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真空泵系統氣動門故障原因分析
信息來源:大路通官網 日期:2020-03-11

1數據統計

查詢某年112月的機組消缺日志、歷史曲線和操作記錄,進行真空泵系統氣動門故障分類統計,如表1所示。

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2原因分析

控制裝置失靈是真空泵系統氣動門故障率高的主要原因,根據現場故障處理情況、查閱技術資料和分析,造成控制裝置失靈原因主要有:電纜破損接地、電磁閥卡澀、聯鎖邏輯不合理、輸入輸出通道失靈、線圈電壓過低、銅芯短路或斷路、閥體卡澀漏氣、反饋裝置選型不合理、觸電腐蝕等。通過對以上原因進行現場確認、檢查并綜合歷史數據分析,得出電纜破損嚴重、反饋裝置選型不合理是引起控制裝置失靈的關鍵因素。

3可能存在的原因檢查

1)通道失靈檢查:通過對相關通道進行性能測試,短接數字量輸入/輸出卡件對應通道,現場電磁閥得電、失電情況正常,汽缸動作方向、位置正確,記錄通道動作時間如表2所示。通道試驗滿足Ovation分散控制系統關于通道自保持性、響應時間小于100ms的要求。

2)電磁閥性能檢查:通過對出現故障的氣動門電磁閥進行解體,發現電磁閥壓縮空氣流動通道內無雜質及污油,閥桿及膠圈無變形、破損,電磁閥動作靈活、無異常。

3)閥體性能檢查:通過將驅動氣源壓力降至氣動閥動作下限值(0.4MPa),氣動閥動作平滑無卡澀。待壓力值恢復正常后,用噴壺將肥皂水噴至缸體及接口處,觀察一段時間,確認缸體及接口處無氣泡產生,密封性完好。

4)聯鎖邏輯檢查:通過檢查真空泵系統系統進口門、真空泵系統大氣噴射器切換閥、驅動閥連鎖邏輯,經相關技術人員確認,并通過聯鎖試驗檢查實際動作情況發現,閥門開關狀態正確,控制連鎖邏輯合理,符合真空系統技術要求。

5)驅動氣源檢查:通過測量減壓閥出口壓縮空氣壓力為0.5MPa,儀表管管徑為15.8mm,符合DL/T774-2015《火力發電廠熱工自動化系統檢修運行維護規程》中“儀用壓縮空氣氣源應在0.4~0.6MPa,管徑需大于14mm”的規定。經過現場檢查、歷史數據綜合分析和可能性排除,得出主要是由電纜破損嚴重和反饋裝置選型不合理這兩方面原因造成的。

6)電纜絕緣檢查:通過查閱歷史消缺記錄發現,控制電源接地,斷路器跳閘為氣動閥控制裝置失靈的原因之一。通過歷史消缺記錄和對斷路器側、現場控制裝置中間接線盒內電纜逐個檢查,并對地測量絕緣,發現斷路器側線纜完好,各中間接線盒內控制電源電纜出口處都有不同程度的磨損,磨損嚴重的線纜對地絕緣電阻值較低。進一步檢查發現,中間端子排安裝在行程開關端子盒內部,氣動閥動作過程中會帶動連桿產生一定振動,長期積累會導致電纜破損接地,驅動電源跳閘。同時發現,當電源失去時沒有報警,不能第一時間發現閥門已經失去控制。

7)反饋裝置選型檢查:對出現故障的反饋裝置內接觸式微動開關壓板、反饋連桿進行外觀及性能檢查,發現部分微動開關壓板已完全磨損,按壓不到位;連桿與閥體連接部件變形,導致空行程較大;在氣動閥已經到位時,閥桿無法正常傳動壓板按壓至微動開關處。進一步檢查發現,氣動閥動作過程中會帶動連桿產生一定振動,導致微動開關壓板磨損,接觸部件變形。通過檢查發現通道性能符合要求,電磁閥性能良好,閥體完備無卡澀,邏輯組態功能完善,驅動起源符合規程要求,因此,主要存在的問題是:電纜破損接地和反饋裝置選型不合理。

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4、改進措施

經過上述原因分析,對真空泵系統系統針對性地采取了改進措施,并進行了實際驗證。

1)將原接觸式反饋裝置更換為接近式行程開關。

由于市場上沒有與氣動閥配套的接觸式反饋裝置,所以對現場原接觸式反饋裝置進行拆除,對與氣動門本體相連的反饋桿、凹槽及定位孔尺寸和位置等進行尺寸測量,并自主設計和制作新型的保護殼、連桿、位置架等機械結構,接觸式開關查找相關資料及與設備廠家溝通等最終確定型號。

更換接近式行程開關后,對真空泵系統氣動門進行單體調試。在閥門開關過程中反饋桿與槽位吻合、連接牢固可靠。接近式開關位置準確可靠。

2)調整中間接線盒位置,同時增加驅動電源失去后報警。

利用8號機組停機期間,端子排從原反饋裝置中移出,并接到新增的獨立中間接線盒中,同時在DCS電子間內增加驅動電源失去報警信號線、增裝繼電器、通道及畫面報警。

調整好中間接線盒后,進行聯鎖試驗,閥門動作正確。在真空泵系統系統正常運行情況下,對改造后的接線盒振動進行測量,發現現場接線盒振動大幅度降低。在現場使用便攜式振動儀測量接線盒外殼振動值,由改造前的0.5mm變為改造后的0.1mm

增加報警點通道后,切掉電磁閥驅動電源,電子室繼電器動作正常,操作員站聲光報警正常。

改造后查詢半年的機組消缺日志、歷史曲線和操作記錄,繪制真空泵系統氣動門故障分類統計表,如表3所示。

從表3數據可以看出,改造后的半年時間內,控制裝置失靈僅出現過1次,真空泵系統氣動門可靠性得到了顯著提高。

5結語

通過更換自主設計、制作、安裝的接近式反饋裝置、移位中間接線盒和增加控制電源失去報警等措施,達到了在高振動壞境下提高氣動門反饋裝置可靠性的目的。

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