孫 淑 渠鵬程

（1、華電章丘發(fā)電有限公司，山東 濟(jì)南 250200 2、中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院齊魯研究院三十一室，山東 濟(jì)南 250132）

在火電廠生產(chǎn)過程中，需要應(yīng)用大量的儀表對(duì)生產(chǎn)過程中的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，其中熱控儀表在火電廠運(yùn)行過程中具有重要應(yīng)用，熱控儀表的主要作用是對(duì)水溫、氣溫、氣壓、轉(zhuǎn)速和振動(dòng)等非電量參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，并將測(cè)量的信號(hào)傳遞給DCS 和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，從而為機(jī)組各自動(dòng)控制系統(tǒng)提供參數(shù)輸入和輸出，在發(fā)電廠熱工自動(dòng)化系統(tǒng)中，熱控儀表是最底層的設(shè)備。DCS 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖1 所示。

圖1 DCS 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖

當(dāng)前，隨著DCS 系統(tǒng)在火電廠熱控控制中應(yīng)用越來越廣泛，熱工測(cè)量和控制儀表等在火電廠生產(chǎn)過程中的作用也在不斷提高，直接影響著火電廠的正常運(yùn)行，因此加強(qiáng)熱控儀表的檢查維護(hù)，確保其正常運(yùn)行具有重要意義。

1 電廠熱控儀表常見故障原因

1.1 密封故障

在電場(chǎng)熱控儀表使用過程中，密封故障比較常見。若熱控儀表電纜接口處沒有做好密封，在運(yùn)行過程中水汽等會(huì)進(jìn)入到儀表的內(nèi)部，在潮濕的環(huán)境下，儀表內(nèi)的金屬元件容易出現(xiàn)腐蝕，不僅會(huì)影響到儀表的準(zhǔn)確性，而且還會(huì)縮短其使用壽命，甚至?xí)?dǎo)致出現(xiàn)電源短路的問題，對(duì)火電廠的正常生產(chǎn)造成不利的影響。出現(xiàn)這類故障的原因主要有兩類：一方面，廠家為了壓縮成本，沒有做好密封處理，或者火電廠為了壓縮采購成本，采購時(shí)沒有對(duì)質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的控制；另一方面，工作人員在進(jìn)行熱控儀表的安裝時(shí)，沒有采用與儀表相匹配的密封墊圈，導(dǎo)致儀表的密封性較差。

1.2 接線松動(dòng)

熱控儀表需要對(duì)發(fā)電設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)、全方位的監(jiān)測(cè)，因此熱控儀表通常需要安裝在發(fā)電設(shè)備附近，由于很多發(fā)電設(shè)備在運(yùn)行過程中都會(huì)存在振動(dòng)，受到這種振動(dòng)的影響，以及其它外力的作用，熱控儀表容易出現(xiàn)接線松動(dòng)、螺栓松動(dòng)等方面的問題，導(dǎo)致儀表接觸不良，影響其運(yùn)行效果。在振動(dòng)的影響下，可能會(huì)導(dǎo)致焊接部位失效，出現(xiàn)裂縫等，導(dǎo)致熱控儀表不能夠正常運(yùn)行。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，由于振動(dòng)導(dǎo)致導(dǎo)線接觸不良是熱控儀表常見故障，可以占到熱控儀表故障總數(shù)的30%。

1.3 老化失靈

熱控儀表是有使用壽命的，達(dá)到使用期限之后，其功能無法保證，各零部件出現(xiàn)損壞的可能性也會(huì)增加，如果超期運(yùn)行，儀表故障率會(huì)顯著上升，如果熱工自動(dòng)化系統(tǒng)中關(guān)鍵部位的熱控儀表出現(xiàn)故障，其正常運(yùn)行會(huì)受到較大的影響，進(jìn)而影響到火電廠的正常生產(chǎn)。

1.4 儀表受外力作用

熱控儀表如果受到雷擊、物體擊打等外力的作用，可能會(huì)出現(xiàn)損壞，外部伴熱帶失電也會(huì)造成儀表故障，輕則導(dǎo)致儀表存在故障隱患，嚴(yán)重情況下會(huì)導(dǎo)致儀表直接失效。

1.5 誤操作和誤整定

當(dāng)前，火電廠應(yīng)用的熱控儀表中，有很多智能儀表，這些儀表在使用時(shí)需要對(duì)工作參數(shù)和用途進(jìn)行設(shè)定，然后才能夠正常運(yùn)行。在實(shí)際應(yīng)用過程中，其工作參數(shù)受到運(yùn)行方式的影響，需要根據(jù)不同的運(yùn)行參數(shù)來進(jìn)行調(diào)整和操作，如果存在誤操作或者是誤整定等情況，可能會(huì)導(dǎo)致儀表不能夠正常工作。

2 典型故障排查方法

2.1 巡回檢查法

通過對(duì)熱控儀表進(jìn)行巡回檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)熱控儀表的故障隱患。為了確保巡查中不存在遺漏，應(yīng)將區(qū)域內(nèi)所有熱控儀表進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，編制熱控儀表信息臺(tái)賬和巡回檢查表，根據(jù)巡回檢查表對(duì)所有儀表進(jìn)行定期檢查，檢查過程中應(yīng)重點(diǎn)以下幾方面內(nèi)容：

（1）檢查現(xiàn)場(chǎng)一次儀表顯示的數(shù)值和集控室DCS 畫面數(shù)值，確認(rèn)是否一致；檢查DCS 畫面上調(diào)節(jié)器輸出指示和就地調(diào)節(jié)閥閥位指示是否一致。（2）檢查電源電壓，通過萬用表對(duì)儀表的電壓進(jìn)行檢測(cè)，確認(rèn)電壓是否正常。（3）檢查儀表的保障設(shè)備是否正常運(yùn)行，包括防雨防淋設(shè)備和保溫設(shè)備等。（4）接頭位置檢查，重點(diǎn)檢查儀表和連接件接頭位置，確認(rèn)是夠出現(xiàn)了損壞、腐蝕以及泄漏等方面的問題。（5）檢查儀表是否完整，具體內(nèi)容包括銘牌是否完好；零部件是否齊全；確認(rèn)螺絲、二次插頭、端子接線的牢固情況；檢查密封是否良好；檢查儀表調(diào)節(jié)旋鈕的位置，確認(rèn)其是否滿足實(shí)際的使用需求。（6）檢查儀表指示參數(shù)，確認(rèn)其是否處于正常范圍。如某溫度傳感器，在正常工作時(shí)應(yīng)保持在460℃，突然示數(shù)出現(xiàn)變化，則可以判斷其出現(xiàn)了故障。圖2 中所示，可以明顯看出后左溫度傳感器發(fā)生了斷線故障。（7）對(duì)儀表和環(huán)境的情況進(jìn)行檢查，具體包括檢查儀表的清潔程度，連接管線支撐牢固情況，介質(zhì)流向標(biāo)識(shí)是否正確和相關(guān)標(biāo)識(shí)是否準(zhǔn)確、清晰、完整。

圖2 傳感器斷線故障曲線

2.2 定期排污法

在熱控儀表工作過程中，其測(cè)量的介質(zhì)中包含微小顆粒、油垢等雜質(zhì)，這些雜質(zhì)可能會(huì)沉積在導(dǎo)壓管、液位測(cè)量桶等位置，影響測(cè)量的準(zhǔn)確性，還可能會(huì)影響液位開關(guān)正常動(dòng)作，因此若在巡查中發(fā)現(xiàn)熱控儀表的測(cè)量值出現(xiàn)了比較大的偏差，或者是出現(xiàn)液位開關(guān)誤動(dòng)作的頻率異常，可能是儀表管路內(nèi)雜質(zhì)較多，應(yīng)進(jìn)行排污處理。在進(jìn)行儀器儀表的排污處理時(shí)，需要嚴(yán)格按照流程來進(jìn)行：

（1）在開展儀表的排污之前，應(yīng)與運(yùn)行人員進(jìn)行溝通，確認(rèn)合適的時(shí)間，在運(yùn)行人員同意并且開具工作票以后才能夠?qū)嵤?，避免?duì)生產(chǎn)造成不利影響；若是對(duì)壓力調(diào)節(jié)儀表、流量調(diào)節(jié)儀表等進(jìn)行排污處理，應(yīng)先將其操作方式切換到“手動(dòng)”，避免儀表出現(xiàn)自動(dòng)切換的情況，保證調(diào)節(jié)閥在排污過程中處于穩(wěn)定狀態(tài)。（2）在對(duì)溫差變送器進(jìn)行排污之前，應(yīng)將三閥組的正負(fù)取壓閥關(guān)死，之后再緩慢地打開正負(fù)導(dǎo)壓管排污閥，將介質(zhì)和污物等排入到排污管道，然后開啟三閥組正負(fù)取壓閥，打開排污螺絲，開始排污，污物清理干凈之后將螺絲擰緊。（3）在完成排污工作后，將系統(tǒng)調(diào)回自動(dòng)模式，排污結(jié)束。

2.3 保溫伴熱設(shè)備檢查法

溫度對(duì)于熱控儀表的運(yùn)行有著比較大的影響，我國北方地區(qū)冬季溫度較低，因此在冬季熱電廠通常會(huì)采用保溫伴熱設(shè)備來保證熱控儀表處于合適的溫度之下，從而保證熱控儀表的正常運(yùn)行。而在溫度較低時(shí)保溫伴熱設(shè)備一旦出現(xiàn)故障，會(huì)導(dǎo)致熱控儀表出現(xiàn)故障，因此加強(qiáng)保溫伴熱設(shè)備的檢查是非常重要的。保溫伴熱設(shè)備的檢查通常采用以下方法：

（1）檢查保溫材料，確認(rèn)其是否出現(xiàn)了脫落或者損壞等情況，包括儀表設(shè)備的保溫材料，以及導(dǎo)壓管線等的保溫材料。（2）檢查伴熱設(shè)備，確認(rèn)其是否正常運(yùn)行，具體的檢查方式包括通過觸摸法檢查保溫箱的伴熱帶的運(yùn)行情況，是否在發(fā)熱；檢查熱溫度傳感器，確認(rèn)其安裝位置是否正確；溫度設(shè)定旋鈕指示值是否正常。（3）檢查蒸汽伴熱情況，確認(rèn)其是否正常。對(duì)于采用蒸汽伴熱的儀表應(yīng)特別注意，應(yīng)根據(jù)儀表表面溫度的實(shí)際情況，對(duì)伴熱蒸汽的流量進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，確認(rèn)溫度適宜；若出現(xiàn)疏水器連續(xù)排氣的情況，表明此時(shí)的蒸汽流量較大，應(yīng)調(diào)節(jié)閥門降低蒸汽流量；若疏水器較長(zhǎng)時(shí)間都未進(jìn)行排氣，則應(yīng)加大蒸汽流量，避免儀表導(dǎo)壓管內(nèi)介質(zhì)出現(xiàn)凝結(jié)，確保儀表可以正常運(yùn)行。

2.4 停用排查法

在儀表出現(xiàn)故障，或者是全廠進(jìn)行停機(jī)大修時(shí)，應(yīng)停用熱控儀表，并進(jìn)行排查檢修，具體應(yīng)按照以下流程進(jìn)行：

（1）和運(yùn)行人員溝通，和運(yùn)行人員達(dá)成一致，并采取停機(jī)措施。（2）在進(jìn)行故障儀表、元件等的拆除之前，應(yīng)將儀表電源、氣源等關(guān)閉；在拆卸過程中，應(yīng)注意拆卸不同類型的儀表，應(yīng)根據(jù)儀表的性質(zhì)采取針對(duì)性的措施；若進(jìn)行熱電偶、熱電阻等儀器的拆取時(shí)，應(yīng)做好防漏電措施，具體的措施是應(yīng)用絕緣膠布等對(duì)電纜線芯接頭位置進(jìn)行包纏；在進(jìn)行壓力變送器、壓力表等的拆卸時(shí)，應(yīng)采取措施放置出現(xiàn)壓口堵塞的情況，避免出現(xiàn)局部憋壓的情況，正確的操作是先將所有閥門關(guān)閉，開啟排污門排污泄壓之后，應(yīng)關(guān)閉二次閥門，松動(dòng)安裝接頭，排氣，排殘液，待排完后再卸下儀表；在進(jìn)行氣動(dòng)儀表和電氣閥門定位器等的拆卸時(shí)，必須要先將氣源關(guān)閉，確保松開過濾器減壓閥接頭；在拆卸儀表時(shí)，應(yīng)做好標(biāo)識(shí)，避免回裝時(shí)出現(xiàn)措施，導(dǎo)致量程不同的儀表出現(xiàn)混裝。（3）在進(jìn)行連鎖儀表的拆卸時(shí)，應(yīng)將閥門切換至“手動(dòng)”，然后再進(jìn)行拆卸。

3 結(jié)論

熱控儀表在火電廠運(yùn)行過程中有著非常重要的作用，應(yīng)加強(qiáng)熱控儀表故障特點(diǎn)的研究，通過深入分析導(dǎo)致火電廠熱控儀表故障的原因，采取針對(duì)性的措施進(jìn)行排查，及早發(fā)現(xiàn)火電廠的故障。本文從密封故障、接線松動(dòng)、老化失靈、外力作用和誤操作和誤整定等方面，分析了熱控儀表故障的原因，并且從巡回檢查、保溫伴熱、定期排污、儀表停用排查等方面，對(duì)火電廠熱控儀表故障的排查方法進(jìn)行了探討。