馬新立

（國電懷安熱電有限公司，河北 張家口 075000）

隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展與進步，工程中許多零部件需要在高溫或者低溫、腐蝕介質(zhì)、電磁場或放射性環(huán)境中，其中有色金屬材料的用量相對較大。因此，在進行金屬材料選擇時，應(yīng)該滿足工作需求的特殊材料，單獨使用一種材料常常不能滿足實際應(yīng)用中的各種要求。另外，汽輪機熱工控制系統(tǒng)持續(xù)完善，作為環(huán)保、經(jīng)濟效益較高的控制系統(tǒng)，在實際工作中容易產(chǎn)生系統(tǒng)故障問題，比方說：驅(qū)動器、執(zhí)行器、傳感器等故障。故此，為確保汽輪機熱工控制系統(tǒng)的性能、運行安全，應(yīng)加強對運行過程監(jiān)督、檢測，以便于及時發(fā)現(xiàn)故障問題、及時維護和維修，進而提高汽輪機熱工控制系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。

1 金屬不銹鋼的分類

不銹鋼是指主加元素鉻含量能使鋼處于鈍化狀態(tài)，又具有不銹特性的鋼。為此，不銹鋼w（Cr）應(yīng)高于12。此時鋼的表面能迅速形成致密的Cr103氧化膜，使鋼的電極電位和在氧化介質(zhì)中的耐蝕性發(fā)生突變性提高。在非氧化性介質(zhì)中，鉻的作用并不明顯，除了鉻外，銹鋼中還須加入能使鋼鈍化的Ni，Mo等其他元素。不銹鋼按照組織類型，可以分為以下幾類。

1.1 奧氏體不銹鋼

奧氏體不銹鋼在各種類型不銹鋼中應(yīng)用最為廣泛，品種也多。由于奧氏體不銹鋼的Cr，Ni含量較高，因此在氧化性、中性以及弱還原性介質(zhì)中均具有良好的耐蝕性。奧氏體不銹鋼的塑韌性優(yōu)良，冷加工性能俱佳，焊接性由于其他類型不銹鋼，因而廣泛應(yīng)用于建筑裝飾、食品工業(yè)、醫(yī)療器械、紡織印染設(shè)備以及石油、化工、原子能等工業(yè)領(lǐng)域。

1.2 鐵素體不銹鋼

鐵素體不銹鋼的應(yīng)用比較廣泛，其中Cr13和Cr17型鐵素體不銹鋼主要用于腐蝕環(huán)境不十分苛刻的場合，例如室內(nèi)裝飾、廚房設(shè)備、家電產(chǎn)品、家用器具等。超低碳高鉻含鋁鐵素體不銹鋼因?qū)β然飸?yīng)力腐蝕不敏感。

1.3 馬氏體不銹鋼

馬氏體不銹鋼應(yīng)用較為普遍的是Cr13型馬氏體不銹鋼。為獲得或改善某些性能，添加Ni，Mo等合金元素，形成一些新的馬氏體不銹鋼，例如OCr13Ni14Mo，OCr16Ni5Mo等。馬氏體不銹鋼主要用于硬度、強度要求較高，耐腐蝕要求不太高的場合。

2 汽輪機熱工控制系統(tǒng)檢測內(nèi)容分析

汽輪機熱工控制系統(tǒng)操作，關(guān)系到熱工控制系統(tǒng)運行情況，主要對啟動、停止加以控制，涉及設(shè)備保護系統(tǒng)、特殊類型控制系統(tǒng)，參數(shù)控制系統(tǒng)能促使設(shè)備運行更加穩(wěn)定，通過開關(guān)控制能在第一時間對系統(tǒng)運行/停止加以控制，確保設(shè)備運行的安全問題[1]。熱監(jiān)控系統(tǒng)主要對系統(tǒng)運行加以檢測、控制，所以需要在系統(tǒng)設(shè)計期間加強監(jiān)督、檢測，比如：對組件、傳感器進行檢測，進而及時發(fā)現(xiàn)問題、及時處理問題，促使系統(tǒng)可以正常運行。

3 汽輪機熱工控制系統(tǒng)故障分析情況研究

3.1 傳感器故障情況

熱工控制系統(tǒng)作為集合較多傳感器的系統(tǒng)，存在較多檢測傳感器，能借助傳感器的作用發(fā)送至監(jiān)測終端，這個過程中若是發(fā)生故障問題，則不能確保監(jiān)控系統(tǒng)穩(wěn)定運行，而且會對設(shè)備運行的安全性構(gòu)成威脅。熱工控制系統(tǒng)傳感器涉及輸入電壓、輸出電壓，以及輸出電流、溫度控制等方面。傳感器故障的原因與多方面因素有緊密聯(lián)系，比方說：傳感器老化因素、傳感器損壞因素、系統(tǒng)性能不佳因素等，故而定期需進行傳感器檢測、維護工作，使得設(shè)備能穩(wěn)定、安全的運行。

3.2 驅(qū)動器故障情況

熱工控制系統(tǒng)驅(qū)動器比較容易產(chǎn)生電路老化現(xiàn)象，內(nèi)部金屬材質(zhì)變形、高壓、高溫等條件下，均會致使存儲設(shè)備故障問題發(fā)生，如此一來必然會對驅(qū)動器構(gòu)成不良影響，而且容易引發(fā)設(shè)備故障問題，比較常見驅(qū)動器電路老化/受損、驅(qū)動器運行過程中電路粘連故障[2]。所以，驅(qū)動器運行滯后需要結(jié)合驅(qū)動器具體故障類型預(yù)控故障，加強驅(qū)動器維護、確保驅(qū)動器運行的穩(wěn)定。

3.3 執(zhí)行器故障情況

熱工控制系統(tǒng)執(zhí)行器長時間保持在高溫、高壓狀態(tài)下，發(fā)生腐蝕部件、電子線路老化，以及配套金屬材料變形等問題的概率較大，如此一來無法充分發(fā)揮執(zhí)行器調(diào)節(jié)功能，并會對控制效果構(gòu)成不同程度的影響。執(zhí)行器常見卡死、死區(qū)、偏差、回差等故障問題。①卡死故障為執(zhí)行器輸出閥停滯，不能執(zhí)行所有的命令指令。②死區(qū)故障為允許范圍外輸出閥無任何反應(yīng)。③偏差故障，指的是輸出閥、指令沒有保持一致的狀態(tài)。④回差故障為上行程、下行程差值不能達到正常要求。⑤增益故障，指的是執(zhí)行器輸入增益變化、輸出增益變化。按照故障性質(zhì)劃分主要包括：漸變性、跳變性，以及完全失效性幾種故障，發(fā)電機組中前者發(fā)生率較多，故而在早期需正確看待進行故障檢測重要性。

圖1 汽輪機熱工控制系統(tǒng)執(zhí)行器

3.4 控制系統(tǒng)干擾故障情況

對接地系統(tǒng)干擾情況分析發(fā)現(xiàn)，熱工控制系統(tǒng)有較多設(shè)備，相互間存在干擾最岷縣的為接地系統(tǒng)。需要注意的是，接地系統(tǒng)構(gòu)成的干擾影響是非常大的，容易引發(fā)誤發(fā)系統(tǒng)信號、閥門失靈，以及信號異常等故障問題[3]。究其原因和沒有進行施工過程監(jiān)督、連接接地線時不能參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)，所以發(fā)生故障問題。針對于此，工程自檢階段需加強監(jiān)督，要求技術(shù)人員、設(shè)備安裝人員準(zhǔn)確掌握相關(guān)技術(shù)規(guī)范，全面了解圖紙內(nèi)容并遵循設(shè)計規(guī)范、施工圖紙要求規(guī)范操作。

3.5 電纜敷設(shè)故障情況

熱工系統(tǒng)電纜連接非常重要，會對控制系統(tǒng)構(gòu)成嚴(yán)重干擾，實際工作時無法明確故障的主要原因。需要注意的是，一般情況下電纜干擾會在電纜區(qū)域發(fā)生，啟動不同電源開關(guān)設(shè)備會在短時間內(nèi)，電流達到額定電流的10倍左右，這時會產(chǎn)生非常大電流對四周傳感器、驅(qū)動器造成干擾，因此需達到電纜配置、接收方面的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。電纜、其他系統(tǒng)保持一段距離，防止對其他系統(tǒng)構(gòu)成不利的影響，同時熱工控制系統(tǒng)安裝電纜期間，需做好信號控制工作，以此保證信號電纜、電力電纜敷設(shè)于不同電纜橋架，應(yīng)該將單根電源線、外圍控制電路、信號電纜等分開，認真檢查設(shè)備電路連接情況。

4 汽輪機熱工控制系統(tǒng)故障處理措施探析

汽輪機熱工控制系統(tǒng)持續(xù)完善及運行安全，可以保障工程利于確保工廠運行的穩(wěn)定、DCS技術(shù)發(fā)展，熱工控制系統(tǒng)操作的過程，受到多種因素所影響致使設(shè)備性能降低，故而實際操作的過程，需避免汽輪機熱工控制系統(tǒng)發(fā)生故障問題。通過研究發(fā)現(xiàn)，汽輪機金屬材料熱工控制系統(tǒng)中的DCS技術(shù)持續(xù)優(yōu)化，可很好的處理系統(tǒng)故障問題，具體如下。

4.1 深入分析加工系統(tǒng)存在的安全隱患

為保證加工熱工控制系統(tǒng)的安全、排除安全隱患，需聯(lián)系具體情況要求工作人員認真按照相關(guān)要求、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)操作，以此提高汽輪金屬材料加工機熱工控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。針對于此，應(yīng)該在加工系統(tǒng)運行前實行系統(tǒng)檢測，如果發(fā)生問題在第一時間處理，并做好相應(yīng)的維護工作，進而嚴(yán)格控制故障的發(fā)生率。

4.2 關(guān)注熱工控制系統(tǒng)、設(shè)備工作的環(huán)境

汽輪機的金屬零件接地裝置保持密封的狀態(tài)，有防腐蝕、防水的性能，為有效避免電纜接地裝置故障情況，要求電纜安裝人員參照相關(guān)安裝標(biāo)準(zhǔn)安裝電纜，目的為達到安裝電纜的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。除此之外，實際安裝時應(yīng)關(guān)注到四周的環(huán)境，如果為安裝在室內(nèi)的電纜，需要與其他設(shè)備保持一定的距離，減少對其他設(shè)備構(gòu)成的干擾影響[4，5]。此案為，熱工控制系統(tǒng)通過制動器、控制器、電纜等構(gòu)成，為促使汽輪機正常運行，則應(yīng)該確保上述部件質(zhì)量達標(biāo)。

4.3 準(zhǔn)確把握所有參數(shù)指標(biāo)

結(jié)合運行條件來看，相關(guān)人員需在較短時間對金屬設(shè)備存在的安全隱患、危害加以檢測，聯(lián)系具體狀況編制相應(yīng)的對策處理問題。而為避免熱工控制系統(tǒng)驅(qū)動器故障問題出現(xiàn)，則需要創(chuàng)設(shè)良好的環(huán)境，為設(shè)備穩(wěn)定安全運行打下堅實基礎(chǔ)，降低高溫因素、高壓因素，對系統(tǒng)構(gòu)成嚴(yán)重威脅。與此同時，需要確保汽輪機設(shè)備接線盒為密封的狀態(tài)，目的為防止受到腐蝕、雨淋、潮濕等環(huán)境所影響，這就要求工作人員日常工作中準(zhǔn)確掌握相關(guān)參數(shù)指標(biāo)，提高系統(tǒng)運行的安全，在最短的時間準(zhǔn)確識別系統(tǒng)是否存在安全隱患，在此之后及時排除安全隱患。

4.4 定期實行金屬設(shè)備組件維修工作

定期對金屬設(shè)備控制器、設(shè)備部件進行維護及檢修，要求定期沖洗設(shè)備部件、安裝固定清洗軟管，降低工作人員的工作量、壓力。實際處理設(shè)備中金屬材料組件維護問題時。加強對電纜線路清理、控制，合理應(yīng)用固定沖洗線，控制清潔劑使用量、確保清潔的速率。針對接地系統(tǒng)缺陷問題來講，需遵循相關(guān)要求實行維修、科學(xué)使用。

4.5 實行部件防塵濾網(wǎng)清掃工作

汽輪機運行系統(tǒng)的過程，是要求對電源、風(fēng)扇加以嚴(yán)格檢查，通過適合的方法安裝接地裝置、編制相應(yīng)的檢測方案，借助DCS技術(shù)的作用加以檢測、維護，主要目的為確保設(shè)備運行的效率[6]。

4.6 明確DCS技術(shù)檢測的要求

明確DCS技術(shù)檢測標(biāo)準(zhǔn)，對汽輪機運行設(shè)備故障檢測的過程使用DCS技術(shù)檢測軟件，對設(shè)備模塊檢查便于清楚的觀察檢查結(jié)果，定期進行系統(tǒng)維護、管理，要求相關(guān)工作人員結(jié)合具體狀況檢測，有效創(chuàng)設(shè)良好熱工控制系統(tǒng)工作環(huán)境，保證設(shè)備配電箱區(qū)為密閉的狀態(tài)，并且具有金屬零件防腐蝕、抗?jié)B和防潮等性能。

4.7 DEH系統(tǒng)溫度點信號跳變解決方法

機組備用DEH系統(tǒng)溫度點信號跳變最高偏差為18℃、其他各項參數(shù)為正常范圍，如果就地傳輸信號熱電偶和熱電阻檢測正常，可判斷為DEH端子板/功能板故障，如果為熱電偶故障可更換2路熱電阻方式處理，熱電阻板故障應(yīng)更換熱電阻端子板。此外，定期應(yīng)對DEH系統(tǒng)參數(shù)加以觀察，如若存在跳變的問題需立即處理。

5 結(jié)語

汽輪機金屬材料熱工控制系統(tǒng)作為汽輪機的主要部分，直接關(guān)系到汽輪機的整體運行狀況，在運行期間發(fā)生故障的可能性較大，所以需通過及時排除安全隱患、進行部件防塵濾網(wǎng)清掃工作、定期實行組件檢修等路徑處理，以此促使汽輪機金屬材料熱工控制系統(tǒng)正常、安全的運行。