電廠熱工儀表典型故障解析

張震（內(nèi)蒙古大唐國(guó)際克什克騰煤制天然氣有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 赤峰 025350）

改革開放后，國(guó)家加強(qiáng)現(xiàn)代化工業(yè)的建設(shè)。在現(xiàn)代化工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時(shí)，工廠生產(chǎn)所需資源過度消耗，能源資源缺乏問題日漸嚴(yán)重。電廠作為主要?jiǎng)恿S，在我國(guó)進(jìn)行了大規(guī)模的擴(kuò)建。工業(yè)建設(shè)正常運(yùn)行需要熱工儀表對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量。

電廠正常運(yùn)行時(shí)，工作人員需要通過熱工儀表對(duì)設(shè)備以及系統(tǒng)實(shí)時(shí)了解。熱工儀表主要測(cè)量設(shè)備的溫度，壓力，流量，液位等。根據(jù)設(shè)備系統(tǒng)的情況自動(dòng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)，減少工作人員的工作量提高設(shè)備的運(yùn)行效率。

1 熱工儀表的主要分類

1.1溫度測(cè)量?jī)x

溫度測(cè)量?jī)x表主要分為兩大類：非接觸式測(cè)溫儀表，接觸式測(cè)溫儀表。其中非接觸式測(cè)溫儀表分為輻射式，紅外線。輻射式由輻射式，光學(xué)式，比色式組成。紅外線由熱敏探測(cè)，光電探測(cè)，熱電探測(cè)組成。接觸式由膨脹式、壓力式和熱電偶。膨脹式由玻璃液體，雙金屬組成。壓力式由液體，氣體，蒸汽組成。熱電阻由鉑銠-鉑，鎳鉻-鎳鋁，鎳鉻-考銅組成。根據(jù)電廠的工作環(huán)境，溫度測(cè)量?jī)x通常使用熱電阻、熱電偶、玻璃管水銀以及雙金屬溫度測(cè)量?jī)x。

1.2 壓力測(cè)量?jī)x

壓力測(cè)量?jī)x根據(jù)原理不同分為不同的種類。以流體靜力學(xué)為原理的液柱式壓力計(jì)。以胡克定律為基礎(chǔ)的彈性壓力表。精力平衡原理的負(fù)荷式壓力計(jì)。以及包含應(yīng)變效應(yīng)，壓阻效應(yīng)，壓電效應(yīng)，霍爾效應(yīng)等組成的壓力傳感器。

1.3 流量測(cè)量?jī)x

流量測(cè)量?jī)x因其產(chǎn)生較早并原理較為簡(jiǎn)單，早在公元前一千年左右，埃及便出現(xiàn)了最早的流量測(cè)量?jī)x用于測(cè)量尼羅河的流量。在科技高速發(fā)展的當(dāng)代，流量測(cè)量?jī)x根據(jù)現(xiàn)在提出的理論觀點(diǎn)進(jìn)行了多元化發(fā)展。根據(jù)測(cè)量液體的狀態(tài)，分為單相流量計(jì)和多相流量計(jì)。按照測(cè)量的原理，可分為五種流量計(jì)：

1.3.1 容積式流量計(jì)

利用流體本身的動(dòng)力推動(dòng)儀表的部件轉(zhuǎn)動(dòng)，利用儀表中某一標(biāo)準(zhǔn)體積連續(xù)地對(duì)被測(cè)介質(zhì)進(jìn)行測(cè)量，最后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體積計(jì)量的次數(shù)，計(jì)算出流過流量計(jì)的介質(zhì)的總?cè)莘e。

1.3.2 差壓式流量計(jì)（節(jié)流式流量計(jì)）

利用安裝在管道中的節(jié)流裝置（如孔板、噴嘴、文丘利管等）,使流體流過時(shí)，產(chǎn)生局部收縮，在節(jié)流裝置的前后形成靜壓差。該壓差的大小與流過的流體的體積流量一一對(duì)應(yīng)，利用差壓計(jì)測(cè)出壓差值，即間接地測(cè)出流量值。

1.3.3 速度式流量計(jì)

采用直接或間接測(cè)量流體平均速度的方法測(cè)量流體的流量。屬于速度式流量計(jì)的有靶式流量計(jì)、電磁流量計(jì)、渦輪流量計(jì)、超聲波流量計(jì)、旋渦式流量計(jì)及墊式流量計(jì)等。

1.3.4 質(zhì)量式流量計(jì)

質(zhì)量式流量計(jì)是測(cè)量所經(jīng)過的流體質(zhì)量。目前，屬于此類流量計(jì)的有慣性力式質(zhì)量流量計(jì)（屬于直接式的一種，還有所謂補(bǔ)償式）、推導(dǎo)式質(zhì)量流量計(jì)等。這種測(cè)定方式具有被測(cè)流體流量不受流體的溫度、壓力、密度、勃度等變化的影響，是一種處于發(fā)展中的流量測(cè)定方式。

1.3.5 其他流量計(jì)：激光多普勒流量計(jì)

2 典型故障分析

2.1溫度測(cè)量?jī)x典型故障及分析

溫度測(cè)量?jī)x安裝時(shí)，安裝環(huán)境不能準(zhǔn)確的體現(xiàn)工業(yè)設(shè)備的實(shí)際溫度，造成了溫度測(cè)量?jī)x的故障發(fā)生。例如，在測(cè)量設(shè)備內(nèi)部系統(tǒng)的介質(zhì)溫度，但將溫度測(cè)量?jī)x放置在不通風(fēng)，且易腐蝕的地方。對(duì)溫度測(cè)量?jī)x造成了一定程度的損壞?？赡苁箿囟葴y(cè)量?jī)x內(nèi)部的線路暴漏或藕絲斷路。此外，溫度測(cè)量?jī)x是在規(guī)定范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè)量檢測(cè)。如果溫度低于或者高于溫度測(cè)量?jī)x的最小值或最大值，會(huì)產(chǎn)生不正確的測(cè)量結(jié)果。還有一點(diǎn)，在將溫度測(cè)量?jī)x安裝進(jìn)爐膛時(shí)，插入的深淺會(huì)影響測(cè)量的結(jié)果。溫度的傳播需要空氣進(jìn)行傳播以完成點(diǎn)源輻射，插入過深致使過于接觸設(shè)備，溫度比實(shí)際值偏高。插入過淺，點(diǎn)源與測(cè)量?jī)x之間存在大量的空氣吸收熱量，測(cè)量值比實(shí)際值偏低。長(zhǎng)時(shí)間使用后，專業(yè)人員對(duì)溫度測(cè)量?jī)x進(jìn)行檢測(cè)與維護(hù)，否則熱電偶絕緣，溫度測(cè)量?jī)x內(nèi)部部件因污垢或鹽渣過多導(dǎo)致熱電偶絕緣不良。

2.2 壓力測(cè)量?jī)x典型故障及分析

隨著科技的發(fā)展，大量增加壓力測(cè)量?jī)x表的理論依據(jù)，致使壓力測(cè)量?jī)x表更加精確，靈敏，簡(jiǎn)捷，高效，能滿足各種惡劣環(huán)境。壓力測(cè)量?jī)x的典型事故主要有三面：一方面是壓力測(cè)量?jī)x指針在起始位置或者固定位置，不會(huì)隨壓力的變化而變化。一方面，指針指示的數(shù)據(jù)與真實(shí)數(shù)據(jù)有較大誤差。最后一方面，指針在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)幅度較大，震動(dòng)性較強(qiáng)。

原因如下：

2.2.1壓力測(cè)量?jī)x內(nèi)部彈簧或齒輪因使用時(shí)間較長(zhǎng)出現(xiàn)老化現(xiàn)象。專業(yè)工作人員對(duì)測(cè)量?jī)x要定時(shí)定期檢查，維護(hù)以及更新。

2.2.2 壓力測(cè)量?jī)x安裝環(huán)境較為惡劣致使內(nèi)部彈簧管被腐蝕或者被堵塞。對(duì)于此種情況，需有相關(guān)人員對(duì)零件內(nèi)部進(jìn)行疏通或者對(duì)零件更換。

2.2.3 壓力測(cè)量?jī)x安裝在震動(dòng)幅度比較大的設(shè)備，劇烈的震動(dòng)使壓力測(cè)量?jī)x內(nèi)部零件。在安裝過程中，需加強(qiáng)壓力測(cè)量?jī)x的牢固程度，與設(shè)備產(chǎn)生共振。

2.2.4 壓力測(cè)量?jī)x受到強(qiáng)烈的碰撞致使內(nèi)部的扇形齒輪與各小齒輪之間咬合較為吃力。

2.2.5 在回零時(shí)，扇形齒輪因各種原因與中心軸對(duì)接不徹底。需要工作人員取下壓力測(cè)量?jī)x內(nèi)部的指針進(jìn)行重置。

2.2.6 對(duì)于指針指示錯(cuò)誤，較大原因是測(cè)量?jī)x內(nèi)部間隙太小，不易于齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)。需要對(duì)齒輪增加一些潤(rùn)滑油或者擴(kuò)大間隙。

2.2.7 壓力測(cè)量?jī)x隨外界壓力增大，示值逐漸增大或減少。主要原因是測(cè)量?jī)x的傳動(dòng)比發(fā)生變化。將調(diào)整螺釘向外移，可降低傳動(dòng)比。調(diào)整螺釘向內(nèi)移，增大傳動(dòng)比。

2.2.8 齒輪出現(xiàn)傾斜，中心軸出現(xiàn)偏移。需專業(yè)人員定期檢查，維護(hù)。

3 流量測(cè)量?jī)x典型故障及分析

流量測(cè)量?jī)x在電廠的運(yùn)作中占據(jù)著至關(guān)重要的位置。主要測(cè)量生產(chǎn)時(shí)的液體介質(zhì)和氣體介質(zhì)。在電廠的生產(chǎn)中，常見的流量測(cè)量?jī)x是差壓式流量計(jì)。差壓式流量計(jì)主要分為兩部分，一次裝置和二次裝置。一次裝置主要功能是測(cè)量，安裝在氣體介質(zhì)通過的管道中。通過壓力差進(jìn)行計(jì)算將數(shù)據(jù)傳至二次裝置。二次裝置主要是顯示作用。將一次裝置傳遞的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為流量進(jìn)行顯示。在實(shí)際使用過程中，常常出現(xiàn)指示針移動(dòng)距離較小，指針不移動(dòng)或者指針在零下。而且測(cè)量的數(shù)據(jù)比實(shí)際值偏低或偏高甚至超出上限。

原因如下：

3.1 指示針不移動(dòng)或者移動(dòng)幅度較小，差壓式流量計(jì)內(nèi)部故障。若是差壓計(jì)內(nèi)部零件完好，則是平衡閥關(guān)閉時(shí)為全部關(guān)閉或者出現(xiàn)泄漏。又或者是節(jié)流裝置根部高低壓閥忘記打開或阻塞。處理時(shí)，注意工作流程，防止工作步驟遺漏。定期對(duì)差壓計(jì)進(jìn)行檢查維護(hù)。

3.2 指示針偏低主要是由高壓側(cè)管路不嚴(yán)密造成。指針偏高主要是低壓側(cè)管路不嚴(yán)密造成。偏低還可能因?yàn)槠胶忾y未關(guān)閉或者關(guān)閉不嚴(yán)造成。又或者二次裝置零位失調(diào)，低壓側(cè)管路有空氣積存。偏高是由于蒸汽等氣體介質(zhì)的壓力值低于差壓計(jì)的設(shè)計(jì)值，低壓側(cè)管路嚴(yán)重泄漏。另外，節(jié)流裝置和差壓計(jì)不配套也會(huì)造成指示偏低或偏高。

3.3 指針不動(dòng)是由防凍設(shè)施失效，差壓計(jì)及導(dǎo)壓管內(nèi)液壓凍住或者高低壓閥未打開造成。

4 結(jié)語(yǔ)

毫無(wú)疑問，隨著科技不斷快速發(fā)展，電廠熱工儀表會(huì)不斷地?fù)Q代更新。性能會(huì)更加的精確，高效，簡(jiǎn)捷。熱工儀表為電廠的正常運(yùn)行做出了巨大貢獻(xiàn)。電廠工作人員應(yīng)定期檢查維護(hù)熱工電表，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)并掌握更多技術(shù)。對(duì)于熱工儀表的故障處理，要根據(jù)實(shí)際情況維修或者更換，并不斷完善熱工儀表的管理體系，加強(qiáng)突發(fā)事件發(fā)生時(shí)需要注意的事項(xiàng)說明。使電廠運(yùn)作的安全性得到保障。

[1]彭勃，李鐸.電廠熱工儀表的故障分析與探討[J].科技專論，2013，18（229）：301.

[2]汪金根.淺談火電廠熱工儀表安裝試運(yùn)行及常見故障處理[J].電力訊息，2014，211.

[3]王鵬.電廠熱工儀表典型故障分析[J].科建園地，2013年（06）：293.