劉薇　劉進(jìn)波　趙云

【摘 要】 本文主要圍繞著水電廠的結(jié)露現(xiàn)象展開(kāi)分析，探討了結(jié)露出現(xiàn)的原因，分析了應(yīng)該采取何種措施來(lái)避免結(jié)露問(wèn)題，以期可以為水電廠防止結(jié)露提供參考。

【關(guān)鍵詞】 水電廠；結(jié)露現(xiàn)象；防治措施

一、前言

針對(duì)水電廠運(yùn)行過(guò)程中的結(jié)露問(wèn)題，水利部門(mén)的相關(guān)人員必須要分析結(jié)露現(xiàn)象出現(xiàn)的原因，同時(shí)，明確結(jié)露現(xiàn)象的具體的解決措施，這樣才能夠有效的防止結(jié)露問(wèn)題的出現(xiàn)。

二、結(jié)露問(wèn)題的提出

水電站技術(shù)供水是保障水電廠正常運(yùn)行的重要部分，其主要作用是解決水輪發(fā)電機(jī)組、水冷變壓器、水冷空氣壓縮機(jī)等設(shè)備的冷卻與潤(rùn)滑。由于電站地質(zhì)條件的不同，各電站的取水方式則存在不同，這樣致使供水水源溫度與廠房環(huán)境溫度之間存在一定的溫差。當(dāng)溫差達(dá)到一定值時(shí)，則使供水管道外壁出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象。每年的夏季這種現(xiàn)象更加嚴(yán)重。當(dāng)結(jié)露速度較快時(shí)，結(jié)露水珠降落于地面也較快，時(shí)間長(zhǎng)將導(dǎo)致供水管道所對(duì)應(yīng)的下部地面形成白色的碳酸鈣結(jié)晶。較大的結(jié)露降水使地面產(chǎn)生積水，地面處于滑濕狀態(tài)，給檢修及運(yùn)行人員造成極大的不便，使他們處于不安全的工作環(huán)境。結(jié)露引起的廠房潮濕及地面形成白色的碳酸鈣結(jié)晶也會(huì)使一些自動(dòng)化程度較高、設(shè)備整潔的電站處于不安全的隱患之中。因此，有必要對(duì)電站結(jié)露的處理技術(shù)進(jìn)行研究。

三、結(jié)露的危害

1、發(fā)電機(jī)空氣冷卻器結(jié)露，會(huì)造成機(jī)組轉(zhuǎn)子和定子的絕緣性能下降，有可能導(dǎo)致絕緣擊穿乃至停機(jī)等重大事故。

2、造成繼電器誤動(dòng)作。劉家峽水電廠就曾發(fā)生過(guò)因結(jié)露嚴(yán)重而造成“轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地”誤動(dòng)作。

3、造成油質(zhì)劣化。當(dāng)結(jié)露水進(jìn)入軸承后會(huì)造成油質(zhì)劣化，水分增加時(shí)造成油質(zhì)乳化，加快氧化速度，同時(shí)也會(huì)增加油的酸性和腐蝕性，直接影響到機(jī)組的潤(rùn)滑和散熱。

4、造成設(shè)備生銹、腐蝕。電廠設(shè)備如果長(zhǎng)時(shí)間附著結(jié)露水，很容易產(chǎn)生銹蝕，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使設(shè)備拒動(dòng)。如不及時(shí)進(jìn)行維護(hù)、檢修，將會(huì)降低設(shè)備的使用壽命。

5、增加事故隱患。結(jié)露水造成的油質(zhì)劣化、設(shè)備銹蝕、絕緣性能下降等危害，嚴(yán)重時(shí)將會(huì)引發(fā)故障或事故。

6、提高費(fèi)用，增加成本。結(jié)露水的危害不僅造成維護(hù)、檢修周期縮短及設(shè)備使用壽命減少，而且會(huì)增加備品備件的數(shù)量，導(dǎo)致電廠經(jīng)濟(jì)效益下降。

7、結(jié)露使地面處于滑濕狀態(tài)，給檢修及運(yùn)行人員造成極大不便，使工作環(huán)境惡化。

四、結(jié)露原因

管路結(jié)露的根本原因與傳熱有關(guān)。傳熱可以以三種不同的方式進(jìn)行：（1）固體內(nèi)部的熱量傳遞（導(dǎo)熱）；（2）固體表面與流體間的熱量傳遞（對(duì)流換熱）；（3）物體表面與不直接接觸的周?chē)矬w間的熱量傳遞（輻射換熱）。而水管路的結(jié)露現(xiàn)象則是由于方式（2）對(duì)流換熱或?qū)α鞣艧嵋?。水電廠技術(shù)供、排水系統(tǒng)管路之所以會(huì)出現(xiàn)結(jié)露滴水，其主要原因是管道內(nèi)水溫較低，而其所處環(huán)境溫度相對(duì)較高，按照熱力學(xué)定理，熱量總是自動(dòng)地從高溫物體傳向低溫物體。在固體和液體的熱交換中，熱量的轉(zhuǎn)移主要依靠單性波作用，在氣體中則主要依靠分子運(yùn)動(dòng)，當(dāng)空氣中的熱分子傳向水管表面時(shí)，由于管內(nèi)的水溫較低，使得水管表面溫度始終低于一定的溫度條件下的露點(diǎn)溫度，從而產(chǎn)生結(jié)露，即俗稱(chēng)的出冷汗。

根據(jù)傳熱學(xué)的基本理論，凡是有溫差存在的地方，就會(huì)存在熱量轉(zhuǎn)移現(xiàn)象。當(dāng)高溫物體向低溫物體傳熱時(shí)，在一定的濕度下達(dá)到環(huán)境空氣中的露點(diǎn)，即產(chǎn)生廠房供水管表面結(jié)露，形成依附于壁面的凝結(jié)液體。當(dāng)凝結(jié)液體能潤(rùn)濕壁面（凝結(jié)液和壁面）的潤(rùn)濕角θ<90°時(shí)，凝結(jié)液體在壁面上會(huì)形成一層完整的液膜，這層液膜把蒸氣與冷壁面隔開(kāi)，凝結(jié)只在液膜表面上發(fā)生。當(dāng)凝結(jié)液不能潤(rùn)濕壁面（θ>90°）時(shí)，凝結(jié)液在壁面的許多點(diǎn)上（稱(chēng)為凝結(jié)核心）以小液珠的形式依附于壁面。在界面力的作用下，這些液珠并不連成液膜，而是逐漸變大，到一定尺寸后，當(dāng)重力的影響超過(guò)界面力時(shí)，便隨機(jī)地沿管壁面滾下。這些滾下的液珠一方面與相遇的液珠會(huì)合成較大的液滴，另一方面又清掃了沿途所有的液珠，使無(wú)液珠的表面又繼續(xù)凝結(jié)。這樣，管壁面上很快又會(huì)有新的液珠形成和成長(zhǎng)，并重復(fù)上述過(guò)程。這2種凝結(jié)即為結(jié)露的不同表現(xiàn)形式。在一定濕度下，由于結(jié)露溫度點(diǎn)增高，則形成珠狀凝結(jié)結(jié)露。管道表面的結(jié)露水珠在重力作用下降落于地面，而新的結(jié)露又隨之產(chǎn)生。反復(fù)循環(huán)必將導(dǎo)致地下積水，使廠房濕度增加又進(jìn)一步加重結(jié)露。

五、防治措施

1、通過(guò)關(guān)小技術(shù)供水閥門(mén)開(kāi)度，減少技術(shù)供水流量。我們將技術(shù)供水閥門(mén)開(kāi)度關(guān)至40%-50%，流量相應(yīng)減少了40%-50%，從而提高了供水管路及冷卻器溫度，降低了溫差，減少供水管路及冷卻器結(jié)露。

2、通過(guò)開(kāi)機(jī)后打開(kāi)發(fā)電機(jī)熱風(fēng)蓋板，停機(jī)后關(guān)閉發(fā)電機(jī)熱風(fēng)蓋板，降低機(jī)組熱、冷風(fēng)溫差，減少發(fā)電機(jī)空冷器結(jié)露，同時(shí)可以提高廠房溫度。

3、監(jiān)視廠房溫度，投入輻射板，提高廠房溫度、降低濕度，從而減少設(shè)備結(jié)露。

對(duì)于電廠供排水管道結(jié)露現(xiàn)象的處理，可以采用對(duì)管道外壁施加隔熱保溫層的措施。實(shí)際工作中，可采用如下措施。

（一）水系統(tǒng)管道。水電廠水系統(tǒng)中采用鋼管取水和尾水取水，水的溫度較低且常年保持恒溫。在天氣轉(zhuǎn)暖過(guò)程中，水與空氣溫差不斷加大，并且水電廠濕度較大，最容易在水系統(tǒng)管道表面產(chǎn)生結(jié)露。對(duì)水系統(tǒng)管道產(chǎn)生的結(jié)露水，采取的防治措施通常是用排、包、關(guān)幾種方法，同時(shí)可以根據(jù)電廠的實(shí)際情況綜合使用。

排是指用鍍鋅鐵皮或其他材料做成排水通道安裝在管子下方，把水排至不影響設(shè)備安全的地方。這種方法一般使用在發(fā)電機(jī)的空氣冷卻器和機(jī)組旁邊的冷卻水管等處。

包是指將水系統(tǒng)管道包扎起來(lái)，使空氣不能接觸到低溫的水管道。防止結(jié)露水的產(chǎn)生。這種方法一般使用在水機(jī)層的管道上。包扎材料可以采用泡沫塑料（聚苯乙烯）、硅酸鉛耐火纖維或海綿。但要注意水管的防銹和包扎材料的防潮。否則，不但防結(jié)露效果差，還會(huì)加速水管的銹蝕。

（二）對(duì)開(kāi)關(guān)柜、水機(jī)層的設(shè)備，可采取放干燥劑、通風(fēng)、烘干、擦干、做防護(hù)罩、包裝密封、黃油密封、短路干燥及調(diào)節(jié)溫度等措施，并加強(qiáng)監(jiān)測(cè)及檢修。

（三）綜合治理。指通過(guò)對(duì)水電廠產(chǎn)生結(jié)露水的各種因素作綜合考慮后采取的全面措施。主要是從設(shè)計(jì)、制造、安裝、設(shè)備選擇及備品備件等幾個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)避免結(jié)露水的產(chǎn)生。

4、疏導(dǎo)

為防止水電廠設(shè)備周?chē)e水，消除濕源，必須做好排水系統(tǒng)。排水溝的大小、坡度不僅在設(shè)計(jì)上要滿(mǎn)足規(guī)程要求，在施工質(zhì)量上也要十分重視，不能產(chǎn)生倒坡和堵塞的現(xiàn)象。排水溝和集水井應(yīng)加蓋封閉，以消除不必要的敞露水面。還要做好防水面層，使之不漏水或少漏水。施工完畢，如發(fā)現(xiàn)有漏水點(diǎn)，應(yīng)用導(dǎo)水管將水導(dǎo)入排水溝，或用灌漿補(bǔ)漏。

5、封堵

對(duì)于水電廠設(shè)備盤(pán)柜要將電纜進(jìn)出線處進(jìn)行防水和防火封堵，切斷氣態(tài)傳濕源。對(duì)于地下廠房采用襯套結(jié)構(gòu)為宜；地面水電廠房的發(fā)電機(jī)層以下的擋水墻內(nèi)側(cè)應(yīng)加砌防潮隔墻。這樣結(jié)構(gòu)的裂隙及毛細(xì)管滲透水被夾層空間切斷，余下的只有氣態(tài)傳濕，其傳濕量是較小的。

6、隔離

廠房?jī)?nèi)技術(shù)供排水管應(yīng)盡量采用暗管敷設(shè)。如采用明管敷設(shè)，則應(yīng)加強(qiáng)維修管理，減少漏水。為了防止管外表面溫度低于空氣露點(diǎn)溫度而造成結(jié)露，需要在管外表面包隔熱材料。

7、密封

重要的機(jī)電設(shè)備應(yīng)布置在干燥房間內(nèi)；自動(dòng)化元件、端子箱等應(yīng)布置在封嚴(yán)的控制箱內(nèi)，控制箱也不要貼近潮濕墻壁。

8、除濕

做好防潮處理，可以大大減少?gòu)S房?jī)?nèi)的產(chǎn)濕量，但除濕工作仍然不可少。一般應(yīng)采用下述幾種方法：

（一）供熱降濕法。在溫度特別低的潮濕部位，如水泵室、主閥室等，設(shè)備較少，產(chǎn)濕量大，采用全面除濕法很不經(jīng)濟(jì)?？砂阉姀S設(shè)備放在箱內(nèi)，箱內(nèi)裝白熾燈、電加熱器或紅外線燈來(lái)提高箱內(nèi)空氣溫度，降低相對(duì)濕度，即所謂局部供熱降濕。這種措施簡(jiǎn)單，尚能解決一些問(wèn)題。在這種方法中，空氣的含濕量沒(méi)有變化，雖然它不能帶走濕負(fù)荷，但能降低空氣相對(duì)濕度。

（二）通風(fēng)除濕法。這種方法是將室外空氣送到產(chǎn)濕部位，吸收其濕負(fù)荷后排出。例如地下水電站或泵站廠房投產(chǎn)初期圍護(hù)結(jié)構(gòu)中含水分較多，產(chǎn)濕量大，常采用通風(fēng)的方法除濕，效果較好。只要房間空氣露點(diǎn)溫度高于送風(fēng)點(diǎn)的溫度，此方法就能帶走房間濕負(fù)荷。但隨著室內(nèi)熱負(fù)荷與濕負(fù)荷之比值的不同，室內(nèi)的相對(duì)濕度可能降低，也可能不變或增加。在熱濕比較小的低溫、潮濕部位用通風(fēng)除濕法就不能達(dá)到降低相對(duì)濕度的目的。

六、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，水電廠結(jié)露問(wèn)題只要能夠用心的面對(duì)，積極采取措施，就可以大大減少結(jié)露問(wèn)題的出現(xiàn)，所以，今后還必須要深入的分析水電廠的結(jié)露問(wèn)題，不斷提出新的方法來(lái)避免水電廠設(shè)備的結(jié)露。

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