電廠熱工儀表的故障分析與探討

李成伍

【摘 要】對(duì)于運(yùn)行中的電廠來說，熱工儀表的正常工作決定了其工作的穩(wěn)定性。由此可見，電廠熱工儀表的作用非同小可，應(yīng)該認(rèn)真對(duì)待儀表使用過程中遇到的故障和問題。本文筆者淺析了電廠熱工儀表常遇到的故障問題和其處理措施，針對(duì)問題，進(jìn)行各種剖析，同時(shí)，也給出了相應(yīng)的故障解決方案。

【關(guān)鍵詞】熱工儀表；故障；處理；

一、電廠熱工儀表常遇的故障問題

1、壓力測(cè)量?jī)x表的故障分析

壓力測(cè)量?jī)x表的典型故障主要有以下方面：

（1） 因?yàn)閴毫y(cè)量?jī)x表周圍的環(huán)境溫度而導(dǎo)致了誤差產(chǎn)生了變化。按照要求，就地壓力表的設(shè)計(jì)使用環(huán)境溫度范圍大致在-40～60攝氏度之內(nèi)，當(dāng)使用環(huán)境溫度不滿足條件時(shí)，彈簧管材料力學(xué)性能就會(huì)發(fā)生變化，就無法得到被測(cè)介質(zhì)的壓力，如汽輪機(jī)本體下部抽汽管道密集處等溫度較高的部位。

（2） 因?yàn)閿[放儀表的地理位置不當(dāng)導(dǎo)致的測(cè)量誤差。在生產(chǎn)過程中，一般會(huì)有不同的工藝需要，而介質(zhì)的壓力取源點(diǎn)的位置設(shè)計(jì)就是由這些不同的工藝流程需求所決定的。如果取源點(diǎn)的高度和表計(jì)的擺放環(huán)境所產(chǎn)生的壓力感受部件之間存在偏差，那么就會(huì)使得導(dǎo)壓管路中的液柱差值準(zhǔn)確性下降，特別是相對(duì)于一些低壓系統(tǒng)而言。 比如在汽輪機(jī)的潤(rùn)滑油系統(tǒng)中，如果將介質(zhì)的壓力取源點(diǎn)的位置，設(shè)置在了最遠(yuǎn)端的軸承，此時(shí)油壓大約為0.6MPa，然而變送器大多數(shù)布置于運(yùn)轉(zhuǎn)層下油箱附近，一般600MW 機(jī)組有6m左右的油柱高度，很容易造成測(cè)量誤差，導(dǎo)致系統(tǒng)故障報(bào)警，甚至跳機(jī)。

（3）由施工中不合理的引壓管帶來的誤差。壓力測(cè)量安裝導(dǎo)壓管的一些故障會(huì)使反映壓力不準(zhǔn)確，造成誤差。

（4）沒有定期校準(zhǔn)和檢驗(yàn)、量程設(shè)置存在偏差和接線錯(cuò)誤導(dǎo)致的問題。如果長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不對(duì)設(shè)備儀器進(jìn)行定期的校驗(yàn)，就很有可能導(dǎo)致彈簧管壓力表發(fā)生跳躍轉(zhuǎn)動(dòng)或者變差大等故障。當(dāng)使用DCS控制電廠系統(tǒng)時(shí)，如果，若DCS內(nèi)部量程設(shè)置和變送器數(shù)量不一致，就很很容易造成變送器顯示偏大較大的數(shù)值；若正確使用了變送器，但DCS內(nèi)部跳線設(shè)置不對(duì)，那么DCS一樣會(huì)顯示壞點(diǎn)，沒有24 v電源。壓力測(cè)量?jī)x表主要有彈簧管壓力表、電容式壓力（差壓）變送器、壓力開關(guān)等，壓力表主要用于就地指示，變送器主要實(shí)現(xiàn)壓力的遠(yuǎn)傳與信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)化，壓力開關(guān)主要用于介質(zhì)壓力超限時(shí)實(shí)現(xiàn)報(bào)警、聯(lián)鎖保護(hù)。

2、流量?jī)x表的故障分析

對(duì)電廠中液體介質(zhì)和氣體介質(zhì)的測(cè)量都有專門的測(cè)量設(shè)備，比如：由孔板配差壓變送器組成的流量測(cè)量?jī)x表用來測(cè)量液體的流量；由差壓測(cè)量裝置配合差壓變送器組成的測(cè)量?jī)x表用來測(cè)量氣體介質(zhì)，其中，差壓測(cè)量裝置的表現(xiàn)形式是多種多樣的。

就超聲波流量計(jì)來說，常見的故障有：

（1）流量計(jì)的管道出現(xiàn)超常振動(dòng)，出現(xiàn)了渦流現(xiàn)象，最后會(huì)導(dǎo)致超聲波流量計(jì)的指示值不穩(wěn)定；

（2）將流量計(jì)安裝在了管道頂部或者是管道的下部，長(zhǎng)時(shí)間的使用和運(yùn)行，將會(huì)在這些地方積累沉淀物，給測(cè)量帶來較大誤差，通常情況下會(huì)造成測(cè)量值偏大；

（3）流量計(jì)管道內(nèi)的被測(cè)介質(zhì)沒有將整個(gè)空間填滿，同時(shí)，流量計(jì)的安裝位置位于彎頭和閥門附近，一旦介質(zhì)的流態(tài)變化較大，也會(huì)使得測(cè)量值出現(xiàn)較大的波動(dòng)；

（4）管道的內(nèi)徑接近流量計(jì)的內(nèi)徑時(shí)，測(cè)量會(huì)出現(xiàn)一定的誤差；

（5）當(dāng)測(cè)量?jī)x表所處的環(huán)境中出現(xiàn)有電磁波干擾時(shí)，流量會(huì)出現(xiàn)無規(guī)則的變化。

對(duì)于差壓流量計(jì)來說，對(duì)常見的故障進(jìn)行分析有：

差壓流量計(jì)出現(xiàn)測(cè)量值偏小的情況時(shí)，主要是差壓偏小造成的，這是因?yàn)槠胶忾y沒有全部關(guān)閉或者是正負(fù)側(cè)的凝結(jié)球凝結(jié)水位出現(xiàn)差值；

差壓流量計(jì)出現(xiàn)測(cè)量值偏大的情況時(shí)，主要是因?yàn)榈蛪簜?cè)的管道沒有進(jìn)行嚴(yán)密的封裝，或者是低壓側(cè)的管道中存在空氣；

（3）當(dāng)測(cè)量?jī)x表的指示值不變時(shí)，通常是因?yàn)闆]有投入使用防凍伴熱的相關(guān)設(shè)施，造成導(dǎo)壓管內(nèi)部的液體凍住。

3、溫度測(cè)量?jī)x表的故障分析

溫度傳感器的種類也有許多，電廠中主要使用的有熱電阻以及熱電偶。熱電偶的工作原理是通過熱點(diǎn)效應(yīng)從而對(duì)溫度進(jìn)行測(cè)量，實(shí)現(xiàn)溫度和電勢(shì)之間的轉(zhuǎn)化。熱電阻的工作原理則是因?yàn)槊恳粋€(gè)溫度都有一個(gè)對(duì)應(yīng)的電勢(shì)，從而可以通過電阻和導(dǎo)體的溫度上的變化，對(duì)溫度進(jìn)行測(cè)量。

（1）安裝的具體位置

取源點(diǎn)不能代表工藝介質(zhì)的真正的溫度，所以溫度測(cè)量系統(tǒng)會(huì)常出現(xiàn)故障。比如有爐膛溫度的測(cè)點(diǎn)附近發(fā)生延期堵塞，導(dǎo)致流動(dòng)異常等。 還有一個(gè)重要原因就是插入的深度不符合要求，導(dǎo)致了溫度測(cè)量結(jié)果不精準(zhǔn)。如爐膛內(nèi)壁的溫度，是通過空氣的對(duì)流而進(jìn)行導(dǎo)熱的，所以會(huì)造成溫度偏低的現(xiàn)象。

（2） 接線不正確

若熱點(diǎn)偶的型號(hào)荷補(bǔ)償?shù)膶?dǎo)線型不同，就會(huì)造成測(cè)量溫度與實(shí)際溫度的數(shù)據(jù)差異，甚至?xí)砍蹋粶y(cè)量溫度與實(shí)際溫度兩者之間存在一個(gè)固定差值，該差值通過正極與負(fù)極之間的錯(cuò)誤呈現(xiàn)出來；若接線盒的密封程度不夠嚴(yán)實(shí)，還會(huì)導(dǎo)致機(jī)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)潮濕；此外，如果補(bǔ)償導(dǎo)線絕緣的降低也會(huì)造成信號(hào)回路器接地。以上原因都會(huì)造成測(cè)量的溫度低于實(shí)際的溫度問題的出現(xiàn)。

二、對(duì)于熱工儀表常遇故障的處理措施

1、嚴(yán)格控制儀表安裝與檢驗(yàn)

在對(duì)儀表進(jìn)行安裝以及檢驗(yàn)等操作的時(shí)候，一定要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地測(cè)量出來的實(shí)際安裝坡度，準(zhǔn)確的計(jì)算出理論值與實(shí)際值之間的偏差，再將所得到的數(shù)據(jù)反饋到檢測(cè)人員手中，再由他們根據(jù)偏差值對(duì)儀表進(jìn)行第二次校驗(yàn)，來保證最終數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，同時(shí)把偏差值盡可能的控制在最小范圍內(nèi)。當(dāng)對(duì)系統(tǒng)和儀表進(jìn)行試驗(yàn)操作的時(shí)候，首先可以就儀表的管道閥的嚴(yán)密性做一個(gè)獨(dú)立的試驗(yàn)，然后再對(duì)主系統(tǒng)的嚴(yán)密性做試驗(yàn)。若在第一個(gè)對(duì)儀表的管道閥單獨(dú)試驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)問題，為了節(jié)省時(shí)間，可以把兩者的試驗(yàn)同步操作。解決完儀表管道閥的問題之后，可以通過主系統(tǒng)嚴(yán)密性試驗(yàn)的系統(tǒng)壓力來對(duì)儀表的管道閥二次試驗(yàn)，來減小對(duì)儀表造成的壓力，達(dá)到避免機(jī)器的損壞的目的，最終確保電廠系統(tǒng)能夠安全和穩(wěn)定的運(yùn)行。

2、確保壓力表的檢驗(yàn)的準(zhǔn)確性

（1）標(biāo)準(zhǔn)器合格與否主要通過其允許誤差的絕對(duì)值來判斷。一般該絕對(duì)值要求小于被檢查的壓力表的其中一個(gè)允許誤差的絕對(duì)值的25%。

（2）15 攝氏度～25 攝氏度之間是合適的環(huán)境，相對(duì)濕度要控制在85%以內(nèi)。

（3） 檢定的項(xiàng)目與檢定的方法，應(yīng)該按照相關(guān)的規(guī)定進(jìn)行一個(gè)從外至內(nèi)的檢查工作，不能夠出現(xiàn)偏差和遺漏。

3、確保流量檢測(cè)的準(zhǔn)確性

安裝流量?jī)x表時(shí)，施工人員要先了解一些流量測(cè)量理論，并且能熟知流量?jī)x表的安裝程序和知識(shí)，知道注意事項(xiàng)，同時(shí)電廠也要準(zhǔn)確地把握其原理和正確的安裝方法。流量監(jiān)測(cè)得出的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確時(shí)，工作人員應(yīng)該重新檢查安裝步驟，認(rèn)真審核程序。審核應(yīng)該包括安裝、設(shè)置、取樣管道等，一定要從中找到問題，及時(shí)采取補(bǔ)救措施。如果檢測(cè)不到問題，那么就要考慮是不是儀表檢測(cè)裝置裝反了，并找出裝反的位置，重新仔細(xì)研究，重新安裝，以保證流量檢測(cè)準(zhǔn)確無誤。

4、確保溫度檢測(cè)的準(zhǔn)確性

若溫度檢測(cè)過程中出現(xiàn)較大偏差，卻又排除了施工人員操作不當(dāng)或不正確的因素，那么就要到是不是管道壁的計(jì)算出現(xiàn)了誤差。并且精密計(jì)算管道內(nèi)外的直徑數(shù)值，得出精確的管道厚度值，同時(shí)還有選出最具代表性的測(cè)量部位，將熱電偶和熱電阻根據(jù)要求插入正確的深度，以確保溫度檢測(cè)出來的偏差在允許的范圍之內(nèi)。所以，工作人員要很了解儀表的各種安裝步驟和方法，安裝和校驗(yàn)的過程中還應(yīng)考慮管道壁的實(shí)際厚度，只有這樣才能減小校驗(yàn)誤差。

總之，熱工儀表是電廠中的主要工作工具，其穩(wěn)定的運(yùn)行直接關(guān)系到整個(gè)電廠的工作效率。所以，工作人員要充分的了解儀表的工作原理及排除故障的主要技術(shù)要點(diǎn)，以保證整個(gè)電廠的正常運(yùn)行。

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