線性聚乙烯裝置銫源表的故障及解決措施

姜 漫

（中國石油天然氣股份有限公司大慶石化分公司化工三廠）

線性聚乙烯裝置反應(yīng)器的生產(chǎn)過程復(fù)雜、多樣，屬于高溫高壓、易燃易爆的工況，為保證裝置的正常運(yùn)行， 需要及時(shí)了解罐內(nèi)介質(zhì)的反應(yīng)程度，但考慮到反應(yīng)器內(nèi)物料的特殊性（屬于粘附性大、腐蝕性強(qiáng)、毒性大的顆粒狀、粉末狀、固狀、漿液狀物料）［1］，常規(guī)的接觸式測量儀表難以滿足現(xiàn)場較高的測量精度要求，因此只能采用非接觸式測量儀表。放射性密度計(jì)——銫源表R4001-48是一種非接觸式測量儀表，可以用于檢測線性聚乙烯裝置反應(yīng)器內(nèi)的結(jié)塊情況，反應(yīng)器內(nèi)一旦發(fā)生結(jié)塊，將由銫源表R4001-48 檢測結(jié)塊的大小、部位等技術(shù)參數(shù)。 同時(shí)，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確與否也關(guān)系到工藝生產(chǎn)操作， 正確的數(shù)據(jù)可以消除隱患，防止事故擴(kuò)大，避免損失；而錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)則會(huì)導(dǎo)致誤操作，容易發(fā)生爆聚等重大事故，造成不必要的人身或財(cái)產(chǎn)損失。

1 銫源表R4001-48 簡介

1.1 工作原理

銫源表R4001-48 的工作原理是： 當(dāng)射線通過吸收物質(zhì)時(shí)，射線強(qiáng)度減弱，其減弱程度與吸收物質(zhì)的密度有關(guān)。 銫源表R4001-48 的放射源放置在一個(gè)鉛罐內(nèi)， 安裝在被測管道的一側(cè)，探測器安裝在被測管道的另一側(cè)。 放射源發(fā)出γ 射線穿過被測容器的管壁和介質(zhì)到達(dá)探測器，當(dāng)罐內(nèi)介質(zhì)的密度發(fā)生改變時(shí)， 銫源表R4001-48 探測器接收到的射線能量會(huì)發(fā)生變化，然后可將檢測到的射線能量的變化轉(zhuǎn)換為密度值。 可見，銫源表R4001-48 能夠提供高精度的密度測量并快速反映物質(zhì)密度的變化［2］。

1.2 基本結(jié)構(gòu)及作用

銫源表R4001-48 的基本結(jié)構(gòu)框圖如圖1 所示［3］。

圖1 銫源表R4001-48 的基本結(jié)構(gòu)框圖

考慮到被測介質(zhì)的密度低、 測量范圍小，放射源穿透能力不用太大，所以放射源選擇同位素Cs137；探測器選用的是閃爍探測器，主要用于接收射線并轉(zhuǎn)換成電信號；信號轉(zhuǎn)換器包括中央處理器、輸入通道、輸出通道、內(nèi)存及隨機(jī)存儲(chǔ)器等， 主要功能是將電信號轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號輸出，對密度信號進(jìn)行放大、 運(yùn)算并實(shí)現(xiàn)電流輸出，對儀器進(jìn)行故障診斷、 報(bào)警并提示故障排除方法，還可以進(jìn)行簡單的標(biāo)定；顯示記錄儀主要用于顯示或記錄標(biāo)準(zhǔn)信號。

2 故障原因分析及解決措施

線性聚乙烯裝置所使用的銫源表R4001-48在2018 年開始頻繁故障， 給工藝正常生產(chǎn)帶來了一定的影響，為解決這個(gè)問題，儀表車間進(jìn)行了深入研究。

2.1 故障原因分析

統(tǒng)計(jì)8 個(gè)月的故障次數(shù)，從人、機(jī)（設(shè)備）、物（物料）、法（方法）、環(huán)（環(huán)境）5 個(gè)方面進(jìn)行分析，找出影響儀表運(yùn)行的各方面因素，繪制因果圖如圖2 所示。

圖2 銫源表故障因果圖

各儀表故障影響因素統(tǒng)計(jì)表見表1， 可以看出，故障的主要原因是控制故障和探頭板計(jì)數(shù)器故障。

表1 儀表故障影響因素統(tǒng)計(jì)表

2.2 解決措施

對于控制故障， 為保證控制器正常運(yùn)行，特制定以下措施：

a. 更新主要模塊，優(yōu)化穩(wěn)定性；

b. 清洗線路板；

c. 清洗排風(fēng)系統(tǒng)；

d. 監(jiān)控各報(bào)警點(diǎn)電壓值和脈沖數(shù)。

對于探頭板計(jì)數(shù)器故障，為保證檢測信號的準(zhǔn)確性，特制定以下措施：

a. 更換新型計(jì)數(shù)管；

b. 探頭做防潮處理；

c. 電纜接頭做防水處理；

d. 對探頭板電壓進(jìn)行監(jiān)控。

3 整改過程

3.1 控制系統(tǒng)整改

將整個(gè)控制系統(tǒng)元器件測試一遍，然后對懷疑有問題的模塊進(jìn)行測試和動(dòng)作試驗(yàn)。 發(fā)現(xiàn)隨著試驗(yàn)次數(shù)的增多，系統(tǒng)出現(xiàn)穩(wěn)定性差、溫度高、輸出不穩(wěn)定狀況，通過檢查，認(rèn)為應(yīng)該更新新型模塊，優(yōu)化控制系統(tǒng)。 經(jīng)與廠家聯(lián)系得知，該系統(tǒng)主要模塊已經(jīng)更新，并生產(chǎn)出了最新型芯片，故進(jìn)行了緊急訂貨。

針對集成電路板灰塵大、 散熱不好的問題，從提高維護(hù)頻次入手，決定每月除塵一次，每月檢查并清洗通風(fēng)散熱系統(tǒng)一次。

在備件未到貨期間，為防止控制點(diǎn)發(fā)生報(bào)警現(xiàn)象， 決定每天檢查兩次， 主要測量16 點(diǎn)電壓值，并記錄16 點(diǎn)脈沖數(shù)的變化值，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。

3.2 探頭板計(jì)數(shù)器問題整改

計(jì)數(shù)管不可維修， 通過功能試驗(yàn)測定參數(shù)，發(fā)現(xiàn)由于元器件老化等問題導(dǎo)致變送部分性能不穩(wěn)定，產(chǎn)生了尖銳波，因此需要緊急訂購新型計(jì)數(shù)管。

加強(qiáng)維護(hù)工作，針對探頭缸雨天泛潮問題采用厚塑料布進(jìn)行嚴(yán)密外包。

更換電纜管接頭的防水密封圈，并且外層用塑料布外包。

每月清洗檢查一次探頭缸，確保計(jì)數(shù)管正常工作。

每天兩次檢測探頭板500V 電壓， 并記錄信號變化情況，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，防止各點(diǎn)信號錯(cuò)誤。

4 整改效果

經(jīng)過一系列整改后銫源表的運(yùn)行情況得到了一定改善，整改后5 個(gè)月的儀表運(yùn)行情況見表2。

表2 整改后的儀表運(yùn)行情況

訂購的備件到貨后進(jìn)行了更換，經(jīng)過試運(yùn)行觀察和測試發(fā)現(xiàn)，運(yùn)行情況良好，表3 為更換備件后5 個(gè)月的儀表故障統(tǒng)計(jì)情況。

表3 更換備件后的儀表故障統(tǒng)計(jì)情況

從表2、3 可以看出， 銫源表R4001-48 的故障情況得到了極大的改善， 目前已恢復(fù)正常運(yùn)行。

5 結(jié)束語

銫源表R4001-48 在線性聚乙烯裝置中應(yīng)用時(shí)故障頻發(fā)，為此分析了故障原因并提出了解決措施，解決了銫源表的故障問題。 但影響銫源表正常運(yùn)行的因素是多方面的，包括操作、維護(hù)及設(shè)備等技術(shù)問題，因此在發(fā)生故障時(shí)，要多方位考慮，并且要多學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)知識，這樣才能解決所發(fā)生的任何問題。