汽包双色水位计泄漏原因分析及预控

邱 靖

（神华神东电力重庆万州港电有限责任公司，重庆 万州 404027)

1 汽包双色水位计工作原理

双色水位计通过汽、水阀门与汽包汽侧、水侧相连接，形成连通体，利用连通器的原理使水位计的水位与汽包水位保持一致。云母双色水位计是利用光在不同介质中呈现不同的折射率和反射特性，并借助于滤色片使液相呈绿色，气相呈红色来显示汽包水位的。由光源发出的光，通过红绿滤色片，射向水位计本体液腔。在腔内气相部分，红光射向正前方，而绿光斜射到腔壁上被吸收；在腔内液相部分，由于水的折射，使绿光射向正前方，而红光斜射到腔壁上被吸收。因而在正前方观测时，可看到水位计显示汽红水绿，汽满全红、水满全绿的显示效果，且显示效果清晰透明。

2 某电厂汽包双色水位计简介

某电厂使用长春锅炉仪表程控设备股份有限公司生产的无盲区双色水位计，其公称压力32 MPa，工作压力 18.87 MPa，中心距 1 130 mm，型号为B69H-32/2-W(见图 1)。

该双色水位计主要由表体、阀门、光源总成(光源箱、观察罩)、开关电源组成。光源采用发光二极管，配备35 W输入为220 VAC、输出为5 VDC的具有4档调压功能的开关电源。就地正前方采用彩色工业电视远程监视。

无盲区双色水位计观察孔在表体2条垂直直线上，通过将观察孔交错组合消除了中间盲区，提高了观察水位的准确性。

图1 B69H-32/2-W型无盲区双色水位计外形结构

该水位计自2012-05-12投运后，1号机汽包双色水位计发生泄漏7次，2号机汽包双色水位计发生泄漏9次，共计泄漏16次。其中云母片破损泄漏12次，三通阀泄漏4次，可见泄漏问题主要由云母片破损引起。

3 汽包双色水位计泄漏原因分析

3.1 检修工艺质量不良

3.1.1 密封面清理不达标

清理水位计表体时，未能将表体上的杂物清理干净。使用刮刀清理压盖内部石棉垫时，石棉残渣未清理干净。清理密封面时，误划伤密封面。密封面应无麻点、沟痕，否则应进行修磨、加工。

当密封面清洁度、平整度不达要求时，紧固压盖螺栓后，云母片与垫之间存在间隙，密封不严，投运水位计后其受热不均容易发生泄漏。

3.1.2 水位计视窗玻璃突出量不合格

视窗玻璃相对于压盖密封面的突出量应在0.14～0.18 mm之间，如果突出量不在此范围内，可采用平锉刀、砂布来修整石棉垫的厚度。只有达到要求才能保证密封能力及使用寿命。当突出量过大时，紧固螺栓后，压盖与表体不能完全接触，容易发生泄漏。当突出量过小时，紧固螺栓后，压盖内视窗玻璃无法压死云母片，密封效果不佳，容易发生泄漏。

3.1.3 压盖螺栓紧固步骤错误

安装时，应按拆卸时做的记号复装压盖，螺母先用手拧紧，再对角紧固，逐渐加力，且紧固力要均匀。针对B69H-32/2-W型双色水位计，按照①→⑧→④→⑤→②→⑦→③→⑥紧固顺序(见图2)及扭矩值分4次拧紧，最后由同一个人以规定扭矩，将全部螺母紧一遍，保证紧固力均匀。当水位计投入正常运行24 h后，再一次按上述顺序对角紧固螺母，且最高扭矩不能超过规定值，以免损坏密封组件、双头螺柱及表体螺纹孔。紧固前一定要先关闭所有阀门。

图2 压盖螺栓编号

3.1.4 压盖螺栓紧力不正确

检修人员在紧固压盖螺栓时，未使用力矩扳手，而依靠借力杆对螺栓进行紧固。虽然紧固螺栓顺序正确无误，但是紧力不正确。力矩过大时可能引起云母片的破损；力矩不够时，密封效果不佳，长时间运行下容易发生泄漏。B69H-32/2-W型双色水位计需要按顺序紧固4次，4次力矩分别为90 N·m，110 N·m，135 N·m，150 N·m。

3.1.5 螺柱丝扣损坏引起泄漏

汽包双色水位计解列后，拆卸螺母、螺柱前未喷洒螺栓松动液，造成螺柱咬丝、丝扣磨损。投运水位计后，螺栓受热膨胀，由于丝扣磨损的螺柱与其他螺柱膨胀不一致，造成云母密封不严。长期如此，汽水混合物容易从受损螺柱附近喷出，损坏云母片，造成水位计的泄漏。压盖双头螺柱上不应有毛刺、不光洁、丝扣损坏等缺陷；若有拉长、塑性变形时，必须予以更换。

3.2 投运方法错误

双色水位计解列后重新投运时，预热不充分，预热方法错误，将引起泄漏。正确的预热方法为：首先缓慢开启水位计排污阀1/5圈，然后微开启汽侧一次阀，再将水位计二次汽阀缓慢开启1/5圈，让微弱汽流通过大约20～30 m in，使水位计本体温度相对稳定，充分预热。然后顺序关闭二次阀、一次阀、排污阀。随后再正确投运水位计。

3.3 运行环境不良

3.3.1 水位计内外温差大引起泄漏

锅炉厂房露天布置时，汽包水位计外部温度受天气因素的影响，内外温差极大，长期以往造成云母片受热不均，易产生裂纹，引起水位计泄漏。

3.3.2 振动引起泄漏

汽包水位计下方未安装固定支架，当汽包压力变化时，造成水位计管道振动。振动频繁发生，易引发水位计泄漏。

3.4 备件质量不良

云母片厚度应按锅炉压力选择，工作压力小于9.8 MPa时，总厚度为0.8～1.0 mm；工作压力大于等于9.8 MPa时，总厚度为1.2～1.5 mm。如云母片厚度不达标、密封垫质量不合格，在高温高压下长期运行会产生裂纹，引起汽水混合物从压盖位置泄漏。

3.5 管理制度不完善

检修、运行管理制度不完善。这使得运行、检修人员无章可循、无据可依，对错误的操作步骤习以为常，将加速云母片的损坏，引起水位计泄漏。

4 防止双色水位计泄漏的预控措施

4.1 按照规程检修水位计

4.1.1 严格遵守水位计检修注意事项

水位计解列后，严禁采用喷淋、充水等方式将水位计快速冷却，以免水位计产生裂纹，应该采取自然冷却的方式让水位计缓慢冷却。

更换水位计密封组件或检修复装时，必须在螺栓、螺母的螺纹部分涂抹高温螺纹防锈剂，避免水位计长期高温运行后再次拆卸时发生螺栓、螺母卡死、咬丝、崩牙或腐蚀、氧化等现象。

安装云母密封组件时，要严格按照密封组件的上、下顺序安装。石墨垫片应完整无折痕、无撕裂现象；云母片边角整齐，无起皮、龟裂、折痕；密封组件只能使用1次，不能重复使用。

4.1.2 定期更换水位计云母密封组件

在显示正常情况下也应每半年更换1次，以防止发生泄漏、爆表事故。特殊情况时，如云母片结垢严重且无法冲洗时，应立即更换云母组件。应对光源箱进行彻底清洁，清洁发光二极管的发光面及透光玻璃，保证清晰度和良好的透光性能。

4.2 正确投运水位计

无盲区系列双色水位计阀门内设有保险球，即设有钢球保护装置，投运前此阀门处于关闭状态。投运时先微开启汽侧、水侧一次阀，然后将水位计的二次汽阀缓慢开启1/5圈，再将二次水阀缓慢开启1/5圈，以此顺序循环操作，直至二次阀门全开。否则如水位计阀门一次全开，保险球会将通道堵死，出现假水位而造成严重事故。如因错误操作引起保险球堵死通道，则应立即处理，处理方法是：立即关闭所有阀门，然后按上述开启阀门步骤重新操作一次。锅炉正常运行时要全开水位计的汽、水阀门，否则保险球起不到保护作用。

4.3 正确冲洗水位计

无盲区系列双色水位计长期运行后也会结垢，导致红、绿色显示不清晰，根据实际情况需进行冲洗。冲洗方法分为汽冲洗和水冲洗2种。

(1) 汽冲洗。先将水位计的汽侧一、二次阀完全关闭，再开排污阀，之后微开汽侧一次阀，再将汽侧二次阀缓慢开启1/5圈，利用高压蒸汽冲洗结垢的云母片，通过控制汽侧二次阀的开度来调节高压蒸汽的流量，冲洗时间1～2 m in(不宜过长)。若水位计已清晰，可停止冲洗工作。冲洗完毕，顺序关闭二次阀、一次阀、排污阀。

(2) 水冲洗。首先关闭汽包水位计汽侧一、二次阀，水侧二次阀，隔离汽包水位计。然后打开汽包水位计排污阀，待水放净后关闭排污阀，此时便开始水位计的冲洗工作。冲洗水位计时，冲洗水的压力由水侧二次阀开度来控制。缓慢并微开汽包水位计水侧二次阀，使水依次流过水侧二次阀、水汽侧阀之间的连通管、汽侧二次阀、水位计，使水位计充满水，然后关闭水侧二次阀，开启排污阀，依靠水位计内的压力与水的自重带走污垢。若水位计已清晰，可停止冲洗工作。

若冲洗后水位计仍不清晰，为安全起见应停止冲洗，更换云母密封组件。对水位计的冲洗时间不能过长或反复冲洗，以避免出现泄漏、爆表现象。

4.4 加强备件质量验收

备件到厂后，要严格执行谁签字谁负责的验收制度，避免调查水位计泄漏原因时，无人可查、无据可依。对于无法从外观判断质量的备件，应注明原因，必要时与生产技术部、运行部中经验丰富的专工共同进行质量验收。待备件投入使用无异常时，再签字确认备件质量无误。

建立供货商黑名单。当某个供货商提供的产品连续出现问题时，应禁止该供货商参与招标。从源头上切断不合格产品流入现场的途径。

4.5 完善管理制度

制定完善的检修、运行管理制度。检修、运行人员要按照故障制度规定的步骤进行操作，以确保水位计安全可靠运行。

5 结束语

通过以上分析可知，要预防水位计泄漏，需从以下3个方面进行预控。

(1) 备件质量。备件质量影响着水位计的安全运行，不合格的产品、厚度不达标的云母片，都不能满足机组的使用要求，长时间在高温高压下云母片很容易发生裂纹，引起水位计泄漏。这不仅加大了检修人员的工作量，同时也给机组的安全稳定运行带来隐患。

(2) 检修工艺。检修人员清理密封面的方法，紧固水位计压盖螺栓的步骤以及紧固螺栓的紧力，对水位计的密封性能都有着十分重要的影响。检修人员必须严格遵守检修工艺规程，维修水位计时必须依靠水位计表体的自然冷却，禁止对水位计表体强制冷却，避免水位计表体冷却不均，产生裂纹。

(3) 投运程序。运行人员投运水位计时必须严格执行运行操作规程，对水位计进行15 m in以上的预热，避免水位计云母片受热不均产生裂纹，进而在运行中发生泄漏现象。打开阀门时，先投运一次阀，再投运二次阀，关闭时正好相反，以保证水位计的使用寿命。

1 中华人民共和国国家能源局．DL/T5210.2—2009电力建设施工质量验收及评价规程(锅炉机组篇)[S].

2 国家电力公司．防止电力生产重大事故的二十五项重点要求[M]．北京：中国电力出版社，2013．