袁 彬，成科倡，李 然，代 浩

（青島蘭石重型機械設(shè)備有限公司，山東青島 266426）

0 引言

青島蘭石重型機械設(shè)備有限公司使用的理學RF-300 EGM2 型X 光機主要用于鋼板焊接后的無損檢測，設(shè)備由控制臺、X 射線發(fā)生器和連接電纜組成。X 射線的管電壓130～300 kV可調(diào)，射線穿透能力約為48 mm，輸入電壓190～240 VAC。射線發(fā)生器采用SF6氣體絕緣，冷卻方式為陽極接地散熱器強制空冷。當X 射線連續(xù)發(fā)生6 min 以上時，將會強制性地確保與X射線發(fā)生時間相同的停機時間。并且使用結(jié)束后不能立即斷電停機，需要設(shè)備冷卻風扇繼續(xù)運轉(zhuǎn)5 min，待裝置完全冷卻后再停機斷電。

X 射線發(fā)生器結(jié)構(gòu)組成：①金屬陶瓷X 射線管；②高壓變壓器（與燈絲加熱線圈通用）；③溫度傳感器、氣壓下降檢測傳感器和氣壓計；④低壓電纜插座；⑤X 射線發(fā)生指示燈；⑥X 射線管冷卻用散熱器。其中，金屬陶瓷X 射線管和高壓變壓器完全密封于金屬箱體，始終置于SF6絕緣氣體之中，散熱器對X射線陽極進行強制空冷散熱。

1 故障現(xiàn)象

操作人員準備使用設(shè)備進行工件透照無損檢測時，總電上電后打開電源開關(guān)，設(shè)備未出現(xiàn)報警提示音，在錯誤指示位置出現(xiàn)“E03”報警（圖1）。對照設(shè)備資料報警信息：“E03：Gas pressure low switch ON;Generator unconnected;Cord disconnected”——“發(fā)生器異常：未連接、氣壓異常、溫度開關(guān)動作”。

圖1 X 光機面板報警信息

在之前出現(xiàn)此問題時，一般原因為控制器與射線機之間的控制電纜出現(xiàn)斷線情況，控制線共9 芯，兩側(cè)分別由對應航空插頭連接。本次出現(xiàn)問題后，使用多用表測量未發(fā)現(xiàn)有斷線、虛接的情況，后將問題往上反饋進行專項檢查。

2 故障排查

（1）查看射線發(fā)生器處的絕緣氣體壓力值為0.43 MPa，符合設(shè)備使用要求。

（2）使用多用表蜂鳴檔測量9 芯連接電纜，為一對一導通，無問題。在以前曾發(fā)生過航空插頭固定螺栓過長與線芯絕緣不良情況，著重對該位置進行檢查，未發(fā)現(xiàn)問題。

（3）分析射線發(fā)生器的線路：溫度傳感器和氣壓傳感器均為開關(guān)量信號且為串聯(lián)方式，有一個出現(xiàn)問題斷開就會出現(xiàn)報警。通過對線路的分析，確定航空插頭上的7 號腳與9 號腳為檢測線路，用多用表測量為導通狀態(tài)。

總體分析后人為，從控制臺出來的連接電纜和射線發(fā)生器均無問題。為判斷檢查的正確性，將另一個控制臺用現(xiàn)有的連接電纜和射線發(fā)生器進行連接，上電后無報警，調(diào)節(jié)管電壓值均有射線發(fā)出，使用射線劑量監(jiān)測儀查看有劑量產(chǎn)生，拍片試機可滿足使用調(diào)節(jié)。因此判斷問題發(fā)生在控制臺內(nèi)部，由于此設(shè)備無電路圖紙和原理框圖，維修難度較高。

3 故障確認與維修

3.1 射線發(fā)生器

分析射線發(fā)生器接線后列出表1。

表1 RF-300EGM2 型X 光機接線表

3.2 根據(jù)說明書和接線表分析設(shè)備故障

（1）1、2、4 號線芯為散熱風機、機頭指示的一是用于X 射線發(fā)生器的強制風冷，二是用于機頭射線產(chǎn)生的燈光顯示，不會反饋信號給控制臺。

（2）3 號、5 號線芯為高壓發(fā)生器的高壓變壓器一次主線圈引線，這兩根線路有電后射線發(fā)生器才能得到高壓并發(fā)生射線。

（3）6 號線芯是毫安反饋線，在有射線發(fā)生后將高壓線包的二次電流反饋給控制臺，控制臺可根據(jù)反饋信號對一次高壓進行保護。

（4）7 號、9 號線芯從發(fā)生器來看是常閉開關(guān)量，在溫度和氣壓滿足要求的情況下一直導通，起到保護設(shè)備的作用。絕緣氣體壓力低時會出現(xiàn)高壓打火，溫度高了容易造成設(shè)備損壞，因此7號線判斷為本次故障檢查的重點。

3.3 控制臺電路板的檢查維修

（1）通過對控制臺進行跟線測量，發(fā)現(xiàn)7 號線直接連接到電路板，又對電路板進行跟線測量，7 號線到達一個控制繼電器的線圈，而控制繼電器的線圈另一端是一根公用線（+24 VAC），由此判斷此繼電器為保護繼電器，通過7 號、9 號線來控制此繼電器的吸合。

（2）通過對比測量發(fā)現(xiàn)7 號線連接的繼電器線圈兩端的續(xù)流貼片二極管D9 斷開（圖2），型號為肖特基二極管：絲印S3。更換新二極管后，試機依然出現(xiàn)E03 報警。

圖2 控制電路板損壞的續(xù)流二極管

（3）檢修電路板后，對調(diào)兩控制臺的控制電路板，均能在正常的設(shè)備上出射線，電路板問題排除。

（4）通過以上分析，在設(shè)備上電后、未出高壓前會進行一步自檢，確認發(fā)生器與控制臺已連接并且氣壓與溫度正常，并由7號、9 號線之間來控制。

（6）將正常使用的控制臺端控制電纜拆除，設(shè)備出現(xiàn)E03報警，同時多用表直流電壓檔測量控制臺航空插座的7 號、9 號腳之間的電壓為24 VDC。此時設(shè)備斷電，使用外接線將控制臺的7 號、9 號腳之間短接，設(shè)備重新上電，未出現(xiàn)E03 報警，由此確認此報警信息只與7 號、9 號腳有關(guān)。

（7）上電測量報警控制箱7 號—9 號線之間無電壓，說明檢測繼電器的直流供電存在問題。問題應出現(xiàn)在控制臺的控制電源部分。由于面板可以顯示，說明只有一路的控制電壓存在問題，導致設(shè)備自檢未能通過。

3.4 控制臺電源板的檢查

（1）設(shè)備總供電為220 VAC，經(jīng)過一航空插頭輸入設(shè)備，控制臺上有一個2P 小空開，用于設(shè)備總電的通斷。

（2）檢查控制臺控制供電部分，220 VDC 輸入后經(jīng)過一個控制變壓器后進入電路板，電路板有兩路插頭，一路為輸入接控制變壓器，另一路為輸出接控制電路板。

（3）上電測量變壓器的輸出電壓，使用多用表測量與控制變壓器的標記進行比對，多抽頭變壓器的各輸出電壓均正常。

（4）將整流電路板拆下，檢查電路板的控制結(jié)構(gòu)為：交流電輸入→整流橋整流→穩(wěn)壓電路板→輸出至控制電路板，42 VAC 輸入進行橋式整流后為38 VDC，經(jīng)過穩(wěn)壓電路板后為24 VDC 輸出供給電路板。

（5）使用多用表二極管檔對電路板各整流橋和穩(wěn)壓電路板進行測量，確定了穩(wěn)壓電路板損壞，元器件被擊穿，導致無控制電壓（圖3）。

圖3 損壞的穩(wěn)壓電路板

3.5 處理措施

由于此X 光機為進口設(shè)備，對穩(wěn)壓電路板上各元件進行檢查并尋件，未能找到合適備件。損壞的供電電路板報價約5000元，并且貨期較長。通過對設(shè)備工作原理的分析，該路電源用于電路板上繼電器和控制臺側(cè)報警鈴的供電。為及時恢復設(shè)備投入生產(chǎn)，利用國產(chǎn)備件進行替代。尋到一個穩(wěn)壓模塊，輸入28～60 VDC 輸出24 VDC，價格較低且能在控制臺內(nèi)安裝（圖4）。備件安裝完成后連接X 射線發(fā)生器，試機正常后出射線進行拍膠片試驗，通過查看膠片黑度及試塊缺陷位置滿足使用要求，問題得以解決。

圖4 使用替代穩(wěn)壓模塊

4 故障分析及防范

本次故障原因為控制電源無輸出，導致設(shè)備開機時無法完成自檢，分析控制電源損壞原因為過壓造成穩(wěn)壓電路元件擊穿。經(jīng)過對操作人員和班組維修人員進行詢問，設(shè)備出現(xiàn)問題時曾出現(xiàn)過控制保險燒斷情況，燒斷保險是因為將設(shè)備從探傷2號場地移到4 號場地時，電工接線時錯將220 VAC 接到380 VAC 造成過壓損壞。

綜合分析后認為此次設(shè)備損壞原因為：①設(shè)備電流較大，無專用插頭，需電工對設(shè)備進行拆接線；②拆接線電工對設(shè)備不熟悉，導致供電電源接錯；③操作人員對設(shè)備供電不了解，未及時告知接線人員；④設(shè)備無明確供電標識，未能清晰體現(xiàn)供電電壓。

通過此次設(shè)備故障特制定以下防范措施：①制作醒目的標識貼，在控制臺上張貼“設(shè)備供電220 VAC，航插：1 火2 零3地”（圖5）；②就設(shè)備供電情況對操作工、電工等人員進行培訓；③采購專用航空插頭，在設(shè)備使用場所安裝專用插座。

圖5 設(shè)備外殼張貼醒目標識

5 結(jié)語

由于拆接線電工對設(shè)備了解程度不夠，拆接線時為兩名員工進行，接線人員未及時與其他人員溝通，導致錯接電源線造成設(shè)備損壞。由于人員對射線設(shè)備心存懼怕，對射線機的使用和原理接觸較少，導致對設(shè)備了解不足。而射線設(shè)備屬于特殊設(shè)備，可參考的維修案例較少，維修過程涉及到理論知識較多，如高低壓的供電、射線的發(fā)生等內(nèi)容。在維修過程中要對設(shè)備結(jié)構(gòu)原理了解清晰，才能在模擬條件下完成故障的處理。