火電廠熱控儀表常見故障類型分析及排查措施研究

山東華聚能源股份有限公司電力工程中心 黃常路 山東能源兗礦能源華聚能源趙樓綜合利用電廠 隋 強(qiáng) 王 生

1 引言

為了做好故障排查和檢修工作，在日常排查中，發(fā)現(xiàn)熱控儀表潛在的問題并加以修復(fù)，能夠延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，為火電廠獲取更多的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。這就需要工作人員結(jié)合熱控儀表常見的故障類型，制定出行之有效的排除方案和措施，以此為機(jī)組的可持續(xù)運(yùn)行提供可靠的數(shù)據(jù)支持。

2 火電廠熱控儀表常見故障的類型研究

2.1 密封故障

火電廠熱控儀表產(chǎn)生密封故障的原因在于，在安裝儀表時(shí)，未能做好電纜口的密封處理，導(dǎo)致外部水分滲入儀表內(nèi)部。在高濕度的作業(yè)環(huán)境下，水分會(huì)大量滲進(jìn)儀表的各個(gè)元件中，造成元件的腐蝕，加速老化的同時(shí)，還會(huì)降低熱控儀表的使用年限，使得儀表測(cè)量的精準(zhǔn)性下降，若未采取有效的措施及時(shí)處理，整個(gè)系統(tǒng)都會(huì)停止運(yùn)轉(zhuǎn)[1]。

2.2 接線松動(dòng)

在火電廠的日常生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)中，熱控儀表的主要作用，就是對(duì)發(fā)電設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，為保障檢測(cè)結(jié)果的真實(shí)性和可靠性，需要將儀表和發(fā)電設(shè)備之間的距離，控制在合理范圍內(nèi)。但由于發(fā)電設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間處于高頻率的運(yùn)作狀態(tài)，加之振幅較大，使得儀表在測(cè)量過程中會(huì)受到外力的影響，在外力的作用下，連接處會(huì)發(fā)生松動(dòng)的問題，導(dǎo)致儀表接觸不良。若連接方式為焊接或者鉚接，長(zhǎng)期受到外力的作用，連接處也可能會(huì)發(fā)生損壞，從而給測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性造成不良影響。

2.3 老化失靈

熱控儀表的使用年限較為固定，在設(shè)備的使用年限內(nèi)，測(cè)量的穩(wěn)定性和精準(zhǔn)性能夠得到保證，發(fā)生故障的頻率較低，一旦超出使用年限，儀表內(nèi)部的零件會(huì)發(fā)生老化和損壞，隨著時(shí)間的不斷延長(zhǎng)，故障的發(fā)生頻率也會(huì)隨之提升。針對(duì)這種情況，一方面要加強(qiáng)故障排查和檢修，另一方面要及時(shí)更換老化失靈的零部件。

2.4 外部環(huán)境

為提升測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，需要在發(fā)電設(shè)備的周邊，安裝相應(yīng)的發(fā)電儀表。因此熱控儀表在運(yùn)行過程中，難免會(huì)受到外部環(huán)境的影響，如雷擊等，在非周期性循環(huán)的外力影響下，熱控儀表易遭到破壞，但因外力的產(chǎn)生不固定，存在不確定性，導(dǎo)致防治難度較大。

2.5 錯(cuò)誤操作

智能化的熱控儀表，能夠自動(dòng)完成測(cè)量工作，無須人為干預(yù)，但要提前設(shè)定儀表的各項(xiàng)參數(shù)。智能化熱控儀表在運(yùn)行的過程中，會(huì)受到外界環(huán)境的影響，由于外部環(huán)境中不確定因素較多，且處于動(dòng)態(tài)變化中，因此需要對(duì)已設(shè)定參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，若調(diào)整的不夠及時(shí)，出現(xiàn)了滯后的情況，就會(huì)造成數(shù)據(jù)的混亂，影響到測(cè)量的精準(zhǔn)性，同時(shí)，在切換智能熱控儀表的模式和設(shè)定的運(yùn)行參數(shù)時(shí)，都需要人為操作，這對(duì)操作人員的專業(yè)能力提出了要求，在實(shí)際操作過程中，一旦發(fā)生人為失誤，智能儀表在實(shí)施測(cè)量任務(wù)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)測(cè)量失真，甚至無法完成任務(wù)的情況。

3 火電廠熱控儀表常見故障的排查方法

3.1 巡回檢查法

在應(yīng)用巡回檢查法，排查火電廠熱控儀的常見故障時(shí)，首先要做好熱控儀表的統(tǒng)計(jì)工作，將檢查范圍內(nèi)的熱控儀表，編制成檔案資料的形式，在編制時(shí)要明確記錄儀表的安裝位置等，以此為巡查路線的設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。將編制好的數(shù)據(jù)檔案以及巡回路線交由相關(guān)人員后，還要建立健全巡回檢查機(jī)制，確保相關(guān)人員能夠定期巡查，在實(shí)際工作過程中，火電廠熱控儀表檢驗(yàn)要點(diǎn)及目的圖如圖1所示[2]。

圖1 火電廠熱控儀表檢驗(yàn)要點(diǎn)及目的

在巡查熱控儀表的過程中，針對(duì)超出使用年限的儀表要及時(shí)更換；檢查一次儀表設(shè)備的值數(shù)和集控室的DCS 畫面中的值數(shù)，對(duì)比二者是否一致；在開展輸入電源電壓的巡查作業(yè)時(shí)，要利用外用表，檢測(cè)電源的電壓，以明確其是否在合理范圍內(nèi)；在檢查保溫設(shè)備、防水設(shè)備以及伴熱設(shè)備時(shí)，要重點(diǎn)檢測(cè)其運(yùn)行狀態(tài)；儀表本體和連接件的接頭處屬于薄弱位置，易發(fā)生泄漏或者損壞等問題，因此要對(duì)接頭位置進(jìn)行系統(tǒng)的檢查；在檢查儀表零部件的完整性時(shí)，要檢查銘牌的完好性、零部件的完整性、螺絲的緊固性、二次插頭和端子接線的牢固性以及儀表的指數(shù)參數(shù)值，通常為全量的20%～80%；同時(shí)還要對(duì)儀表的線路標(biāo)識(shí)和管路進(jìn)行檢驗(yàn)，在實(shí)際檢查中，要精準(zhǔn)判斷出儀表管路的完整情況、線路標(biāo)識(shí)的清晰度以及流向標(biāo)識(shí)的正確度。

3.2 保溫伴熱設(shè)備

北方地區(qū)在冬季氣溫較低，為保證熱控儀表的運(yùn)行質(zhì)量，需要使用保溫伴熱設(shè)備輔助其運(yùn)行，因此在冬季要通過嚴(yán)格的檢查機(jī)制，對(duì)保溫伴熱設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)以及性能等進(jìn)行檢查，如保溫材料的性能、蒸汽伴熱的狀態(tài)等，在使用保溫材料時(shí)性能可能會(huì)出現(xiàn)下降的情況，導(dǎo)致保溫效果不佳，為此要對(duì)儀表線路上的保溫材料展開科學(xué)檢測(cè)。一些熱控儀器表的保溫形式為蒸汽伴熱，因此要聯(lián)系現(xiàn)實(shí)情況，合理調(diào)整蒸汽伴熱的流量。在檢查過程中，若發(fā)現(xiàn)疏水器處于連續(xù)排氣的狀態(tài)，證明供氣閥門的開口較大需要縮小。若疏水器的排氣效果不佳，長(zhǎng)時(shí)間未排氣，要擴(kuò)大閥門開口。通過科學(xué)合理的方式，調(diào)整蒸汽伴熱流量，能夠提升儀表設(shè)備內(nèi)部雜質(zhì)的流動(dòng)效果，為儀表的安全運(yùn)轉(zhuǎn)提供保障。

3.3 定期排污

熱控儀表剛量介質(zhì)的內(nèi)部會(huì)存在一定的雜質(zhì)，這些雜質(zhì)主要以小顆粒為主，在儀器設(shè)備運(yùn)行的過程中，雜質(zhì)會(huì)逐步堆積到液位剛量以及導(dǎo)壓管的位置，一旦雜質(zhì)大量堆積，在一定程度上，會(huì)影響到液位開關(guān)和剛量的動(dòng)作。當(dāng)熱控儀表的剛量值與正常數(shù)值存在偏差時(shí)，要做好儀表內(nèi)部的排污處理，在實(shí)際處理過程中，需要注意的事項(xiàng)包括：為加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的管理，在排污作業(yè)正式開始前，相關(guān)技術(shù)人員要開具票據(jù)；在排污前，要更換儀表的切換模式，將自動(dòng)切換調(diào)整至手動(dòng)切換，以免在排污過程中給儀表設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)造成影響；在對(duì)差壓變送器進(jìn)行排污處理時(shí)，要保證三閥組的正負(fù)取壓閥的狀態(tài)是關(guān)閉，然后再啟動(dòng)正負(fù)導(dǎo)壓管的排污閥，以此為介質(zhì)和污物的有效排出提供保障。當(dāng)污物流進(jìn)排污管道后，可以打開三閥組正負(fù)取壓閥，并開啟排污螺絲，讓污物順利排出。完成作業(yè)后，將螺絲擰緊，確保其處于緊固狀態(tài)后，再將儀表設(shè)備的模式調(diào)整為自動(dòng)模式[3]。

3.4 儀表停用

在檢修熱控儀表的過程中，要先將儀表停用。經(jīng)相關(guān)人員批準(zhǔn)后，將儀表設(shè)備的電源全部關(guān)閉，確定儀表停用后，可開展儀表的拆卸作業(yè)。在拆卸儀表時(shí)，要利用絕緣物包裹電纜線芯的接頭，確保不存在故障隱患。

在拆卸壓力變送器壓以及壓力表的過程中，嚴(yán)禁堵塞壓口，要將一次性閥門全部關(guān)閉，再啟動(dòng)排污門為有效排污做好準(zhǔn)備，然后將二次閥門關(guān)閉，并松動(dòng)接頭以便于殘液的順暢排除，在拆卸環(huán)室孔板時(shí)，要確定標(biāo)識(shí)孔板的具體方向，防止裝反等問題的出現(xiàn)。完成儀表的拆卸作業(yè)后，要在明顯位置進(jìn)行標(biāo)識(shí)，避免同類儀表在回裝過程中混裝。

3.5 儀表投入

針對(duì)完成安裝作業(yè)的氣體儀表管路，要進(jìn)行打壓檢測(cè)，主要檢測(cè)接口處的密封情況，確保密封效果能夠滿足儀器設(shè)備對(duì)穩(wěn)定運(yùn)行的要求；在蒸汽未徹底凝固時(shí)開表，會(huì)產(chǎn)生較大的振動(dòng)幅度，易給熱控儀表內(nèi)部的零部件造成破壞，為解決這一問題，要在合適的位置安裝冷凝罐，以實(shí)現(xiàn)對(duì)蒸汽震蕩的有效控制；補(bǔ)償導(dǎo)線熱電偶的安裝，要連接好電源的正負(fù)極和熱點(diǎn)偶，若正負(fù)極出現(xiàn)接反的問題，儀表設(shè)備的檢測(cè)數(shù)據(jù)與真實(shí)情況，會(huì)存在較大偏差。在調(diào)整DCS 畫面顯示值與儀表顯示數(shù)據(jù)時(shí)，要保證二者檢測(cè)結(jié)果的統(tǒng)一性，完成安裝作業(yè)后，測(cè)試各閥門的運(yùn)行狀態(tài)，正常的運(yùn)行狀態(tài)是，各閥門的狀態(tài)發(fā)生變化，但DCS 系統(tǒng)的顯示情況正常。確定儀表的運(yùn)行不存在任何問題、零部件能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)后，將設(shè)備的運(yùn)行模式切換為自動(dòng)運(yùn)行。

4 故障維修措施

4.1 加強(qiáng)設(shè)備管理

首先，要建立健全火電廠熱控儀表的管理機(jī)制，細(xì)化管理流程、規(guī)范管理程序，合理規(guī)劃熱控儀表的故障檢查內(nèi)容，并將責(zé)任落實(shí)到部門到個(gè)人，一旦發(fā)現(xiàn)有人員未能貫徹落實(shí)檢查機(jī)制，要加大處罰力度，從根本上避免檢查人員之間出現(xiàn)互相推諉，不作為的情況[4]。

其次，要構(gòu)建成熟完善的獎(jiǎng)懲機(jī)制，針對(duì)業(yè)務(wù)能力強(qiáng)，各項(xiàng)檢查措施落實(shí)到位、對(duì)熱控儀表的故障檢查工作有突出貢獻(xiàn)的人員，要給予其適當(dāng)?shù)莫?jiǎng)勵(lì)，以調(diào)動(dòng)相關(guān)人員參與故障檢修的積極性和主觀能動(dòng)性，促使其認(rèn)識(shí)到自身所背負(fù)的責(zé)任和義務(wù)，能夠做好儀器設(shè)備的檢查和維護(hù)，及時(shí)排查出其潛在的故障隱患，并加以處理和修護(hù)，降低重大故障的發(fā)生概率。與此同時(shí)，還要建立常態(tài)化維護(hù)機(jī)制，結(jié)合熱控儀表的具體情況，規(guī)劃?rùn)z修周期，若儀表設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境較差，要提升檢修頻率，縮短檢修維護(hù)周期，

最后，要制定應(yīng)急預(yù)案，總結(jié)火電廠熱控儀表以往的故障情況和處理措施，制定出完備的故障應(yīng)急預(yù)案，為熱控儀表的故障處理提供科學(xué)的指導(dǎo)，火電廠熱控儀表應(yīng)急預(yù)案詳見表1。

表1 火電廠熱控儀表應(yīng)急預(yù)案

4.2 規(guī)范設(shè)備操作

熱控儀表的安裝以及日常應(yīng)用，都要在規(guī)范性操作的基礎(chǔ)上，這就要求相關(guān)人員具備較強(qiáng)的業(yè)務(wù)能力，能夠熟練掌握熱控儀表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、安裝程序、流程以及具體的安裝方法。為此火電廠要加強(qiáng)對(duì)相關(guān)人員的培訓(xùn)，確保其在實(shí)際工作中，能夠按照技術(shù)要求，操作和檢查儀表，以降低人為失誤，對(duì)熱控儀表故障檢查的不良影響，提升故障檢查的精準(zhǔn)性，有利于后續(xù)維修的高質(zhì)量開展。

5 結(jié)語(yǔ)

火電廠熱控儀表關(guān)系到電廠機(jī)組的整體運(yùn)行狀況，因此要提升對(duì)熱控儀表常見故障檢查的重視程度，規(guī)范儀表設(shè)備的安裝流程和操作程序，將熱控儀表的故障發(fā)生率控制在最低限度內(nèi)，以降低后期維修成本，為熱控儀表的持續(xù)性安全運(yùn)行打好基礎(chǔ)。