要求和工序写进检修文件包内，并作为三级质量验收的“H”点进行验收；
j、机组下次检修揭缸时，在设备解体拆开紧固螺母之前，必须认真检查止动拉筋的完好性，并列入检修文件包作为质量跟踪"W"点，如发现异常，认真分析。
4 结语
虽然本次凝汽器钛管泄漏很可能是由于以上两点原因引起的，但金湾公司采用海水作为凝汽器的循环冷却水，因海水中含有大量杂质，如贝壳等硬物，从而不可避免的使得这些硬物随海水进入凝汽器的冷却钛管内，划伤或划穿壁厚仅为0.15mm的钛管，造成钛管泄漏，影响凝结水质量。
参考文献：
[1]李景和. 海水作为冷却介质的汽轮机凝汽器泄漏原因及对策[J]. 东北电力技术, 2006（3）：41-43.
[关键词]凝汽器 钛管泄露 泡沫查漏 灌-放水憋压法 分段查找法 在线查漏
1 凝汽器参数及运行情况
1.1 凝汽器型式
金湾公司拥有的两台600MW的机组，是上海汽轮机厂生产的N600(660)/24.2/566/566引进型超临界中间再热凝汽式机组，该机组的凝汽器的型式为双背压、单壳体、双流程、表面式、横向布置，型号为N-34000；冷却水管采用壁厚为0.15mm的钛管，其管的有效冷却长度为20862mm，总的有效冷却面积为34000㎡。
1.2 三号机组凝汽器的运行情况
四年多以来，金湾公司三号机凝汽器钛管一直运行良好。但从2011年11月21日开始，三号机凝结水纳离子含量有波动并缓慢升高在2～6PPb之间波动，凝结水泵出口阳电导低于0.2μs/cm，到11月30日开始在低负荷时Na离子含量超过10PPb，凝结水泵出口阳电导大于0.2μs/cm。经讨论分析，现场故障排除，判断凝汽器钛管已发生泄露。
2 三号机组凝汽器钛管查漏
2.1 三号机组凝汽器钛管查漏概述
为消除三号机组凝汽器钛管的漏点，2011年12月6日晚，我们对三号机组进行限负荷查漏，但由于泄漏点较小，钛管内淤泥比较多，没有查找出漏点。在解列内侧查漏的过程中，发现凝结水阳电导稳定在0.146μs/cm，钠离子含量低于2PPb，而内侧投运后，阳电导和钠离子含量均出现了上升因而可以确定三号机组凝汽器钛管的漏点位于内侧凝汽器钛管。
事后，我们对查漏过程进行总结，对查漏方案进行修改、完善，并决定请经验丰富的专业的凝汽器查漏队伍来进行查漏。12月9日晚再次申请机组降负荷解列内侧凝汽器进行查漏，在12月9日晚20点时，3号机凝汽器钛管泄漏变大，凝结水钠离子含量最高升到25PPb，凝结水泵出口阳电导升高到0.6μs/cm，为查漏带来较好的机会，运行人员马上解列内侧凝汽器按照新的“3号机凝汽器查漏方案”，先进行钛管泄露的区域判断，再对该区域的钛管进行高压水冲洗和泡沫查漏，最终查漏成功，解决了凝汽器钛泄漏问题。
2.2 三号机凝汽器钛管查漏经过
2.2.1 凝汽器内侧泄露的初步判定
2011年12月9日，我们根据方案，将凝汽器内侧钛管按高度进行区域划分，初步判定钛管的泄露区域，以便精确查找钛管的泄漏点。在凝汽器内侧解列，一切准备工作就绪后，我们按照方案进行了第一个查漏步骤“放水查漏”，具体经过如下。
第一步：在凝汽器内侧解列的情况下，不放掉凝汽器内侧的循环冷却水，不打开水室排空门，并保持内侧循环冷却水进、出口电动阀在关闭状态下保压30分钟。此时观察凝结水泵出口阳电导和钠离子含量，发现在此状态下凝结水钠离子含量稳定在30ppb，阳电导也维持在0.6μs/cm，无明显的好转或是波动现象。
第二步：在未放水的状态下保压30分钟后，我们开始对内侧水室进行放水。先打开水室排空阀，然后打开水室放水阀对凝汽器水室进行放水，且在放水过程中观察水室临时水位计，确定水位已满至凝汽器水室顶部五米处时放水一米，并在放水1米后稳在4米水位处。此时再次对凝结水钠离子和阳电导进行观察。在观察过程发现凝结水钠离子和电导率出现了变化，由放水前的钠离子30PPB跌至9PPB，表现出钠离子含量明显下降。但此时影响到钠离子变化的还有不明原因--凝汽器水室泄压，因此还不能完全证实漏点在此处位置，于是在钠离子和阳电导降至合格范围后，我们决定再次对凝汽器水位进行回灌。
第三步：在4米水位处发现钠离子由30PPb下降至0.98PPb且保持在下降状态后，我们进行了水室回灌，水位由4米升至4.5米。并在4.5米水位处观察钠离子变化，在在线监测中发现钠离子还在不断的下降中，观察到30min钟时钠离子降至0.63PPb，并没有因水位升高而使得钠离子含量升高，于是我们将水位回灌至凝汽器水室顶部继续观察。经过约1小时的观察等待，也未能发现钠离子含量出现升高的情况，两个具有判断的指标-阳电导和钠离子含量始终维持稳定在合格范围内。于是我们判定：钛管微小的泄露可能与水室带压有关。
第四步：为确定是否影响到钛管泄露，我们与运行人员协商后，关闭了水室的所有排空阀，使水室水室憋压。当憋压10分钟后，我们发现凝结水钠离子和阳电导开始升高，其中钠离子由稳态下的0.20PPb升至了2.15PPb，阳电导由稳定态下的0.149μs/cm升至了0.186μs/cm，且还处于继续升高的趋势中，由此我们得出结论：漏点须在憋压情况下才能出现，此初步判断的方法需要在憋压的条件下才能进行。
第五步：在得出须憋压升压才能影响到钛管漏点变化后，我们决定在水室满水位的情况下再次放水至4.5米水位，并在放水后观察时保持凝汽器水室憋压。在4.5米时憋压时我们保持观察了1个小时，凝结水的钠离子和阳电导未出现变化。于是证明4.5米以下是无漏点的。我们决定将水位升高至5米，再次进行憋压观察，此时发现凝结水出口钠离子含量和阳电导开始变化，并不断升高，超出了标准值，到此我们确定了凝汽器钛管的泄露点位于水室4.5米以上的钛管区域，4.5米以下的区域是无泄露的。
2.2.2 凝汽器内侧钛管泄露的精确查找
在初步判定三号机组内侧凝汽器钛管泄露区域后，我们对凝汽器内侧钛管4.5米以上区域进行了精确查找，开展的主要工作有：
a、单边解列凝汽器内侧冷却水通道，全关内侧循环冷却水进出口电动阀，并将两个电动阀拉电，打开水室排气阀和放水阀，将凝汽器内侧的循环冷却水放尽；
b、放尽内侧循环冷却水后，打开内侧循环冷却水水室的四个人孔门，充分通风，冷却后搭设脚手架，让专业查漏队伍进入用高压水对4.5米以上钛管进行冲洗，以排除钛管内的泄漏点被污泥等杂质堵塞；
c、将4.5米以上区域钛管清洗干净后，再用压缩空气对钛管内部进行吹扫，预防水膜和杂物干扰查漏，然后使用泡沫法进行排查，并最终查找到漏点。
本次三号机组凝汽器内侧钛管查漏因计划充分，方法得当，达到了预期效果，查出的漏点位于出水侧的水室最顶部中间的一根钛管，我们对泄露的钛管采用堵头将其封堵，并记下所在位置，写入台帐，以便经后查阅。内侧水室在灌水投运后凝结水的各项指标均达到了合格状态。其钠离子含量为0.9ppb，阳电导为0.159μs/cm。
3 钛管泄露的原因和预防措施
3.1 钛管泄漏原因分析
本次3号机内侧凝汽器只有一条钛管发生泄漏，且泄漏点较小，距离上次发生泄漏已有四年时间，距离上次小修灌水查漏已有一年时间，因机组在运行中不能查看泄漏点的位置及损伤的情况，不能判断损坏的具体原因。但根据以往经验，及泄露钛管处于凝汽器顶部的位置，我们初步判断本次泄漏的原因有以下两点。一是汽轮机通流部件脱落砸穿钛管造成钛管发生泄漏；二是钛管受到汽流冲击产生振动与凝汽器中间管板碰磨造成钛管穿孔所致。
3.2针对造成钛管泄漏的可能原因，制定预防计划
计划一：如果检查发现，钛管是受到汽流冲击产生振动与凝汽器中间管板孔碰磨穿孔发生泄漏，则采取以下措施。首先检查其他顶部钛管有无磨损，对已有磨损但没有发生泄漏的钛管进行封堵，防止运行中发生应力腐蚀穿孔而泄漏；其次是在钛管上加入支承格板，防止钛管受到汽流冲击产生振动碰磨而损坏。
计划二：如果在三号机大修时检查发现泄漏钛管是给异物砸伤的，要采取如下防范措施：首先，检查其他顶部钛管有无损伤，对有损伤没有发生泄漏的钛管进行堵管，防止运行中发生应力腐蚀穿孔而泄漏；其次，检查汽缸内部，与汽轮机排汽和凝汽器相通的部位，如：低压排汽导流环紧固连接、低压轴封导流环紧固连接等，这些紧固部位的紧固件如果运行中发生脱落，将可能撞击到凝汽器换热钛管，造成凝汽器钛管泄漏。以上这些紧固部位的紧固连接，如果设备厂家已经有规定的防松止动措施，则按厂家要求执行。如果设备厂家对上述紧固件没有明确的防松动措施和规定，按照以往运行和检修经验，在容易发生松动的螺栓螺母紧固部位，可适当采取一些有效的止动措施，如焊接止动拉筋等。但是，这些措施必须事先要经过严肃的技术论证，确保技术可行、施工可行。可参考如下方案：
a、根据焊接的位置和受力情况不同，选用的止动拉筋必须保证有足够的强度，拉筋的直径或厚度要有足够的裕量，拉筋的材质建议使用304或1Cr18Ni9Ti钢条或钢片；
b、焊前必须光谱确认焊接母材和欲焊接的拉筋材质，然后按照焊接规程的规定，选用合适的焊条；
c、为了避免止动长拉筋受力过分集中，最好将需要焊接止动的长拉筋分段焊接，三三一组；
d、止动拉筋点焊的位置最好选择在螺母上部位置较平宽的地方，对止动拉筋两侧面分别点焊，焊缝高度要基本与拉筋平齐；
e、由于多数紧固件母体一般都较厚，形状不规则，如果采用直接点焊防松的办法，焊前预热及焊后热处理都较难实施，容易在焊接影响区产生裂纹，因而避免采用这种办法；
f、止动拉筋的焊接作业必须由持有有效期内、具有相应焊接项目资质的焊工来担任；
g、焊后及时进行检查和清理，打掉焊渣，清理飞溅和其它杂物。焊缝外观、焊缝边缘应圆滑过渡，表面不允许有裂纹、气孔、夹渣、弧坑等缺陷；
h、焊后及时采用着色检验方法确认焊缝及其热影响区无缺陷；
i、将需要点焊止动的工艺要求和工序写进检修文件包内，并作为三级质量验收的“H”点进行验收；
j、机组下次检修揭缸时，在设备解体拆开紧固螺母之前，必须认真检查止动拉筋的完好性，并列入检修文件包作为质量跟踪"W"点，如发现异常，认真分析。
4 结语
虽然本次凝汽器钛管泄漏很可能是由于以上两点原因引起的，但金湾公司采用海水作为凝汽器的循环冷却水，因海水中含有大量杂质，如贝壳等硬物，从而不可避免的使得这些硬物随海水进入凝汽器的冷却钛管内，划伤或划穿壁厚仅为0.15mm的钛管，造成钛管泄漏，影响凝结水质量。
参考文献：
[1]李景和. 海水作为冷却介质的汽轮机凝汽器泄漏原因及对策[J]. 东北电力技术, 2006（3）：41-43.