蔚 焱

（國能陳家港發(fā)電有限公司）

0 引言

熱控儀表是保證電廠機(jī)組運(yùn)行安全的關(guān)鍵設(shè)備之一，其作用在于對機(jī)組運(yùn)行流量、壓力、溫度等進(jìn)行全過程控制，保證其運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定，并提供真實(shí)、精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)以供相關(guān)工作參考。因此，針對電控儀表的檢查與維護(hù)工作十分重要，要求火電廠相關(guān)工作人員能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)儀表異常情況，發(fā)現(xiàn)問題后立即解決，保證其運(yùn)行規(guī)范化，對機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生重要影響。

1 典型故障排查方式

1.1 儀表停用排查法

當(dāng)火電廠熱控儀表出現(xiàn)故障后可緊急停用儀表，并對故障范圍內(nèi)的儀表進(jìn)行拆卸處理，拆卸過程務(wù)必保證關(guān)閉電源避免發(fā)生危險(xiǎn)。拆卸時(shí)注意記錄位置信息，避免后續(xù)安裝錯(cuò)誤。針對不同儀表，拆卸工序具有特定要求，本次研究根據(jù)火電廠現(xiàn)有儀表類型分析拆卸注意事項(xiàng)避免安全隱患。其中，電學(xué)參數(shù)檢測儀表的拆卸需保證電纜接頭處于絕緣狀態(tài)，謹(jǐn)防漏電。對于壓力參數(shù)儀表需避免局部壓力過大，切忌壓口堵塞，首先控制一次閥門，保證其處于關(guān)閉狀態(tài)，并通過排污管路泄壓再拆卸。對于氣動(dòng)參數(shù)儀表的拆卸，需要控制氣源位置始終處于關(guān)閉狀態(tài)，在此基礎(chǔ)上松開過濾器減壓閥接頭。對于環(huán)室孔板，需要明確提示進(jìn)行方向判別，避免安裝錯(cuò)誤，尤其針對直管的安裝，需要保證管路平直。對于聯(lián)鎖儀表的拆卸，需要先切換手動(dòng)模式，再進(jìn)行操作。

1.2 巡回排查法

巡回排查法注重火電廠機(jī)組儀表區(qū)域的日常管理，對儀表運(yùn)行結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并編寫相關(guān)檔案信息，根據(jù)儀表在火電廠的布置位置設(shè)置巡查路線，展開定期和不定期的巡查。主要核查DCS 顯示值與儀表實(shí)際值之間的差異，以及檢查調(diào)節(jié)閥閥位是否正確，整個(gè)流程更應(yīng)用萬用表進(jìn)行電壓數(shù)值測量，一般情況下，針對參數(shù)顯示規(guī)范性的判斷標(biāo)準(zhǔn)為：顯示在最大測量值的20%—80%，保證在電源正常工作的情況下，各個(gè)熱電儀表運(yùn)行正常。針對儀表的檢查，需要確認(rèn)其零部件是否完整、標(biāo)牌是否清晰、連接處是否穩(wěn)固、密封位置是否滿足條件等。此外，還需檢驗(yàn)輔助設(shè)備工作情況，包括保溫設(shè)備、防水設(shè)備。采用視覺檢測方式查看儀表表面、內(nèi)部是否存在腐蝕問題，表面是否有損壞、線路連接牢固性等。

1.3 保溫伴熱設(shè)備檢驗(yàn)法

為保證熱控儀表能夠正常運(yùn)行，需對保溫材料進(jìn)行檢查，確認(rèn)能夠正常保溫，加強(qiáng)對設(shè)備和線路上材料保溫情況的檢查，同時(shí)檢驗(yàn)蒸汽伴熱情況。在火電廠經(jīng)營中，大部分熱控儀表采用蒸汽伴熱方式，需要檢驗(yàn)其疏水器連續(xù)排汽情況，并對供氣閥門進(jìn)行調(diào)整，控制閥門開口調(diào)整蒸汽伴熱流量，保證內(nèi)部介質(zhì)流動(dòng)穩(wěn)定，維護(hù)儀表運(yùn)轉(zhuǎn)。

1.4 定期排污法

熱控儀表剛量介質(zhì)內(nèi)部有小顆粒雜質(zhì)，火電廠經(jīng)營過程中熱控儀表長期運(yùn)作，難免會(huì)導(dǎo)致小顆粒雜質(zhì)堆積，對其液位剛量和導(dǎo)壓管帶來一定影響，會(huì)導(dǎo)致數(shù)值出現(xiàn)偏差，需要進(jìn)行排污處理。在進(jìn)行排污時(shí)需優(yōu)先切換儀表手動(dòng)模式，以免排污時(shí)對參數(shù)造成影響。在處理時(shí)需注意，差壓變送器排污前需要關(guān)閉三閥組的正負(fù)取壓閥，再開啟排污閥，排污后開啟正負(fù)氣壓閥，完成排污后將系統(tǒng)切換為自動(dòng)模式。

2 火電廠熱控儀表類型故障分析

2.1 電磁流量表故障分析

2.1.1 流量信號輸出問題

本次研究針對某火電廠的電磁流量表故障情況展開分析，部分電磁流量計(jì)呈現(xiàn)無流量信號輸出問題，經(jīng)過分析后發(fā)現(xiàn)，造成這一問題的主要原因包括電源故障、線路故障、管道內(nèi)介質(zhì)不足、流體反向流動(dòng)等。對電磁流量表內(nèi)部情況（如圖1 所示）分析后發(fā)現(xiàn)，其中的傳感器安裝位置不當(dāng)，本次研究以此為例對不同安裝位置會(huì)造成的影響展開分析，總結(jié)流量信號輸出故障的多種原因。第一，在a 位置安裝傳感器，位置相對偏高，使得管道內(nèi)部出現(xiàn)一定量空氣；第二，在b 位置安裝傳感器，會(huì)影響管道內(nèi)介質(zhì)量，無法充滿管道；第三，傳感器安裝在e 處時(shí)，會(huì)由于位置偏高而無法保證液體充滿管道。而c 和d 位置為傳感器正確的安裝位置。當(dāng)出現(xiàn)流量信號輸出故障時(shí)還會(huì)引發(fā)空管報(bào)警，主要原因在于儀表內(nèi)傳感器、轉(zhuǎn)換器安裝位置不當(dāng)，影響儀表正常運(yùn)行。

圖1 流量信號輸出問題原因

2.1.2 信號不穩(wěn)定故障

針對火電廠部分電磁流量表進(jìn)行故障排查，發(fā)現(xiàn)存在一些信號不穩(wěn)定的儀表，具體情況表現(xiàn)為信號逐漸減弱，甚至出現(xiàn)信號忽然快速下降。針對此類問題，經(jīng)過初步排查后判定為電極絕緣性能問題或內(nèi)部結(jié)構(gòu)線路短路問題。

2.1.3 無流動(dòng)時(shí)零點(diǎn)顯示不穩(wěn)定

針對無流動(dòng)狀態(tài)時(shí)零點(diǎn)顯示不穩(wěn)定問題，電磁流量表故障主要原因包括四點(diǎn)：第一，管道內(nèi)介質(zhì)含量不足，例如管道內(nèi)存在氣泡、液體不充足或內(nèi)部存在垢層；第二，儀表絕緣性問題，端子與線路連接情況不佳；第三，管道內(nèi)液體微小流動(dòng)，判斷存在前端閥門或截止閥門閉合狀態(tài)不佳問題；第四，接地不良問題，并未遵循儀表接地規(guī)范，存在電磁干擾［1］。

2.2 壓差流量表故障分析

針對火電廠中壓差流量計(jì)故障進(jìn)行檢驗(yàn)，本次研究依照能量守恒定律原理進(jìn)行設(shè)計(jì)，將節(jié)流元件安裝在封閉管道中，根據(jù)管道內(nèi)的流體流動(dòng)情況進(jìn)行流速、靜壓力計(jì)算，根據(jù)其變化能夠判斷，節(jié)流元件附近會(huì)形成壓力差，計(jì)算后發(fā)現(xiàn)壓力差與流量大小成正比關(guān)系，可通過以下公式進(jìn)行流量計(jì)算。

式中，C為流出系數(shù)；β為值經(jīng)濟(jì)，即節(jié)流元件孔徑與上游管道內(nèi)徑比值；ε 為氣體膨脹系數(shù)，△p和p1 分別為壓力差和上游管道內(nèi)流體密度；qm為質(zhì)量流量。

針對壓力差流量表使用過程中的故障展開分析，主要表現(xiàn)為測量誤差偏差，根據(jù)使用情況進(jìn)行故障原因分析，可歸納為兩個(gè)方面。第一，設(shè)計(jì)不當(dāng)會(huì)使得儀表測量精度受到影響；第二，部分裝置的安裝位置不當(dāng)會(huì)直接影響儀表精準(zhǔn)度，如傳感器、節(jié)流元件、調(diào)節(jié)閥等。

2.3 測溫表故障分析

為確?；痣姀S發(fā)電機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行，會(huì)設(shè)有多個(gè)測溫裝置，其作用在于對機(jī)組中的軸承、軸瓦溫度等進(jìn)行全過程監(jiān)控，保證運(yùn)行參數(shù)滿足標(biāo)準(zhǔn)條件，一旦發(fā)現(xiàn)溫度異常，會(huì)立刻做出自動(dòng)報(bào)警、停機(jī)等行為，保證火電廠經(jīng)營安全，機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定。以某火電廠內(nèi)機(jī)組情況為例，其所用的測溫點(diǎn)阻為Pt100 鉑熱電阻，現(xiàn)場采用三線制接線方式，若測溫表顯示超出標(biāo)準(zhǔn)，會(huì)立即發(fā)出跳閘動(dòng)作。根據(jù)其去年單月故障次數(shù)來看，發(fā)現(xiàn)其中元件短路、短路問題相對嚴(yán)重，本次研究對其故障進(jìn)行排查，匯總為以下兩種情況。

第一，測溫電阻自身存在質(zhì)量問題，主要包括：（1）使用測溫元件時(shí)震動(dòng)較大，與軸瓦接觸部分彈簧失效，或無彈簧；（2）測溫導(dǎo)線在特殊環(huán)境下會(huì)影響其性能，在油浸中變硬變脆而出現(xiàn)斷線情況。

第二，測溫元件安裝工藝問題，主要表現(xiàn)為：元件出線位置較短，需要根據(jù)內(nèi)槽情況適當(dāng)增設(shè)轉(zhuǎn)接點(diǎn)，但在檢驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)存在虛焊、脫焊情況，如圖2 所示，在測溫電阻運(yùn)作時(shí)會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)、介質(zhì)沖擊現(xiàn)象，導(dǎo)致脫焊、虛焊位置發(fā)生斷開。

圖2 脫焊圖片

3 火電廠熱控儀表故障最佳檢修方案

3.1 電磁流量表故障檢修

針對電磁流量表故障問題，主要由于傳感器安裝不當(dāng)而導(dǎo)致故障，可以采用儀表停用辦法，檢查不同位置傳感器對管道帶來的影響，確保管道內(nèi)充滿液體介質(zhì)。同時(shí)還需檢驗(yàn)轉(zhuǎn)換器是否存在故障，以免影響儀表信號輸出，可更換線路板排查故障，調(diào)節(jié)小信號切除參數(shù)，恢復(fù)儀表顯示功能［2］。針對空管警告問題，可直接核對機(jī)組內(nèi)傳感器、轉(zhuǎn)換器等元件位置情況，判斷是否能夠正常運(yùn)行，采用短接測試的方式查看不同短接模式下是否會(huì)觸發(fā)報(bào)警信號，從而判斷維修是否有效。

針對信號不穩(wěn)定故障問題，需要采用巡回排查法進(jìn)行故障排查，可預(yù)先檢查導(dǎo)管部分，并清理內(nèi)部中的污垢排除其故障原因，利用軟刷、棉簽等對電極表面進(jìn)行輕輕擦拭，避免破壞表面結(jié)構(gòu)，若發(fā)現(xiàn)存在破損情況需要及時(shí)進(jìn)行更換，恢復(fù)絕緣襯里功能。針對一些工況惡劣的問題，例如酸堿液體介質(zhì)的影響，則需重點(diǎn)檢驗(yàn)信號接線端子，及時(shí)更換端子、O 型圈等部件，做好密封、防腐處理。

針對零點(diǎn)不穩(wěn)定這一故障，對電磁流量表實(shí)際情況展開分析后總結(jié)出問題，分析解決方案。其一是管道內(nèi)介質(zhì)含量問題，可以采用巡回排查法對儀表內(nèi)各個(gè)裝置的位置進(jìn)行核驗(yàn)，確定器件安裝位置是否會(huì)影響管道運(yùn)行情況，并根據(jù)工況參數(shù)加以調(diào)節(jié)，恢復(fù)零點(diǎn)狀態(tài)［3］。其二，對于絕緣性問題，需要檢驗(yàn)端子與線路接觸情況。其三，針對管道內(nèi)液體存在微小流動(dòng)問題，需要從閥門閉合檢驗(yàn)角度入手，確認(rèn)閥門關(guān)閉且無泄漏現(xiàn)象。其四，對于接地不良問題，需對接地電纜線、端子連接狀況進(jìn)行檢查，降低電磁干擾現(xiàn)象。

3.2 壓差流量表故障檢修

壓差流量表故障問題主要總結(jié)為設(shè)計(jì)和安裝兩個(gè)部分。其中，由于設(shè)計(jì)而造成的表示數(shù)不精準(zhǔn)問題，可引用全補(bǔ)償公式確保精度，公式如下：

其中Q1、Q2 分別表示補(bǔ)償前的流量和補(bǔ)償后的流量；KP表示液體與蒸汽密度的補(bǔ)償系數(shù)；KC表示流出系數(shù)的補(bǔ)償系數(shù)；Kε表示氣體膨脹系數(shù)的補(bǔ)償系數(shù)。

針對安裝因素對儀表精準(zhǔn)度帶來的影響，需要明晰故障排查要點(diǎn)，詳細(xì)了解元件安裝位置，檢驗(yàn)液體在管道中的狀態(tài)，是否存在空氣，尤其針對不同走向管道的介質(zhì)流向情況，并核實(shí)一些上游管道中是否按照標(biāo)準(zhǔn)條件安裝擾動(dòng)元件。針對直管段儀表，可采用儀表停用排查方式，并調(diào)節(jié)直管段長，實(shí)現(xiàn)節(jié)流控制。檢查同心度和去牙口位置，保證誤差控制在5%以內(nèi)。在安裝環(huán)節(jié)，還應(yīng)注意螺栓力矩情況，控制墊片厚度，可在管道內(nèi)部進(jìn)行預(yù)先鑲嵌，保證同心度一致。進(jìn)行引壓管路敷設(shè)時(shí)注意尺寸合理性，且無毛刺、直角彎情況。

3.3 測溫表故障檢修

針對測溫表的故障，主要來源于元件自身質(zhì)量和安裝工藝兩個(gè)部分。其中，針對自身質(zhì)量方面的檢修，可檢驗(yàn)元件與軸瓦之間彈簧狀態(tài)，及時(shí)更換或增設(shè)，降低機(jī)組運(yùn)行振動(dòng)對焊點(diǎn)的影響，起到緩沖作用降低元件、線路的損壞。在測溫導(dǎo)線選材方面需保證外層包裹性能的絕緣性、耐腐蝕性、耐油浸性等。還可根據(jù)元件和導(dǎo)線情況增設(shè)波紋管，延長導(dǎo)線使用壽命。

針對元件安裝問題，包括元件出線較短，且轉(zhuǎn)接點(diǎn)虛焊、脫焊問題，則需做好電阻安裝質(zhì)量的把關(guān)，以介質(zhì)沖擊方向?yàn)橐罁?jù)來布線，避免管道內(nèi)介質(zhì)流動(dòng)所導(dǎo)致的根部沖擊，科學(xué)調(diào)節(jié)其走線狀態(tài)。可在油槽內(nèi)綁扎白布帶，間隔控制在50cm，并涂抹絕緣漆降低介質(zhì)沖突的影響［4］。對油槽出線裝置進(jìn)行檢測，根據(jù)情況選擇更換出線裝置，本次研究對現(xiàn)有裝置檢測后發(fā)現(xiàn)有必要更換，選擇304 不銹鋼材質(zhì)，并布設(shè)穿線孔，將導(dǎo)線旋緊，避免其出現(xiàn)油液泄露問題。

4 結(jié)束語

本文結(jié)合火電廠熱控儀表運(yùn)行情況展開分析，總結(jié)電磁流量表、壓差流量表以及測溫裝置這三類儀器在應(yīng)用過程中的常見故障類型、原因以及檢修辦法。綜合來看，想要保證火電廠機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定，需要進(jìn)一步加強(qiáng)對熱控儀表的管理維護(hù)，建立常態(tài)化管護(hù)機(jī)制，落實(shí)巡檢機(jī)制，投入更多人力、物力資源進(jìn)行對儀表的檢驗(yàn)與控制。尤其針對儀表導(dǎo)線連接、內(nèi)部裝置安裝位置、元件安裝規(guī)范性等。如此一來，能夠有效提高儀表測量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度，保證運(yùn)行數(shù)據(jù)在規(guī)范范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)步運(yùn)行。