化工機(jī)電設(shè)備安裝試運(yùn)行異常情況及對策思考

唐仁軍

（山東瑞海金山化學(xué)有限公司，山東 淄博 255000）

引言

化工機(jī)電設(shè)備正式投入運(yùn)行之前，對電機(jī)、機(jī)械工程設(shè)備等進(jìn)行相應(yīng)調(diào)試，了解運(yùn)行過程中整體質(zhì)量情況，及時掌握存在哪些潛在缺陷，避免發(fā)生生產(chǎn)事故，保證未來連續(xù)作業(yè)狀態(tài)的可靠性。機(jī)電設(shè)備本身由各種各樣的零件構(gòu)成，可能會由于作業(yè)工況不同而發(fā)生不同類型的異常，檢測時需要記錄不同的異常狀態(tài)，并以此為經(jīng)驗進(jìn)行總結(jié)記錄。

1 機(jī)電設(shè)備安裝試運(yùn)行檢查工作概述

在機(jī)電設(shè)備安裝完畢后，為了檢測機(jī)電設(shè)備的良好性和有無異常而進(jìn)行試運(yùn)行。一般來說，機(jī)電電氣設(shè)備的試運(yùn)行檢查在啟動前進(jìn)行檢查，然后啟動時再進(jìn)行檢查，最后再檢查運(yùn)行過程中的狀態(tài)。這些檢查過程是不可缺少的，非常重要。對于機(jī)電設(shè)備來說，啟動前的各部件檢查是檢查是否有質(zhì)量問題，特別是精細(xì)零部件和電源的檢查非常重要，一旦存在問題，會對機(jī)電設(shè)備的使用和運(yùn)行產(chǎn)生很大影響。

啟動時的檢查大多是檢查機(jī)電設(shè)備在啟動中是否有問題。特別需要檢查：機(jī)電設(shè)備的啟動時間、啟動時是否充分靈活運(yùn)轉(zhuǎn)、線路是否能承受機(jī)電設(shè)備啟動時產(chǎn)生的電量。機(jī)電設(shè)備的試運(yùn)轉(zhuǎn)階段檢查是對設(shè)備的調(diào)試，在這個過程中，主要檢查設(shè)備的運(yùn)行安全和是否存在故障問題[1]。

總之，機(jī)電設(shè)備的安裝試運(yùn)行工作是機(jī)電設(shè)備的檢測行為，是為了及時發(fā)現(xiàn)和解決異常情況。

2 機(jī)電啟動前的檢查工作要點

機(jī)電設(shè)備試運(yùn)行之前對其進(jìn)行前期檢查。將機(jī)電設(shè)備的端口外接線拆下，使用兆歐表對絕緣電阻進(jìn)行檢查。檢查過程檢測額定電壓。機(jī)電設(shè)備額外電壓在500 V～3 000 V 之間的使用1 000 VMΩ 兆歐表。機(jī)電設(shè)備額定電壓小于500 V 的時候采用500 V 兆歐表。1 kV 以上的機(jī)電設(shè)備的絕緣電阻值大于1 MΩ，小于1 kV 機(jī)電設(shè)備的絕緣電阻應(yīng)在0.5 MΩ 以上。對實際過程中不滿足絕緣電阻要求的機(jī)電設(shè)備進(jìn)行處理，當(dāng)滿足阻值符合后再通電測試。

當(dāng)檢查二次回路接線時，務(wù)必在未接電狀態(tài)下，，檢驗各動作要在動作模擬條件下進(jìn)行，確保信號燈正確。另外，采用壓縮空氣法檢查電機(jī)引出線的連接狀況和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，空氣壓強(qiáng)在200 kPa～300 kPa 的范圍內(nèi)，避免繞組破壞[2]。

3 機(jī)電設(shè)備故障分析預(yù)測

第一，要分析預(yù)測機(jī)電設(shè)備的故障，可以從機(jī)械零部件的破損、旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)故障、繞組損壞等內(nèi)部故障入手。軸承磨損會導(dǎo)致軸承變形或者斷裂故障，機(jī)電設(shè)備無法平穩(wěn)運(yùn)行；由于機(jī)械結(jié)構(gòu)卡澀會到導(dǎo)致設(shè)備發(fā)熱，輕則無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，重則燒壞繞組；旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)不平衡同樣也是機(jī)電設(shè)備無法正常運(yùn)行的原因之一；另外，還要逐一排查鐵芯松動、損壞、繞組擊穿等內(nèi)部故障。

第二，電機(jī)過載、設(shè)備缺陷、電壓超負(fù)荷以及運(yùn)行環(huán)境都會影響機(jī)電設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。長時間電壓過高或者偏低，都會影響正常運(yùn)轉(zhuǎn)并且燒損電機(jī)零部件。如果外部控制發(fā)生故障時，則控制功能失效，運(yùn)行風(fēng)險會增加。當(dāng)環(huán)境溫濕度條件不好或者存在粉塵、腐蝕性物質(zhì)，都會引起機(jī)電設(shè)備故障[3]。

4 機(jī)電設(shè)備安裝試運(yùn)行異常情況及解決對策分析

4.1 瞬間跳閘及解決對策

電機(jī)一啟動就發(fā)生跳閘，需要從以下方面明確原因，實施解決辦法。

4.1.1 斷路器OF 瞬時跳閘

該瞬間的跳閘事故大多是由短路故障引起的，所以在安裝設(shè)備后，開關(guān)柜清除所有導(dǎo)電物后進(jìn)行絕緣耐壓試驗，確保符合實際要求的基礎(chǔ)上進(jìn)行帶電試車。這樣處理后發(fā)生短路故障的概率會大幅降低，即使發(fā)生短路故障，一般來說很容易發(fā)現(xiàn)，如果發(fā)生電火花或產(chǎn)生燒焦的味道，同時存在異常的聲音等。如果沒有上述故障問題，整個設(shè)備看上去正常，但有時通電后斷路器也會瞬間跳閘，此時需要檢查對應(yīng)的脫扣電流值。40 kW 電機(jī)的額定電流為50 A，但在選擇斷路器的過程中，通常對應(yīng)的脫扣電流值100 A 就足夠了，瞬時電流可達(dá)到1 000 A，可有效避免電機(jī)61 的啟動電流，根據(jù)這個理論不會發(fā)生瞬間跳閘的問題。但是，在斷路器的整定值設(shè)置中，根據(jù)新型產(chǎn)品的規(guī)定要求誤差為0，但舊產(chǎn)品并非如此，在誤差規(guī)定上是20%，所以選擇舊型號的斷路器的話相應(yīng)的瞬時脫扣電流不符合上述理論。電機(jī)的啟動電流61 是周期分量，但在電機(jī)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的2～3 個周期內(nèi)，非周期現(xiàn)象非常突出，啟動電流將會高于該值，因為斷路器具有較高的靈敏度，一旦出現(xiàn)這種情況的話，將立即發(fā)生跳閘動作。為了更好地解決這一問題，可以采取提高脫扣的電流值解決。目前，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，很多型號的斷路器基本上都具備整定值調(diào)整的功能，但是有些老舊的設(shè)備并不具有該功能，那么便需要對這些設(shè)備進(jìn)行及時的更換[4]。

4.1.2 斷路器短延時分割和瞬間熔斷的問題

在回路中，如果把熔斷器當(dāng)作保護(hù)裝置的話，那么在新的設(shè)備當(dāng)中，一定要確保熔斷器規(guī)格性能達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求，即使發(fā)生了故障，那么會在一定程度上減少熔斷器瞬間熔斷的問題。在以下情況設(shè)備的試運(yùn)轉(zhuǎn)同樣會發(fā)生熔斷故障，比如，該設(shè)備的熔斷體本身存在缺陷時，雖然具備電導(dǎo)功能，但是一旦啟動電流通過，便會造成熔斷體直接熔斷；另外，當(dāng)和控制回路進(jìn)行連接的時候，一旦出現(xiàn)接觸線圈失電，那么也會出現(xiàn)跳閘的問題。

造成熔斷器損壞的原因多種，主要是：一是因為外力的破壞，使得熔斷器外殼受到不同程度的損壞，這個問題我們可以直接觀察到；二是熔斷器不是新設(shè)備，而且以前也出現(xiàn)過短路故障，然而這種情況相對比較少。一旦故障發(fā)生，那么就需要及時的更換熔斷器。排除其他影響因素后開始試運(yùn)行。在這個過程中，需要觀察電流表的指示值，避免發(fā)生其他異常的問題影響設(shè)備的正常啟動。

4.2 降壓啟動跳閘及解決對策

4.2.1 未切至全電壓時便出現(xiàn)跳閘問題

這種跳閘問題的出現(xiàn)基本上都是電機(jī)端的電壓過低造成的跳閘問題，一般采取電壓監(jiān)測措施便能夠發(fā)現(xiàn)。出現(xiàn)電壓過低，主要因為：供電線路太長，電壓過低；降壓電阻值太大，電壓過低。電機(jī)發(fā)生堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象，電流過強(qiáng)導(dǎo)致熱保護(hù)動作跳閘，電機(jī)設(shè)備無法啟動。解決該問題可以通過調(diào)整電容器和降低電抗值。

4.2.2 實現(xiàn)功能降壓

那么當(dāng)切換全電壓狀態(tài)的時候，立即出現(xiàn)跳閘問題，這種情況一般發(fā)生在400 kW 以上的發(fā)電機(jī)上，磁能量過大造成的。在對該問題進(jìn)行解決的時候一般會采用電抗器，利用電抗器來達(dá)到降低磁能量的處理，解決供電間隙的問題

4.3 異步電機(jī)故障與解決對策

基于異步電機(jī)，主要有機(jī)械故障和電氣故障，其中，機(jī)械故障主要包括軸承、機(jī)座、旋轉(zhuǎn)軸和鐵芯等故障問題，如圖1 所示，這樣的故障在檢查過程中容易發(fā)現(xiàn)。

圖1 異步電機(jī)結(jié)構(gòu)分解圖

另一方面，在電氣故障問題中，主要發(fā)生繞組、電刷等導(dǎo)電設(shè)備故障問題，如圖2 所示。由于所選電機(jī)的結(jié)構(gòu)類型不同，因此電機(jī)的性能和維護(hù)要求等會產(chǎn)生一定差異，即使是相同的故障問題，根據(jù)設(shè)備類型不同，相應(yīng)的故障外觀上的表現(xiàn)也會不同。在外觀上看起來相同，但在檢測故障時，可能會出現(xiàn)不同問題，因此必須分析具體問題[5]。

圖2 異步電機(jī)繞組以及電刷示意圖

5 結(jié)語

在化工機(jī)電設(shè)備安裝過程中，應(yīng)根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)開展各項保障工作，及時了解設(shè)備調(diào)試時可能發(fā)生的異常情況，采取針對性的處理方案。化工機(jī)電設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行對裝置安全生產(chǎn)影響較大，如能合理把握安裝試運(yùn)行環(huán)節(jié)出現(xiàn)的異常現(xiàn)象，消除設(shè)備隱患，從源頭提高運(yùn)行可靠性，為化工企業(yè)安全穩(wěn)定生產(chǎn)提供可靠保障。