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摘要：发电厂管式冷却器进行水压试验时，如果发现个别冷却器铜管渗漏，特别是靠中部铜管及两侧管板涨口渗漏时，很难发现其具体位置并进行处理。往往需将设备退出运行并更换备件，不但增加了工作量和费用，同时对机组安全运行不利。为了解决上述问题，我们通过研究、实践，提出了新的试验方法，可以从根本上解决这类问题。
关键词：发电机;管式冷却器;水压试验方法
一、问题的提出
在发电系统中，为了降低运行设备发热，应用有大量的冷却器，其中有一大部分为为管式冷却器。发电机、高压电动机、变压器等大量的电气设备运行中需要给予冷却。特别是应用于氢冷发电机、高压电动机等电气设备上的冷却器，运行中液体冷却介质的渗漏可能要引起机组停运甚至设备损坏。
如何提高冷却器的冷却效果，保证冷却器的可靠运行，充分提高设备的利用率，是人们不断研究的重要问题。现以氢气冷却器为例进行研究、讨论。
冷却器作为冷热介质交换的媒体进行热交换时，是通过水室、铜管、散热片完成热交换的。热交换过程中冷、热两种介质不可以相互渗漏，如果渗漏，有些特定的运行设备将会损坏、造成机组停运，所以要保证其严密性。由于管式冷却器的设备结构，要保证其运行中的安全、可靠，要定期对其进行严密性试验（水压试验）。要达到检查水室、铜管、管板涨口等严密性的目的，可以从水侧或风侧的任一侧加压检查均可，只要保证热交换的媒体一侧对另一侧的严密性即可，以往的水压试验方法为：
（一）通过水室向水管里侧加压检查
正常大、小修时要对冷却器进行维护，清扫、捅刷管内的污泥等，并定期做水压试验。我们大家做过这项工作的人可能身有体会，水压试验中如果发现个别铜管本体及两侧管板的散热片侧涨口渗漏时，很难发现其具体位置并进行处理。有些渗漏部位还能直观发现，但靠近里面中心处的渗漏，因为有其它铜管的遮挡，根本没有办法发现和处理。以前许多发电厂也想过一些办法，但效果甚微。另外，做水压试验时，要将两侧的水室盖子装好，通过水室向铜管内注水打压时从前面根本看不到两侧管板水室侧涨口部位渗漏情况，而大部分渗漏就是发生在涨口部位。
（二）从风侧（散热片侧）加压检查
从冷却器风侧加压，从水室管板处检查管子涨口渗漏情况，但是这样试验工具要做的很大，实际受冷却器设备体积、大小、型号不同而很难实现（体积小较的类似于管式油冷却器可以用此方法）。
二、单根铜管水压试验工具的设计
（一）管式冷却器单根铜管水压试验工具
元件一为一侧进气装置，用胶皮密封圈与冷却器管板密封。元件二、元件三装在另一侧，用胶皮密封圈与冷却器管板密封，并用O型密封圈实现与拉杆的动密封。按图示组装好试验工具后用拉杆拉紧试验装置，实现该工具的功能。
（二）试验过程
首先对冷却器进行整体水压试验，发现渗漏无法找到渗漏点时，应用此工具。按图组装好工具，拉紧拉杆使其试验工具保证密封，拉杆的长度按冷却器实际尺寸配置，中间也可以做成几段、用内丝组合使用。拉杆动密封（O型密封圈）处要进行机加工，以保证密封良好。由进气口通气加压，进气通路如图示中虚线所示。可以使用氮气瓶内的氮气，成本低、使用方便，按不同的水压试验标准进行加压，加压后关闭进气口阀门。因为铜管体积较小，略有渗漏马上就可发现，没有渗漏的铜管几分钟就可以判定合格。实际操作时逐根铜管进行试验，用不了很长时间就可完成。以上操作是在发现整体冷却器有渗漏的情况下进行逐根铜管检查，处理完后将两侧水室装好，进行整体水压试验。这样可以保证冷却器无渗漏。
三、水压试验工具的应用
（一）正常维修时的应用
在正常大小修、维护检修氢冷却器时，按冷却器设备的大小、型号配置水压试验工具，调整拉杆的长度，冷却器清扫后先做整体水压试验，发现铜管、管板等渗漏而找不到渗漏点时，打开两侧水室盖子，用此工具逐根铜管进行查找，建议使用氮气瓶内氮气加压，适当提高试验压力（高于水压试验压力），一般能很快发现渗漏部位，进行处理后组装好做整体水压试验。
（二）机组运行中（机组倒停、临检等）冷却器在主设备上的渗漏处理
在機组运行中发现或怀疑冷却器有渗漏需要处理而停机后，利用发电机内的氢气压力，先进行整体检查，再进行局部处理，按立式和卧式结构不同分别采取不同方法：
1、立式冷却器渗漏处理工艺
先进行整体检查，打开上部水室，关闭下部进、出水门（必要时加上死堵），从上面管板处向冷却器铜管里注满水，这时由于发电机内有压力，铜管本体及上部管板涨口处的渗漏点很快能发现和处理。而下部管板涨口存在渗漏点时，在上部反映出的现象是相邻的几根铜管同时冒气泡，无法判定是具体部位。放掉注入的水，拆去下部水室盖子，利用该工具，查找、确定渗漏部位，采取加死堵等方法处理。
2、卧式冷却器渗漏处理工艺
打开冷却器两侧水室盖子，利用发电机内氢气压力，在两侧用肥皂水等方法直接查找，发现直观的大渗漏点，直接加死堵等方法处理。卧式冷却器管板涨口渗漏容易利用肥皂水方法发现，而铜管本体内的渗漏不容易利用肥皂水方法发现。因为铜管有一定的容积，渗漏点不大时，在铜管的容积内需要有一个逐步建立起压力的过程，而这个过程需要很长时间。在一根铜管的两端用肥皂水的膜封死、并在该铜管内建立起压力，从两侧观察肥皂水气泡的变化来确定该铜管是否渗漏有一定的难度。人们也采用过在铜管两侧加木质死堵并在上面涂抹肥皂水的方法找漏，同样也是效果甚微，而且容易损坏铜管。恰恰相反，这时利用该工具进行检查是很方便和快捷的。因为机械位置利于该工具的操作，逐根铜管进行检查，能很快发现渗漏部位并进行处理。
（三）该工具可以作为立式冷却器下部死堵使用
立式冷却器运行中发现渗漏停机后，利用上述方法确定某根铜管本体或铜管下部的涨口渗漏部位后，往往由于不容许长时间停机处理，或根本没有拆除下部水室盖子的时间。以往的处理方法是，铜管本体发现渗漏时，用棉纱加密封胶（环氧树脂等）从上部塞入该铜管，由于该工艺的特点，不可能彻底保证该铜管不再渗漏，而下部管板涨口渗漏根本没有办法处理。在上述情况下，可以利用该工具作为铜管死堵使用，可以保证上、下管板涨口及铜管本体的渗漏部分不再渗漏。这时只要将元件一的进气口去掉焊死（或提前制作不带进气口的元件一），将元件一并加上胶皮密封圈从下部水室进水兰盘放入下部水室，从上部同一铜管中插入拉杆与元件一连接（旋紧），同时也可以适当向该铜管内加入密封胶等，装入元件二、三（包括密封圈）后拉紧。这样可以解决由于下部机械位置狭小不好加死堵处理渗漏点的问题。当然，也存在一些设备死角（水室边缘部位）。一般情况下可以很快地处理这类渗漏点。
四、应用与建议
从1997年起，我们利用这种工具检查、处理过各类管式冷却器的渗漏，在给水泵空气冷却器查找上渗漏时，一组冷却器一般1小时即可完成查漏处理工作，特别是在发电机临时处理缺陷查漏时，利用该工具查漏，可以大大地缩短了检修时间，减轻了劳动强度，从技术上能保证检修质量，从而保证了机组的安全运行。几年来的实践证明该工具简单、实用、可靠，能在各类管式冷却器的检修中使用。
参考文献
[1] 陈建东.浅谈水电厂水轮发电机组常见故障与维护[J]. 电子元器件与信息技术. 2018（12）
[2] 尹浩，徐刚.管壳式闭式水换热器泄漏处理[J]. 东方电气评论. 2016（01）
关键词：发电机;管式冷却器;水压试验方法
一、问题的提出
在发电系统中，为了降低运行设备发热，应用有大量的冷却器，其中有一大部分为为管式冷却器。发电机、高压电动机、变压器等大量的电气设备运行中需要给予冷却。特别是应用于氢冷发电机、高压电动机等电气设备上的冷却器，运行中液体冷却介质的渗漏可能要引起机组停运甚至设备损坏。
如何提高冷却器的冷却效果，保证冷却器的可靠运行，充分提高设备的利用率，是人们不断研究的重要问题。现以氢气冷却器为例进行研究、讨论。
冷却器作为冷热介质交换的媒体进行热交换时，是通过水室、铜管、散热片完成热交换的。热交换过程中冷、热两种介质不可以相互渗漏，如果渗漏，有些特定的运行设备将会损坏、造成机组停运，所以要保证其严密性。由于管式冷却器的设备结构，要保证其运行中的安全、可靠，要定期对其进行严密性试验（水压试验）。要达到检查水室、铜管、管板涨口等严密性的目的，可以从水侧或风侧的任一侧加压检查均可，只要保证热交换的媒体一侧对另一侧的严密性即可，以往的水压试验方法为：
（一）通过水室向水管里侧加压检查
正常大、小修时要对冷却器进行维护，清扫、捅刷管内的污泥等，并定期做水压试验。我们大家做过这项工作的人可能身有体会，水压试验中如果发现个别铜管本体及两侧管板的散热片侧涨口渗漏时，很难发现其具体位置并进行处理。有些渗漏部位还能直观发现，但靠近里面中心处的渗漏，因为有其它铜管的遮挡，根本没有办法发现和处理。以前许多发电厂也想过一些办法，但效果甚微。另外，做水压试验时，要将两侧的水室盖子装好，通过水室向铜管内注水打压时从前面根本看不到两侧管板水室侧涨口部位渗漏情况，而大部分渗漏就是发生在涨口部位。
（二）从风侧（散热片侧）加压检查
从冷却器风侧加压，从水室管板处检查管子涨口渗漏情况，但是这样试验工具要做的很大，实际受冷却器设备体积、大小、型号不同而很难实现（体积小较的类似于管式油冷却器可以用此方法）。
二、单根铜管水压试验工具的设计
（一）管式冷却器单根铜管水压试验工具
元件一为一侧进气装置，用胶皮密封圈与冷却器管板密封。元件二、元件三装在另一侧，用胶皮密封圈与冷却器管板密封，并用O型密封圈实现与拉杆的动密封。按图示组装好试验工具后用拉杆拉紧试验装置，实现该工具的功能。
（二）试验过程
首先对冷却器进行整体水压试验，发现渗漏无法找到渗漏点时，应用此工具。按图组装好工具，拉紧拉杆使其试验工具保证密封，拉杆的长度按冷却器实际尺寸配置，中间也可以做成几段、用内丝组合使用。拉杆动密封（O型密封圈）处要进行机加工，以保证密封良好。由进气口通气加压，进气通路如图示中虚线所示。可以使用氮气瓶内的氮气，成本低、使用方便，按不同的水压试验标准进行加压，加压后关闭进气口阀门。因为铜管体积较小，略有渗漏马上就可发现，没有渗漏的铜管几分钟就可以判定合格。实际操作时逐根铜管进行试验，用不了很长时间就可完成。以上操作是在发现整体冷却器有渗漏的情况下进行逐根铜管检查，处理完后将两侧水室装好，进行整体水压试验。这样可以保证冷却器无渗漏。
三、水压试验工具的应用
（一）正常维修时的应用
在正常大小修、维护检修氢冷却器时，按冷却器设备的大小、型号配置水压试验工具，调整拉杆的长度，冷却器清扫后先做整体水压试验，发现铜管、管板等渗漏而找不到渗漏点时，打开两侧水室盖子，用此工具逐根铜管进行查找，建议使用氮气瓶内氮气加压，适当提高试验压力（高于水压试验压力），一般能很快发现渗漏部位，进行处理后组装好做整体水压试验。
（二）机组运行中（机组倒停、临检等）冷却器在主设备上的渗漏处理
在機组运行中发现或怀疑冷却器有渗漏需要处理而停机后，利用发电机内的氢气压力，先进行整体检查，再进行局部处理，按立式和卧式结构不同分别采取不同方法：
1、立式冷却器渗漏处理工艺
先进行整体检查，打开上部水室，关闭下部进、出水门（必要时加上死堵），从上面管板处向冷却器铜管里注满水，这时由于发电机内有压力，铜管本体及上部管板涨口处的渗漏点很快能发现和处理。而下部管板涨口存在渗漏点时，在上部反映出的现象是相邻的几根铜管同时冒气泡，无法判定是具体部位。放掉注入的水，拆去下部水室盖子，利用该工具，查找、确定渗漏部位，采取加死堵等方法处理。
2、卧式冷却器渗漏处理工艺
打开冷却器两侧水室盖子，利用发电机内氢气压力，在两侧用肥皂水等方法直接查找，发现直观的大渗漏点，直接加死堵等方法处理。卧式冷却器管板涨口渗漏容易利用肥皂水方法发现，而铜管本体内的渗漏不容易利用肥皂水方法发现。因为铜管有一定的容积，渗漏点不大时，在铜管的容积内需要有一个逐步建立起压力的过程，而这个过程需要很长时间。在一根铜管的两端用肥皂水的膜封死、并在该铜管内建立起压力，从两侧观察肥皂水气泡的变化来确定该铜管是否渗漏有一定的难度。人们也采用过在铜管两侧加木质死堵并在上面涂抹肥皂水的方法找漏，同样也是效果甚微，而且容易损坏铜管。恰恰相反，这时利用该工具进行检查是很方便和快捷的。因为机械位置利于该工具的操作，逐根铜管进行检查，能很快发现渗漏部位并进行处理。
（三）该工具可以作为立式冷却器下部死堵使用
立式冷却器运行中发现渗漏停机后，利用上述方法确定某根铜管本体或铜管下部的涨口渗漏部位后，往往由于不容许长时间停机处理，或根本没有拆除下部水室盖子的时间。以往的处理方法是，铜管本体发现渗漏时，用棉纱加密封胶（环氧树脂等）从上部塞入该铜管，由于该工艺的特点，不可能彻底保证该铜管不再渗漏，而下部管板涨口渗漏根本没有办法处理。在上述情况下，可以利用该工具作为铜管死堵使用，可以保证上、下管板涨口及铜管本体的渗漏部分不再渗漏。这时只要将元件一的进气口去掉焊死（或提前制作不带进气口的元件一），将元件一并加上胶皮密封圈从下部水室进水兰盘放入下部水室，从上部同一铜管中插入拉杆与元件一连接（旋紧），同时也可以适当向该铜管内加入密封胶等，装入元件二、三（包括密封圈）后拉紧。这样可以解决由于下部机械位置狭小不好加死堵处理渗漏点的问题。当然，也存在一些设备死角（水室边缘部位）。一般情况下可以很快地处理这类渗漏点。
四、应用与建议
从1997年起，我们利用这种工具检查、处理过各类管式冷却器的渗漏，在给水泵空气冷却器查找上渗漏时，一组冷却器一般1小时即可完成查漏处理工作，特别是在发电机临时处理缺陷查漏时，利用该工具查漏，可以大大地缩短了检修时间，减轻了劳动强度，从技术上能保证检修质量，从而保证了机组的安全运行。几年来的实践证明该工具简单、实用、可靠，能在各类管式冷却器的检修中使用。
参考文献
[1] 陈建东.浅谈水电厂水轮发电机组常见故障与维护[J]. 电子元器件与信息技术. 2018（12）
[2] 尹浩，徐刚.管壳式闭式水换热器泄漏处理[J]. 东方电气评论. 2016（01）