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故障分析论文样例十一篇

时间:2023-03-22 17:45:34

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故障分析论文

篇1

气化炉是将液化石油气从液态快速气化的设备。它的安全技术要求严格,一般有多种安全保障装置。在使用中遇到复杂多样的故障,尤其是电气故障,维修时要特别注意人身和设备安全。应有严格的技术措施和操作程序,以确保维修工作安全、可靠和快捷,避免意外事故发生。

2气化器设备电控系统、保护系统组成及工作特性参数

2.1控制及保护装置组成

RTD温控稳态系统

LPG液位浮于开关系统

电源稳压系统

系统超高压保护装置

经济运行操控系统

自动/再启动系统

XR遥控报警系统

2.2工作特性

气化量:50KG/HR

工作温度:82-88℃

极限温度:90℃

启动温度:40℃

热交换面积:0.33锖

筒体耐压:1.8MPa/cm

2.3电热特性

电源:380V,9.9Amps(线电流),3相,6.5KW

电屏蔽等级:NEMA3级(美国电气制造商协会)

2.4工作过程要点

RTD温度传感器及稳态控制系统将维持炉内温度在82-88℃,液态LPG进入炉内,从加热棒上获取能量,当棒冷却时,RTD提供电信号给接触器,通电加热,电源不稳定时,控制板可自动断电。

3容易发生电气故障分析及检查步骤和处理程序

根据设备使用中常遇故障,按故障部位、现象和关联层次关系进行分析。

3.1故障分类

(1)系统不启动

(2)系统无任何反应

(3)系统开启,但不持续

(4)液相电磁阀关闭

(5)系统间歇性关闭

3.2故障状况分析及处理程序

3.3检测处理操作要领

(1)为防爆防燃烧,如必须开炉盖,应先断电,仔细消除LPG气雾,渗漏及任何残存LPG,炉旁配备灭火器。

(2)即使关机,壳体仍有可能存在高电压,只有切断电源,才可安全进行炉体内检查维修。

(3)测试交流电压VAC时,先测试线间电压,禁止从线与地间VAC开始。

(4)禁止从零地线到电源来测电流,因易造成错误读数,应反之。

(5)拨式开关须拨至箭头反方向后调试,且所有接头须从辅助插销拨出。

(6)进行满负荷电压和满负荷电流测试,误差应小于+3%。注意低电压会造成电流差别太大,导致加热器失效,接线损坏,保险丝熔断,若发生,则与厂商联系。

(7)测试液位浮子开关时,应打开控制壳体,断开控制板前部主要连接器。

(8)液位开关的更换,必须先断电源,关闭LPG入口截止阀,更换前打开出日阀,卸去气化器压力,之后再开盖拽出各种接线,拆开各电路元件。

(9)拆电磁阔前,应关闭出口阀,开入口阀,开机加热直至88℃,加热器停止加热,将LPG压回贮罐,再关机切断电源,关入口阀,开出口阀卸去炉压后,再关入口阀。压力若仍升高,表明阀漏需修理或更换。

(10)RTD是l—2,3—4插头,拨出控制板上RTD插头,测试RTD阻值应随温度变化(参见RTDT—R图,核对响应参数)。

篇2

偶然故障是由偶然因素造成的、在有效使用期内发生的故障,偶然故障率较低且为常数。损耗故障是由老化、磨损、损耗、疲劳等原因造成的、在使用后期发生的故障,损耗故障率较大且随时间迅速上升。从故障发生的过程来分有软故障、硬故障和间歇故障。软故障又称渐变故障,它是由元件参量随时间和环境条件的影响缓慢变化而超出容差造成的、通过事前测试或监控可以预测的故障。硬故障又称突变故障。它是由于元件的参量突然出现很大偏差(如开路、短路)造成的、通过事前测试或监控不能预测到的故障。根据实验经验统计,硬故障约占故障率的80%,继续研究仍有实用价值。间歇故障是由老化、容差不足、接触不良等原因造成的、仅在某些特定情况下才表现出来的故障。从同时故障数及故障间的相互关系来分有单故障、多故障、独立故障和从属故障。单故障指在某一时刻故障仅涉及一个参量或一个元件,常见于运行中的设备。多故障指与几个参量或元件有关的故障,常见于刚出厂的设备。独立故障是指不是由另一个元件故障而引起的故障。从属故障是指由另一个元件故障引起的故障。

二、测前横拟法SBT

测前模拟法又称故障字典法FD(FaultDictionary)或故障模拟法,其理论基础是模式识别原理,基本步骤是在电路测试之前,用计算机模拟电路在各种故障条件下的状态,建立故障字典;电路测试以后,根据测量信号和某种判决准则查字典。从而确定故障。选择测试测量点是故障字典法中最重要的部分。为了在满足隔离要求的条件下使测试点尽可能少,必须选择具有高分辨率的测试点。在大多数情况F,字典法采用查表的形式,表中元素为d…i=l,2,…,n,j=1,2,…,m,n是假设故障的数目,m是测量特性数。

故障字典法的优点是一次性计算,所需测试点少,几乎无需测后计算,因此使用灵活,特别适用于在线诊断,如在机舱、船舱使用。此法缺点是故障经验有限,存储容量大,大规模测试困难,目前主要用于单故障与硬故障的诊断。

故障字典法按建立字典所依据的特性又可分为直流法、频域法和时域法。

(一)直流故障字典法。直流故障字典法是利用电路的直流响应作为故障特征、建立故障字典的方法,其优点是对硬故障的诊断简单有效,相对比较成熟。

(二)频域法。频域法是以电路的频域响应作为故障特征、建立故障字典的方法,其优点是理论分析比较成熟,同时硬件要求比较简单,主要是正弦信号发生器、电压表和频谱分析仪。

(三)时域法。时域法是利用电路的时域响应作为故障特征而建立故障字典的方法。主要有伪噪声信号法和测试信号设计法(辅助信号法)。当故障字典建立后,就可根据电路实测结果与故障字典中存储的数据比较识别故障。

三、测后模拟法SAT

测后模拟法又称为故障分析法或元件模拟法,是近年来虽活跃的研究领域,其特点是在电路测试后,根据测量信息对电路模拟,从而进行故障诊断。根据同时可诊断的故障是否受限,SAT又分为任意故障诊断(或参数识别技术)及多故障诊断(或故障证实技术)。

(一)任意故障诊断。此法的原理是利用网络响应与元件参数的关系,根据响应的测量值去识别(或求解)网络元件的数值,再根据该值是否在容差范围之内来判定元件是否故障。所以此法称为参数识别技术或元件值的可解性问题,理论上这种方法能查出所有元件的故障,故又称为任意故障诊断。诊断中为了获取充分的测试信息,需要大量地测试数据。

(二)多故障诊断。经验证明,在实际应用中(高可靠电路),任意故障的可能性很小,单故障概率最高,如果考虑一个故障出现可能导致另一相关故障,假定两个或几个元件同时发生的多故障也是合理的。另外对于模拟LSI(LargeScaleIntegration,大规模集成电路)电路加工中的微调,也是以有限参数调整为对象的。因此在1979年以后,SAT法的研究主要朝着更实用化的多故障诊断方向发展。即假定发生故障的元件是少数几个,通过有限的测量和计算确定故障。因该法是先假定故障范围再进行验证,所以又称为故障证实技术。

四、其他方法

(一)近似技术。近似技术着重研究在测量数有限的情况下,根据一定的判别准则,识别出最可能的故障元件,其中包括概率统计法和优化法。此法原理与故障字典法十分类似,属于测前模拟的一类。采用最小平方准则的联合判别法和迭代法,采用加权平方准则的L2近似法,采用范数最小准则的准逆法等。这些方法都属于测后模拟,由于在线计算量大,运用不多。

篇3

1对套管的故障进行分析,归纳出以下主要原因:

套管表面脏污吸收水分后,会使绝缘电阻降低,其后果是容易发生闪络,造成跳闸。同时,闪络也会损坏套管表面。脏污吸收水分后,导电性提高,不仅引起表面闪络,还可能因泄漏电流增加,使绝缘套管发热并造成瓷质损坏,甚至击穿;套管胶垫密封失效,油纸电容式套管顶部密封不良,可能导致进水使绝缘击穿,下部密封不良使套管渗油,导致油面下降。套管密封失效的原因主要有两个方面:一是由于检修人员经验不足,螺栓紧固力不够;二是由于超周期运行或是胶垫存在质量问题、胶垫老化等;套管本身结构不合理,且存在缺陷。比如,有的220kV主变套管,由于引线与引线头焊接采用锡焊,220千伏A相套管导压管为铝管,导线头为铜制,防雨相为铝制,这种铜铝连接造成接触电阻增大,使连接处容易发热烧结,导致发生事故;套管局部渗漏油,绝缘油不合格,套管进水造成轻度受潮;套管中部法兰筒上接地小套管松动断线;接地小套管故障,使套管束屏产生悬浮电位,发生局部放电;套管油标管脏污,看不清油位,在每年预试取油样后形成亏油。

在套管大修中,抽真空不彻底,使屏间残存空气,运行后在高电场作用下,发生局部放电,甚至导致绝缘层击穿,造成事故。

2根据以上的故障分析,可以从针对主要缺陷方面制定以下一些处理措施;

针对套管油样不合格、含乙炔气等缺陷。采取的措施是:对套管要进行严格检验,各种试验合格后方可投入运行,避免人为因素引起故障。

针对套管密封不良,有进水或渗漏油现象。采取的措施是:通过更换质量好胶垫保持密封,拧紧紧固螺栓,使套管无渗漏。

针对套管本身结构不合理而引起头部过热等缺陷。具体措施可采用变铜铝过渡为银铜接触,从而减小氧化作用。

在拆、接、引过程中,要注意检查各部位是否联结良好,接触面应打磨后涂上导电膏,减小其接触电阻。从而杜绝其过热现象。

3通过以上对油纸电容式套管故障分析及一些处理措施,大致可以发现形成缺陷有两个途径:第一是套管本身设计存在薄弱环节;第二是人为因素,是安装、检修人员在作业中造成的。在分析套管常见故障主要原因后,我认为套管在运输、安装、检修维护等方面应注意以下问题:

在起吊﹑卧放﹑运输过程中,套管起吊速度应缓慢,避免碰撞其它物体;直立起吊安装时,应使用法兰盘上的吊耳,并用麻绳绑扎套管上部,以防倾倒;注意不可起吊套管瓷裙,以防钢丝绳与瓷套相碰损坏;竖起套管时,应避免任何部位落地;套管卧放及运输时,应放在专用的箱内。安装法兰处应有两个支撑点,上端无瓷裙部位设支撑点,尾部也要设支撑点,并用软物将支撑点垫好。套管在箱中应固定,以免运输中窜动损伤。

在套管大修的装配中应特别注意以下几点:防止受潮。装配中除要有清洁干燥的条件以外,最好能在40-50℃温度下进行组装。因为电容芯子温度高出环境温度温度10-15℃时能减少受潮的影响,所以最好在组装前将套管的零部件和电容芯子加热到70-80℃,保持3-4h,以便排除表面潮气,尽可能在温度尚未降低时装配完;套管顶部的密封。套管顶部的密封可分为套管本身的密封和穿缆引线的密封。现在大多数变电站的主变压器的储油柜顶装有弹性波纹板,它与压紧弹簧共同对由温度变化起调节作用。在组装弹性波纹板时,导管上的正、反压紧螺母之间的密封环与储油柜上的密封垫一定要配合妥当,防止波纹板拉裂,以达到密封的效果。套管引线是穿缆式结构,如果顶部接线板、导电头之间密封不严密,雨水会沿套管顶部接线板、导电头及电缆线顺导管渗入变压器内部。水分进入变压器引线根部,将会导致受潮击穿,造成停电。为避免这种情况,必须用螺栓压紧,保证密封;中部法兰的小套管。电容屏的最外层屏蔽极板即接地电屏,用一根1.5mm2的软绞线,套上塑料管引到接地小套管的导电杆上,此套管叫测量端子,装配时要注意小套管的密封和引出软线的绝缘。检修时,应将套管水平卧倒,末屏小套管朝上,卸开小套管即可检查末屏引线等情况,还可以作相应的修理。在套管运行和作耐压试验时,其外部接地罩应良好接地;均压球调整应适当。均压球在中心导管尾部,沿导管轴向可以上下拧动,以便能与主体引线装配配合。均压球必须拧紧,否则会发生均压球与套管间放电。均压球除了遮挡住底部、螺母、放油塞等金属件外,还要满足电气强度的要求,即调整均压球的位置,可以缩小套管尾部到油箱壁的绝缘距离及绕组的爬电距离,改善辐向和轴向的电位分布。如调整不当,球面会产生滑闪放电,造成介质击穿,对套管的电气性能危害很大;油样阀、放油塞的质量要好,不得有锈迹;胶垫的质量应良好;真空注油时,应首先建立真空,检查套管各部分密封情况,然后保持残压在133.3Pa以下,按规定时间注油。注油后破坏真空时,套管油位稍有下降,若有缺油现象需及时加油。考虑到取油样,应略多注一些油。

篇4

1电气设备维修的十项原则

(1)先动口再动手:对于有故障的电气设备,不应急于动手,应先询问产生故障的前后经过及故障现象。对于生疏的设备,还应先熟悉电路原理和结构特点,遵守相应规则。拆卸前要充分熟悉每个电气部件的功能、位置、连接方式以及与周围其他器件的关系,在没有组装图的情况下,应一边拆卸,一边画草图,并记上标记。

(2)先外部后内部:应先检查设备有无明显裂痕、缺损,了解其维修史、使用年限等,然后再对机内进行检查。拆前应排除周边的故障因素,确定为机内故障后才能拆卸,否则,盲目拆卸,可能将设备越修越坏。

(3)机械后电气:只有在确定机械零件无故障后,再进行电气方面的检查。检查电路故障时,应利用检测仪器寻找故障部位,确认无接触不良故障后,再有针对性地查看线路与机械的运作关系,以免误判。

(4)先静态后动态:在设备未通电时,判断电气设备按钮、接触器、热继电器以及保险丝的好坏,从而判定故障的所在。通电试验,听其声、测参数、判断故障,最后进行维修。如在电动机缺相时,若测量三相电压值无法着判别时,就应该听其声,单独测每相对地电压,方可判断哪一相缺损。

(5)先清洁后维修:对污染较重的电气设备,先对其按钮、接线点、接触点进行清洁,检查外部控制键是否失灵。许多故障都是由脏污及导电尘块引起的。

(6)先电源后设备:电源部分的故障率在整个故障设备中占的比例很高,所以先检修电源往往可以事半功倍。

(7)先普遍后特殊:因装配配件质量或其他设备故障而引起的故障,一般占常见故障的50%左右。电气设备的特殊故障多为软故障,要靠经验和仪表来测量和维修。

(8)先后内部:先不要急于更换损坏的电气部件,在确认设备电路正常时,再考虑更换损坏的电气部件。

(9)先直流后交流:检修时,必须先检查直流回路静态工作点,再交流回路动态工作点。

(10)先故障后调试:对于调试和故障并存的电气设备,应先排除故障,再进行调试,调试必须在电气线路速的前提下进行。

2检查方法和操作实践

(1)直观法直观法是根据电器故障的外部表现,通过看、闻、听等手段,检查、判断故障的方法:①检查步骤:调查情况:向操作者和故障在场人员询问情况,包括故障外部表现、大致部位、发生故障时环境情况。如有无异常气体、明火、热源是否靠近电器、有无腐蚀性气体侵入、有无漏水,是否有人修理过,修理的内容等等。初步检查:根据调查的情况,看有关电器外部有无损坏、连线有无断路、松动,绝缘有无烧焦,螺旋熔断器的熔断指示器是否跳出,电器有无进水、油垢,开关位置是否正确等。试车,通过初步检查,确认有会使故障进一步扩大和造成人身、设备事故后,可进一步试车检查,试车中要注意有无严重跳火、异常气味、异常声音等现象,一经发现应立即停车,切断电源。注意检查电器的温升及电器的动作程序是否符合电气设备原理图的要求,从而发现故障部位。②检查方法:观察火花,电器的触点在闭合、分断电路或导线线头松动时会产生火花,因此可以根据火花的有无、大小等现象来检查电器故障。例如,正常紧固的导线与螺钉间发现有火花时,说明线头松动或接触不良。电器的触点在闭合、分断电路时跳火说明电路通,不跳火说明电路不通。控制电动机的接触器主触点两相有火花、一相无火花时,表明无火花的一相触点接触不良或这一相电路断路;三相中两相的火花比正常大,别一相比正常小,可初步判断为电动机相间短路或接地;三相火花都比正常大,可能是电动机过载或机械部分卡住。在辅助电路中,接触器线圈电路通电后,衔铁不吸合,要分清是电路断路还是接触器机械部分卡住造成的。可按一下启动按钮,如按钮常开触点闭合位置断开时有轻微的火花,说明电路通路,故障在接触器的机械部分;如触点间无火花,说明电路是断路。动作程序:电器的动作程序应符合电气说明书和图纸的要求。如某一电路上的电器动作过早、过晚或不动作,说明该电路或电器有故障。另外,还可以根据电器发出的声音、温度、压力、气味等分析判断故障。运用直观法,不但可以确定简单的故障,还可以把较复杂的故障缩小到较小的范围。

(2)测量电压法测量电压法是根据电器的供电方式,测量各点的电压值与电流值并与正常值比较。具体可分为分阶测量法、分段测量法和点测法。

(3)测电阻法可分为分阶测量法和分段测量法。这两种方法适用于开关、电器分布距离较大的电气设备。

篇5

一、前言

在铁路供电网路中交联电缆接头状况,对供电安全是非常重要的。经实际运行证明,在大多数情况下是可以随电缆长期等效使用的。交联电缆由于载流能力强,电流密度大,对导体连接质量要求就更为严格。对接头所要求机械的电气的条件越来越高,特别是输配电电缆,各种接头将经受很大的热应力和较长持续时间的短路电流的影响。

所以,交联电缆附件也不是附属的,更不是次要的部件,它与电缆是同等重要,是必不可少的部件,也是与安全运行密切相关的关键产品。

二、交联电缆接头故障原因综析

交联电缆接头故障原因,由于电缆附件种类、形式、规格、质量以及施工人员技术水平高低等因素的影响,表现出不同的现象。另外,电缆接头运行方式和条件各异,致使交联电缆接头发生故障的原因各不相同。交联电缆允许在较高温度下运行,对电缆接头的要求较高,使接头发热问题就显得更为突出。接触电阻过大,温升加快,发热大于散热促使接头的氧化膜加厚,氧化膜加厚又使接触电阻更大,温升更快。如此恶性循环,使接头的绝缘层破坏,形成相间短路,引起爆炸烧毁。由此可见,接触电阻增大、接头发热是造成电缆故障的主要原因。造成接触电阻增大的原因有以下几点:

1、工艺不良。主要是指电缆接头施工人员在导体连接前后的施工工艺。

2、连接金具接触面处理不好。无论是接线端子或连接管,由于生产或保管的条件影响,管体内壁常有杂质、毛刺和氧化层存在,这些不为人们重视的缺陷,对导体连接质量有着重要影响。特别是铝表面极易生成一层坚硬而又绝缘的氧化铝薄膜,使铝导体的连接要比铜导体的连接增加不少难度,工艺技术的要求也要高得多。不严格按工艺要求操作,就会造成连接处达不到规定的电气和机械强度。实际运行证明,当压接金具与导线的接触表面愈清洁,在接头温度升高时,所产生的氧化膜就愈薄,接触电阻Rt就愈小。

3、导体损伤。交联绝缘层强度较大剥切困难,环切时施工人员用电工刀环剥,有时用钢锯环切深痕,因掌握不好而使导线损伤。在线芯弯曲和压接蠕动时,会造成受伤处导体损伤加剧或断裂,压接完毕不易发现,因截面减小而引起发热严重。

4、导体连接时线芯不到位。导体连接时绝缘剥切长度要求压接金具孔深加5mm,但因零件孔深不标准,易造成剥切长度不够,或因压接时串位使导线端部形成空隙,仅靠金具壁厚导通,致使接触电阻Rt增大,发热量增加。

5、压力不够。现今有关资料在制作接头工艺及标准图中只提到电缆连接时每端的压坑数量,而没有详述压接面积和压接深度。施工人员按要求压够压坑数量,效果如何无法确定。不论是哪种形式的压力连接,接头电阻主要是接触电阻,而接触电阻的大小与接触力的大小和实际接触面积的多少有关,还与使用压接工具的出力吨位有关。

6、压接机具压力不足。压接机具生产厂家较多,管理混乱,没有统一的标准,有些机械压钳,压坑不仅窄小,而且压接到位后上下压模不能吻合;还有一些厂家购买或生产国外类型压钳,由于执行的是国外标准,与国产导线标称截面不适应,压接质量难以保证。

7、连接金具空隙大。现在,多数单位交联电缆接头使用的连接金具,还是油纸电缆按扇型导线生产的端子和压接管。从理论上讲圆型和扇型线芯的有效截面是一样的,但从运行实际比较,二者的压接效果相差甚远。由于交联电缆导体是紧绞的圆型线芯,与常用的金具内径有较大的空隙,压接后达不到足够的压缩力。接触电阻Tt与施加压力成反比,因此将导致Rt增大。

8、产品质量差。假冒伪劣金具不仅材质不纯,外观粗糙,压后易出现裂纹,而且规格不标准,有效截面与正品相差很大,根本达不到压接质量要求;在正常情况下运行发热严重,负荷稍有波动必然发生故障。

9、截面不足。以ZQ-3×240油纸铜芯电缆和YJV22-3×150交联铜芯电缆为例,在环境温度为25℃时,将交联电缆与油纸电缆的允许载流量进行比较得出的结论是:ZQ2一3×240油纸铜芯电缆可用YJV22-3×150交联铜芯电缆替代。因为YJV22-3×150交联电缆的允许载流量为476A;而ZQ2-3×240油纸电缆的允许载流量为420A还超出47A。如果用允许载流量计算,150平方毫米交联电缆与240平方毫米油纸电缆基本相同,或者说150平方毫米交联电缆应用240平方毫米的金具连接才能正常运行。由此可见连接金具截面不足将是交联电缆接头发热严重的一个重要原因。

10、散热不好。绕包式接头和各种浇铸式接头,不仅绕包绝缘较电缆交联绝缘层为厚,而且外壳内还注有混合物,就是最小型式的热缩接头,其绝缘和保护层还比电缆本体增加一倍多,这样无论何种型式的接头均存在散热难度。现行各种接头的绝缘材料耐热性能较差,J-20橡胶自粘带正常工作温度不超过75℃;J-30也才达90℃;热缩材料的使用条件为-50~100℃。当电缆在正常负荷运行时,接头内部的温度可达100℃;当电缆满负荷时,电缆芯线温度达到90℃,接头温度会达140℃左右,当温度再升高时,接头处的氧化膜加厚,接触电阻Tt随之加大,在一定通电时间的作用下,接头的绝缘材料碳化为非绝缘物,导致故障发生。

三、技术改进措施

综上所述增加连接金具接点的压力、降低运行温度、清洁连接金属材料的表面、改进连接金具的结构尺寸、选用优质标准的附件、严格施工工艺是降低接触电阻Rt的几个关键周素。提高交联电缆接头质量的对策由于交联电缆接头所处的环境和运行方式不同,所连接的电气设备及位置不同,电缆附件在材质、结构及安装工艺方面有很大的选择余地,但各类附件所具备的基本性能是一致的。所以,应从以下几方面来提高接头质量:

1、选用技术先进、工艺成熟、质量可靠、能适应所使用的环境和条件的电缆附件。对假冒伪劣产品必须坚决抵制,对新技术、新工艺、新产品应重点试验,不断总结提高,逐年逐步推广应用。

2、采用材质优良、规格、截面符合要求,能安全可靠运行的连接金具。对于接线端子,应尽可能选用堵油型,因为这种端子一般截面较大,能减小发热,而且还能有效的解决防潮密封。连接管应采用紫铜棒或1#铝车制加工,规格尺寸应同交联电缆线芯直径配合为好。

3、选用压接吨位大、模具吻合好、压坑面积足、压接效果能满足技术要求的压接机具。做好压接前的截面处理,并涂敷导电膏。

4、培训技术有素、工艺熟练、工作认真负责,能胜任电缆施工安装和运行维护的电缆技工。提高施工人员对交联电缆的认识,增强对交联电缆附件特性的了解。研究技术,改进工艺,制定施工规范,加强质量控制,保证安全运行。

篇6

首先,针对每一台机床的具体性能和加工对象制定操作规程建立工作、故障、维修档案是很重要的。包括保养内容以及功能器件和元件的保养周期。

其次,在一般的工作车间的空气中都含有油雾、灰尘甚至金属粉末之类的污染物,一旦他们落在数控系统内的印制线路或电子器件上,很容易引起元器件之间绝缘电阻下降,甚至倒是元器件及印制线路受到损坏。所以除非是需要进行必要的调整及维修,一般情况下不允许随便开启柜门,更不允许在使用过程中敞开柜门。

另外,对数控系统的电网电压要实行时时监控,一旦发现超出正常的工作电压,就会造成系统不能正常工作,甚至会引起数控系统内部电子部件的损坏。所以配电系统在设备不具备自动检测保护的情况下要有专人负责监视,以及尽量的改善配电系统的稳定作业。

当然很重要的一点是数控机床采用直流进给伺服驱动和直流主轴伺服驱动的,要注意将电刷从直流电动机中取出来,以免由于化学腐蚀作用,是换向器表面腐蚀,造成换向性能受损,致使整台电动机损坏。这是非常严重也容易引起的故障。

2.数控机床一般的故障诊断分析

2.1检查

在设备无法正常工作的情况下,首先要判断故障出现的具置和产生的原因,我们可以目测故障板,仔细检查有无由于电流过大造成的保险丝熔断,元器件的烧焦烟熏,有无杂物断路现象,造成板子的过流、过压、短路。观察阻容、半导体器件的管脚有无断脚、虚焊等,以此可发现一些较为明显的故障,缩小检修范围,判断故障产生的原因。

2.2系统自诊断

数控系统的自诊断功能随时监视数控系统的工作状态。一旦发生异常情况,立即在CRT上显示报警信息或用发光二级管指示故障的大致起因,这是维修中最有效的一种方法。近年来随着技术的发展,兴起了新的接口诊断技术,JTAG边界扫描,该规范提供了有效地检测引线间隔致密的电路板上零件的能力,进一步完善了系统的自我诊断能力。

2.3功能程序测试法

功能程序测试法就是将数控系统的常用功能和特殊功能用手工编程或自动变成的方法,编制成一个功能测试程序,送人数控系统,然后让数控系统运行这个测试程序,借以检查机床执行这些功能的准确定和可靠性,进而判断出故障发生的可能原因。

2.4接口信号检查

通过用可编程序控制器在线检查机床控制系统的接回信号,并与接口手册正确信号相对比,也可以查出相应的故障点。

2.5诊断备件替换法

随着现代技术的发展,电路的集成规模越来越大技术也越来越复杂,按常规方法,很难把故障定位到一个很小的区域,而一旦系统发生故障,为了缩短停机时间,在没有诊断备件的情况下可以采用相同或相容的模块对故障模块进行替换检查,对于现代数控的维修,越来越多的情况采用这种方法进行诊断,然后用备件替换损坏模块,使系统正常工作,尽最大可能缩短故障停机时间。

上述诊断方法,在实际应用时并无严格的界限,可能用一种方法就能排除故障,也可能需要多种方法同时进行。最主要的是根据诊断的结果间接或直接的找到问题的关键,或维修或替换尽快的恢复生产。3数控机床故障诊断实例

由于数控机床的驱动部分是强弱电一体的,是最容易发生问题的。因此将驱动部分作简单介绍:驱动部分包括主轴驱动器和伺服驱动器,有电源模块和驱动模块两部分组成,电源模块是将三相交流电有变压器升压为高压直流,而驱动部分实际上是个逆变换,将高压支流转换为三相交流,并驱动伺服电机,完成个伺服轴的运动和主轴的运转。因此这部分最容易出故障。以CJK6136数控机床和802S数控系统的故障现象为例,主要分析一下控制电路与机械传动接口的故障维修。

如在数控机床在加工过程中,主轴有时能回参考点有时不能。在数控操作面板上,主轴转速显示时有时无,主轴运转正常。分析出现的故障原因得该机床采用变频调速,其转速信号是有编码器提供,所以可排除编码器损坏的可能,否则根本就无法传递转速信号了。只能是编码器与其连接单元出现问题。两方面考虑,一是可能和数控系统连接的ECU连接松动,二是可能可和主轴的机械连接出现问题。由此可以着手解决问题了。首先检查编码器与ECU的连接。若不存在问题,就卸下编码器检查主传动与编码器的连接键是否脱离键槽,结果发现就是这个问题。修复并重新安装就解决了问题。

数控机床故障产生的原因是多种多样的,有机械问题、数控系统的问题、传感元件的问题、驱动元件的问题、强电部分的问题、线路连接的问题等。在检修过程中,要分析故障产生的可能原因和范围,然后逐步排除,直到找出故障点,切勿盲目的乱动,否则,不但不能解决问题。还可能使故障范围进一步扩大。总之,在面对数控机床故障和维修问题时,首先要防患于未燃,不能在数控机床出现问题后才去解决问题,要做好日常的维护工作和了解机床本身的结构和工作原理,这样才能做到有的放矢。

参考文献

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[3]王超,数控机床的电器故障诊断及维修[J],芜湖职业技术学院学报,2003(02)

[4]王刚,数控机床维修几例[J],机械工人冷加工,2005(03)

[5]李宏慧、谢小正、沙成梅,浅谈数控机床故障排除的一般方法[J],甘肃科技,2004(09)

篇7

1.2液压卡紧液压系统中产生液压卡紧,将加剧机件的磨损,并降低元件的使用寿命,在液压系统使用中,产生卡紧现象主要原因是油液中有杂质,当杂质进入配合间隙,导致卡紧现象发生,另外阀芯在高压下发生变形也是产生卡紧现象的原因。因此,做好油液的日常管理和防护是避免液压卡紧现象发生的首要措施。

1.3液压冲击在液压系统中,液体流动方向的迅速改变或停止运动,在系统中形成一个很大的压力峰值,这种现象叫做液压冲击。液压冲击不仅影响系统的稳定性和可靠性,还会产生噪声和振动,使液压系统产生温度升高,紧固件的松动,甚至破坏管路,液压元件老化等。

1.4执行器爬行液压系统中出现爬行现象,改变了执行器的预定期望值,直接影响运动动作输出,如果没有闭环控制系统,危害极大。造成执行器爬行的主要原因是空气进入液压系统中导致油液刚度降低、液压元件磨损,间隙增大,配合工作面各处摩擦阻力不均等。

1.5空穴与气蚀在流动的液体中,因流速变化引起压降而产生气泡的现象叫空穴。空穴与气蚀的出现会使液压系统工作性能恶化,容积效率降低,损坏机件,降低液压元件的寿命,引起液压冲击、振动和噪声等。油液噪声升高、压力降低,通道狭窄或急剧拐弯都造成空穴与气蚀的产生。

1.6液压系统振动和噪声振动和噪声直接危机到人的情绪、健康和工作环境,容易使人产生疲倦,造成安全事故。产生振动和噪声的主要原因有空气的侵入、零件的磨损造成间隙过大,泵的工作频率与系统的固有频率一致而产生共振,溢流阀不稳定,换向阀调整不当,零件松动等。

1.7温度升高温度升高将油液迅速氧化,并释放出难溶的酸、树脂及污泥等,加速零件磨损和腐蚀;同时油液因过热而变得迟缓,并增加泄露的机会。造成系统过热的主要原因有:工作时负荷过大,超过额定功率;容器内油面过高,油液被搅动引起过热;液压油进入空气和水分时,由于压力的变化引起温度升高;油液质量不符合标准;环境温度较高也是引起液压系统温度升高的一个原因。一般而言,油液的工作温度不宜超过50℃。

2绞车液压系统故障的判断

2.1熟悉液压系统的原理和结构及其内在联系在进行液压系统的故障分析之前,必须弄清楚整个液压系统的传动原理,各个元件结构特点,然后根据故障现象进行判断,逐步深入,确定区域或部位,避免行动的盲目性。另外,系统本身设计的是否合理,系统是否采用了现代设计方法进行设计,如采用完善设计、可靠性设计、冗余技术、容错技术、系统模型是否收敛等,是系统可以正常工作的先决条件。如果不熟悉液压系统的基本结构和设计原理,就难以判断故障可能发生的部位,更谈不上排除故障了。因此,一个合格的工程技术人员,对液压系统原理、每一元件的基本结构和功能应当是应知尽知的。

2.2应掌握的基本故障判断方法故障的现象各种各样,产生的原因是多方面的,在具体实际检修过程中,要充分利用眼、耳、手等器官,并根据工作实践经验具体地判断出故障的部位,然后按着检修程序进行修理。在判断时先要搞清楚故障的基本现象或特征,再根据液压系统的构造和原理,深入仔细地思考和具体分析有可能产生故障的部位,以及有可能产生故障的原因,然后遵循“从简到繁、由表及里、由易到难”的原则,按系统分段进行检查诊断。检查时可采用先查两头,后检中间,逐步逼进的方法,最后做出正确的诊断。

具体的判断方法可以概括为:①问:任何故障在发生前总有预兆,发生时也有现象表露。所以,首先要到现场询问操作者,了解设备出现故障前后的工作状态、参数记录及异常现象,产生故障的部位和故障现象,故障的症状以及故障是突然发生的,还是逐步出现的;同时还要了解过去发生的类似现象的处理情况。通过仔细询问,可以充分了解故障发生的来龙去脉,在未搞清楚之前,切不可盲目拆卸。②看:在问的基础上要了解情况,对液压系统的工作情况进行仔细地查看,观察故障现象,查找故障部位,查看泄漏情况,全面掌握液压系统的外在现象,为故障的分析判断提供正确、直接依据。③听:凭听觉器官来判断液压系统的异常声响,并确定产生异常声响的部位,再根据思考和分析,推断出引起故障的原因和具体部位。④摸:用手触摸有元件的表面,直接感受到元件的温度、振动及磨损等情况。⑤试:通过一些有效的试验来进一步证实初步的判断是否正确。比如,通过维修人员亲自操纵设备,试验故障产生的部位,体会故障的症状或更换某一个元件利用排除法来试验故障部位等。

2.3保持冷静、善于思考、逐一排除当设备发生故障时切不可慌乱,在没有找到故障的原因之前,不应盲目地将设备进行乱拆、乱卸,应当保持冷静,慎重的进行思考、分析故障的现象,并按合理的程序查找产生故障的原因,否则不仅浪费人力、物力和时间,而且还会增加故障的复杂性,对于以往经常出现的故障现象,可以进行经验判断。有些故障并不复杂,不要把简单的问题复杂化,否则越修越复杂,有时引起故障的原因是多方面的。当初步判定故障产生的范围或者已经确定故障产生于某一系统,而尚未找到其根本原因时,可以采取隔离检查的方法即把受到怀疑的部分与其他部分隔离起来,然后逐一进行检查。

3结束语

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1.引言

变频器作为一种高效节能的电机调速装置,因其较高的性能价格比,在工厂得到了越来越广泛的应用。众所周知,变频器是由整流电路、滤波电路、逆变电路组成。其中整流电路和逆变电路中均使用了半导体开关元件,在控制上则采用的是PWM控制方式,这就决定了变频器的输入、输出电压和电流除了基波之外,还含有许多的高次谐波成分。这些高次谐波成分将会引起电网电压波形的畸变,产生无线电干扰电波,它们对周边的设备、包括变频器的驱动对象--电动机带来不良的影响。同时由于变频器的使用,电网电源电压中会产生高次谐波的成分,电网电源内有晶闸管整流设备工作时,会引导电源波形产生畸形。另外,由于遭受雷击或电源变压器的开闭,电功率用电器的开闭等,产生的浪涌电压,也将使电源波形畸变,这种波形畸变的电网电源给变频器供电时,又将对变频器产生不良影响。文章对于上述现象进行了分析并提出了降低这些不良影响的措施。

2.外界对变频器的干扰

供电电源对变频器的干扰主要有过压、欠压、瞬时掉电;浪涌、跌落;尖峰电压脉冲;射频干扰。变频器的供电电源受到来自被污染的交流电网的谐波干扰后若不加处理,电网噪声就会通过电网的电源电路干扰变频器。变频器的输入电路侧,是将交流电压变成直流电压。这就是常称为"电网污染"的整流电路。由于这个直流电压是在被滤波电容平滑之后输出给后续电路的,电源供给变频器的实际上是滤波电容的充电电流,这就使输入电压波形产生畸变。

(1)电网中存在各种整流设备、交直流互换设备、电子电压调整设备,非线性负载及照明设备等大量谐波源

电源网络内有这些负荷都使电网中的电压、电流产生波形畸变,从而对电网中其它设备产生危害的干扰。例如:当供电网络内有较大容量的晶闸管换流设备时,因晶闸管总是在每相半周期内的部分时间内导通,故容易使网络电压出现凹口,波形严重失真。它使变频器输入侧的整流电路有可能因出现较大的反向回复电压而受到损害,从而导致输入回路击穿而烧毁。

(2)电力补偿电容对变频器的干扰

电力部门对用电单位的功率因数有一定的要求,为此,许多用户都在变电所采用集中电容补偿的方法来提高功率因数。在补偿电容投入或切出的暂态过程中,网络电压有可能出现很高的峰值,其结果是可能使变频器的整流二极管因承受过高的反向电压而击穿。

(3)电源辐射传播的干扰信号

电磁干扰(EMI),是外部噪声和无用信号在接收中所造成的电磁干扰,通常是通过电路传导和以场的形式传播的[2]即以电磁波方式向空中幅射,其辐射场强取决于干扰源的电流强度、装置的等效辐射阻抗以及干扰源的发射频率。

对于(1)、(2)两项产生的干扰抑制可以在变频器输入电路中,串入交流电抗器,它对于基波频率下的阻抗是微不足道的。但对于频率较高的高频干扰信号来说,呈现很高的阻抗,能有效地抑制干扰的作用。对于(3)项的干扰信号主要通过吸收方式来削弱。变频器电源输入端,通常都加有吸收电容。也可以再加上专用的"无线电干扰滤器",来进一步削弱干扰信号。

3.变频器对周边设备的干扰及对策

上面已经讲过变频器能使输入电源电压产生高次谐波。同时,变频器的输出电压和电流除了基波之外,还含有许多高次谐波的成分,它们将以各种方式把自己的能量传播出去,这些高次谐波对周围设备带来不良的影响。其中,供电电源的畸变,使处于同一供电电源的其他设备出现误动作,过热、噪声和振动;产生的无线干扰电波给变频器周围的电视机、收音机、手机等无线电接收装置带来干扰,严重时不能正常工作;对变频器的外部控制信号产生干扰,这些控制信号受干扰后,就不能准确、正常地控制变频器运行,使被变频器驱动的电动机产生噪音,振动和发热现象。

(1)对接在同一电源设备带来的干扰

当变频器的容量较大时,将使网络电压产生畸变,通过阻抗耦合或接地回路耦合将干扰传入其它电路。消除或削弱对接在同一电源的设备带来的干扰,可以将变频器的输入端串入交流电抗器,在变频器的整流侧插入直流电抗器。也可以在变频器电源输入端插入滤波器,如下图1所示:

LC滤波器是被动滤波器,它由电抗和电容组成对高次谐波的共振回路,从而达到吸收高次谐波的目的。有源滤波器的工作原理是:通过对电流中高次谐波进行检测,并根据检测结果,输入与高次谐波成分相位相反的电流来削弱高次谐波的目的。

(2)对于产生的无线电干扰波

目前,变频器绝大部分是采用PWM控制方法。变频器输出信号是高频的开关信号,在变频器的输出电压、输出电流中含有高次谐波,通过静电感应和电磁感应,产生无线电干扰波。这些干扰波有的通过电线传导,有些辐射至空中的电磁波和电场直接辐射。而辐射场中的金属物体还可能形成二次辐射。同样,变频器外部的辐射也会干扰变频器的正常工作。

电线传导的无线电干扰波的抑制,可以采用噪声滤波变压器,对高次谐波形成绝缘;插入电抗器,以提高对高次谐波成分的阻抗,在变频器的输入端插入滤波器。

辐射无线电干扰波的抑制,较传导无线电干扰波要困难一些。这种无线电干扰的大小,决定于安装变频器设备本身的结构,和电动机电缆线长短等许多因素有关。可以尽量缩短电动机电线,电线采用双绞措施,减少阻抗;变频器输入、输出线装入铁管屏蔽;将变频器机壳良好地接;变频器输入、输出端串接电抗器,插入滤波器。

(3)对于产生的噪声干扰

由于变频器采用了PWM控制方式,变频器的输出电压波形不是正弦波,通过电动机的电流也难免含有许多谐波。变频器输出的谐波频率与转子固有频率的共振,在转子固有频率附近的噪声增大,变频器输出的谐波分量使铁心、机壳、轴架等谐波在其固有频率附近的噪声增大。因此,利用变频器对电动机进行调速控制时,电动机绕组和铁芯由于谐波的成分而产生噪声。

下图2是电动机采用变频器驱动和采用电网电源直接驱动时的噪音比较。通常,采用变频器对电动机进行驱动时,电动机产生的噪音要比电网电源直接驱动产生的噪音高出5~10dB。

对于噪音的抑制可以采取的措施为:

①选用以IGBT等为逆变模块的载波频率较高的低噪音变频器。选用变频器专用电动机,在变频器与电动机之间串入电抗器,以减少PWM控制方式产生的高次谐波。

②在变频器与电动机之间插入可以将输出波形转换成正弦波的滤波器。

③选用低噪音的电抗器。

(4)对于产生的振动干扰

采用变频器对电动机进行调速控制时,同噪音相同的原因,会使电动机产生振动。特别是较低阶的高次谐波所产生的脉动转矩,给电动机的转矩输出带来较大的振动。若机械系统与这种振动发生共振时,其振动就更为严重。

通常可以采取以下措施减小振动:

①强化机械结构的刚性,将刚性连接改为强性连接。

②在变频器与电动机之间串入电抗器

③降低变频器的输出压频比。

④改变变频器的载波频率。

在变频器对电动机进行调速过程中,如果调速范围较大时,应先测到机械系统的共振频率,然后利用变频器的频率跳跃功能,避开这些共振频率。如果转距有余量,可以将U/f给定小些。

(5)对于导致控制部件电动机过热的干扰

采用变频器对电动机进行调速控制,由于高次谐波的原因,即使是对同一电动机,在同一频率下运行,电动机也将增加5%~10%的电流。电动机温度自然会提高。此外,普通电动机的冷却风扇安装在电动机轴上的,在连续进行低速运行时,由于自身的冷却风扇的冷却能力不足,而出现电动机过热现象。

电动机过热的对策有以下几种:

①为电动机另配冷却风扇,改自冷式为他冷式。增加低速运行时的冷却能力。

②选用较大容量的电动机。

③改用变频器专用电动机。

④改变调速方案,避免电动机连续低速运行。

随着工厂电气自动化程度的提高,各种干扰也日益增多,只有对变频器的干扰问题有深入的认识,并采取相应的处理措施,才能够减少彼此之间的相互危害,更大程度的确保生产的正常进行和设备的稳定。

篇9

1

、前言

安全阀是一种非常重要的保护用阀门,广泛地用在各种压力容器和管道系统上,当受压系统中的压力超过规定值时,它能自动打开,把过剩的介质排放到大气中去,以保证压力容器和管道系统安全运行,防止事故的发生,而当系统内压力回降到工作压力或略低于工作压力时又能自动关闭。安全阀工作的可靠与否直接关系到设备及人身的安全,所以必须给予重视。

2、安全阀常见故障原因分析及解决方法

2.1、阀门漏泄

在设备正常工作压力下,阀瓣与阀座密封面处发生超过允许程度的渗漏,安全阀的泄漏不但会引起介质损失。另外,介质的不断泄漏还会使硬的密封材料遭到破坏,但是,常用的安全阀的密封面都是金属材料对金属材料,虽然力求做得光洁平整,但是要在介质带压情况下做到绝对不漏也是非常困难的。因此,对于工作介质是蒸汽的安全阀,在规定压力值下,如果在出口端肉眼看不见,也听不出有漏泄,就认为密封性能是合格的。一般造成阀门漏泄的原因主要有以下三种情况:

一种情况是,脏物杂质落到密封面上,将密封面垫住,造成阀芯与阀座间有间隙,从而阀门渗漏。消除这种故障的方法就是清除掉落到密封面上的脏物及杂质,一般在锅炉准备停炉大小修时,首先做安全门跑砣试验,如果发现漏泄停炉后都进行解体检修,如果是点炉后进行跑砣试验时发现安全门漏泄,估计是这种情况造成的,可在跑砣后冷却20分钟后再跑舵一次,对密封面进行冲刷。

另一种情况是密封面损伤。造成密封面损伤的主要原因有以下几点:一是密封面材质不良。例如,在3~9号炉主安全门由于多年的检修,主安全门阀芯与阀座密封面普遍已经研得很低,使密封面的硬度也大大降低了,从而造成密封性能下降,消除这种现象最好的方法就是将原有密封面车削下去,然后按图纸要求重新堆焊加工,提高密封面的表面硬度。注意在加工过程中一定保证加工质量,如密封面出现裂纹、沙眼等缺陷一定要将其车削下去后重新加工。新加工的阀芯阀座一定要符合图纸要求。目前使用YST103通用钢焊条堆焊加工的阀芯密封面效果就比较好。二是检修质量差,阀芯阀座研磨的达不到质量标准要求,消除这种故障的方法是根据损伤程度采用研磨或车削后研磨的方法修复密封面。

造成安全阀漏泄的另一个原因是由于装配不当或有关零件尺寸不合适。在装配过程中阀芯阀座未完全对正或结合面有透光现象,或者是阀芯阀座密封面过宽不利于密封。消除方法是检查阀芯周围配合间隙的大小及均匀性,保证阀芯顶尖孔与密封面同正度,检查各部间隙不允许抬起阀芯;根据图纸要求适当减小密封面的宽度实现有效密封。

2.2、阀体结合面渗漏

指上下阀体间结合面处的渗漏现象,造成这种漏泄的主要原因有以下几个方面:一是结合面的螺栓紧力不够或紧偏,造成结合面密封不好。消除方法是调整螺栓紧力,在紧螺栓时一定要按对角把紧的方式进行,最好是边紧边测量各处间隙,将螺栓紧到紧不动为止,并使结合面各处间隙一致。二是阀体结合面的齿形密封垫不符合标准。例如,齿形密封垫径向有轻微沟痕,平行度差,齿形过尖或过坡等缺陷都会造成密封失效。从而使阀体结合面渗漏。在检修时把好备件质量关,采用合乎标准的齿形密封垫就可以避免这种现象的发生。三是阀体结合面的平面度太差或被硬的杂质垫住造成密封失效。对由于阀体结合面的平面度太差而引起阀体结合面渗漏的,消除的方法是将阀门解体重新研磨结合面直至符合质量标准。由于杂质垫住而造成密封失效的,在阀门组装时认真清理结合面避免杂质落入。

2.3、冲量安全阀动作后主安全阀不动作

这种现象通常被称为主安全门的拒动。主安全门拒动对运行中的锅炉来说危害是非常大的,是重大的设备隐患,严重影响设备的安全运行,一旦运行中的压力容器及管路中的介质压力超过额定值时,主安全门不动作,使设备超压运行极易造成设备损坏及重大事故。

在分析主安全门拒动的原因之前,首先分析一下主安全门的动作原理。如图1,当承压容器内的压力升至冲量安全阀的整压力时,冲量安全阀动作,介质从容器内通过管路冲向主安全阀活塞室内,在活塞室内将有一个微小的扩容降压,假如此时活塞室内的压强为P1,活塞节流面积为Shs,此时作用在活塞上的f1为:

f1=P1×Shs……………………(1)

假如此时承压容器内的介质的压强为P2,阀芯的面积为Sfx,则此时介质对阀芯一个向上的作用力f2为:

f2=P2×Shx..............(2)

通常安全阀的活塞直径较阀芯直径大,所以式(1)与式(2)中Shs>SfxP1≈P2

假如将弹簧通过阀杆对阀芯向上的拉力设为f3及将运动部件与固定部件间摩擦力(主要是活塞与活塞室间的摩擦力)设为fm,则主安全门的动作的先决条件:只有作用在活塞上的作用力f1略大于作用在阀芯上使其向上的作用力f2及弹簧通过阀杆对阀芯向上的拉力f3及运动部件与固定部件间摩擦力(主要是活塞与活塞室间的摩擦力)fm之和时,即:f1>f2+f3+fm时主安全门才能启动。

通过实践,主安全门拒动主要与以下三方面因素有关:

一是阀门运动部件有卡阻现象。这可能是由于装配不当,脏物及杂质混入或零件腐蚀;活塞室表面光洁度差,表面损伤,有沟痕硬点等缺陷造成的。这样就使运动部件与固定部件间摩擦力fm增大,在其他条件不变的情况下f1<f2+f3+fm所以主安全门拒动。

例如,在2001年3号炉大修前过热主安全门跑砣试验时,发生了主安全门拒动。检修时解体检查发现,活塞室内有大量的锈垢及杂质,活塞在活塞室内无法运动,从而造成了主安全门拒动。检修时对活塞,胀圈及活塞室进行了除锈处理,对活塞室沟痕等缺陷进行了研磨,装配前将活塞室内壁均匀地涂上铅粉,并严格按次序对阀门进行组装。在锅炉水压试验时,对脉冲管进行冲洗,然后将主安全门与冲量安全阀连接,大修后点炉时再次进行安全阀跑砣试验一切正常。

二是主安全门活塞室漏气量大。当阀门活塞室漏气量大时,式(1)中的f1一项作用在活塞上的作用力偏小,在其他条件不变的情况下f1<f2+f3+fm所以主安全门拒动。造成活塞室漏气量大的主要原因与阀门本身的气密性和活塞环不符合尺寸要求或活塞环磨损过大达不到密封要求有关系。

例如,3~9号炉主安全阀对活塞环的质量要求是活塞环的棱角应圆滑,自由状态开口间隙不大于14,组装后开口间隙=1~1.25,活塞与活塞室间隙B=0.12~0.18,活塞环与活塞室间隙为S=0.08~0.12,活塞环与活塞室接触良好,透光应不大于周长的1/6。对活塞室内要求是,活塞室内的沟槽深度不得超过0.08~0.1mm,其椭圆度不超过0.1mm,圆锥度不超过0.1mm,应光洁无擦伤,但解体检修时检查发现每台炉主安全门的活塞环、活塞及活塞室都不符合检修规程要求,目前一般活塞环与活塞室的间隙都在S≥0.20,且活塞室表面的缺陷更为严重,严重地影响了活塞室的汽密性,造成活塞室漏汽量偏大。

消除这种缺陷的方法是:对活塞室内表面进行处理,更换合格的活塞及活塞环,在有节流阀的冲量安全装置系统中关小节流阀开度,增大进入主安全门活塞室的进汽量,在条件允许的情况下也可以通过增加冲量安全阀的行程来增加进入主安全门活塞室内的进汽量方法推动主安全阀动作。

三是主安全阀与冲量安全阀的匹配不当,冲量安全阀的蒸汽流量太小。冲量安全阀的公称通径太小,致使流入主安全阀活塞室的蒸汽量不足,推动活塞向下运动的作用力f1不够,即f1<f2+f3+fm致使主安全阀阀芯不动。这种现象多发生于主安全阀式冲量安全阀有一个更换时,由于考虑不周而造成的。

例如2002年5号炉大修时,将两台重锤式冲量安全阀换成两台哈尔滨阀门厂生产A49H-P54100VDg20脉冲式安全阀,此安全阀一般与A42H-P54100VDg125型弹簧式主安全匹配使用,将它与苏产Dg150×90×250型老式主安全阀配套使用,此种主安全阀与A29H-P54100VDg125型弹簧式主安全阀本比不仅公称通径要大而且气密性较差,在5号炉饱和安全阀定砣完毕,进行跑砣试验时造成主安全阀拒动。后来我们将冲量安全阀解体,将其导向套与阀芯配合部分的间隙扩大,以增加其通流面积,再次跑砣试验一次成功。所以说冲量安全阀与主安全阀匹配不当,公称通径较小也会引起主安全阀拒动。

2.4、冲量安全阀回座后主安全阀延迟回座时间过长

发生这种故障的主要原因有以下两个方面:

一方面是,主安全阀活塞室的漏汽量大小,虽然冲量安全阀回座了,但存在管路中与活塞室中的蒸汽的压力仍很高,推动活塞向下的力仍很大,所以造成主安全阀回座迟缓,这种故障多发生于A42Y-P5413.7VDg100型安全阀上,因为这种型式的安全阀活塞室汽封性良好。消除这种故障的方法主要通过开大节流阀的开度和加大节流孔径加以解决,节流阀的开度开大与节流孔径的增加都使留在脉冲管内的蒸汽迅速排放掉,从而降低了活塞内的压力,使其作用在活塞上向下运动的推力迅速减小,阀芯在集汽联箱内蒸汽介质向上的推力和主安全阀自身弹簧向上的拉力作用下迅速回座。

另一方面原因就是主安全阀的运动部件与固定部件之间的磨擦力过大也会造成主安全阀回座迟缓,解决这种问题的方法就是将主安全阀运动部件与固定部件的配合间隙控制台标准范围内。

2.5、安全阀的回座压力低

安全阀回座压力低对锅炉的经济运行有很大危害,回座压力过低将造成大量的介质超时排放,造成不必要的能量损失。这种故障多发生在200MW机组所使用的A49H型弹簧脉冲安全阀上,分析其原因主要是由以下几个因素造成的:

一是弹簧脉冲安全阀上蒸汽的排泄量大,这种形式的冲量安全阀在开启后,介质不断排出,推动主安全阀动作。

一方面是冲量安全阀前压力因主安全阀的介质排出量不够而继续升高,所以脉冲管内的蒸汽沿汽包或集气联箱继续流向冲量安全阀维持冲量安全阀动作。

另一方面由于此种型式的冲量安全阀介质流通是经由阀芯与导向套之间的间隙流向主安全阀活塞室的,介质冲出冲量安全阀的密封面,在其周围形成动能压力区,将阀芯抬高,于是达到冲量安全阀继续排放,蒸汽排放量越大,阀芯部位动能压力区的压强越大,作用在阀芯上的向上的推力就越大,冲量安全阀就越不容易回座,此时消除这种故障的方法就是将节流阀关小,使流出冲量安全阀的介质流量减少,降低动能压力区内的压力,从而使冲量安全阀回座。

造成回座压力低的第二因素是:阀芯与导向套的配合间隙不适当,配合间隙偏小,在冲量安全阀启座后,在此部位瞬间节流形成较高的动能压力区,将阀芯抬高,延迟回座时间,当容器内降到较低时,动能压力区的压力减小,冲量阀回座。

消除这种故障的方法是认真检查阀芯及导向套各部分尺寸,配合间隙过小时,减小阀瓣密封面直往式阀瓣阻汽帽直径或增加阀瓣与导向套之间径向间隙,来增加该部位的通流面积,使蒸汽流经时不至于过分节流,而使局部压力升高形成很高的动能压力区。

造成回座压力低的另一个原因就是各运动零件磨擦力大,有些部位有卡涩,解决方法就是认真检查各运动部件,严格按检修标准对各部件进行检修,将各部件的配合间隙调整至标准范围内,消除卡涩的可能性。

2.6、安全阀的频跳

频跳指的是安全阀回座后,待压力稍一升高,安全阀又将开启,反复几次出现,这种现象称为安全阀的“频跳”。安全阀机械特性要求安全阀在整动作过程中达到规定的开启高度时,不允许出现卡阻、震颤和频跳现象。发生频跳现象对安全阀的密封极为不利,极易造成密封面的泄漏。分析原因主要与安全阀回座压力达高有关,回座压力较高时,容器内过剩的介质排放量较少,安全阀已经回座了,当运行人员调整不当,容器内压力又会很快升起来,所以又造成安全阀动作,像这种情况可通过开大节流阀的开度的方法予以消除。节流阀开大后,通往主安全阀活塞室内的汽源减少,推动活塞向下运动的力较小,主安全阀动作的机率较小,从而避免了主安全阀连续启动。

2.7、安全阀的颤振

安全阀在排放过程中出现的抖动现象,称其为安全阀的颤振,颤振现象的发生极易造成金属的疲劳,使安全阀的机械性能下降,造成严重的设备隐患,发生颤振的原因主要有以下几个方面:

一方面是阀门的使用不当,选用阀门的排放能力太大(相对于必须排放量而言),消除的方法是应当使选用阀门的额定排量尽可能接近设备的必需排放量。

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一、引言

随着石油化工等工业的不断发展,对离心泵的要求不断增加。离心泵做为输送物料的一种转动设备,对连续性较强的化工装置生产尤为重要。因此,需要很多要求输送高温介质及高扬程的离心泵。而离心泵运转过程中,难免会出现各种各样的故障。因而,如何提高泵运转的可靠性、寿命及效率,以及对发生的故障及时准确的判断处理,是保证生产平稳运行的重要手段。

二、常见故障原因分析及处理

1.泵不能启动或启动负荷大

原因及处理方法如下:

(1)原动机或电源不正常。处理方法是检查电源和原动机情况。

(2)泵卡住。处理方法是用手盘动联轴器检查,必要时解体检查,消除动静部分故障。

(3)填料压得太紧。处理方法是放松填料。

(4)排出阀未关。处理方法是关闭排出阀,重新启动。

(5)平衡管不通畅。处理方法是疏通平衡管。

2.泵不排液

原因及处理方法如下:

(1)灌泵不足(或泵内气体未排完)。处理方法是重新灌泵。

(2)泵转向不对。处理方法是检查旋转方向。

(3)泵转速太低。处理方法是检查转速,提高转速。

(4)滤网堵塞,底阀不灵。处理方法是检查滤网,消除杂物。

(5)吸上高度太高,或吸液槽出现真空。处理方法是减低吸上高度;检查吸液槽压力。

3.泵排液后中断

原因及处理方法如下:

(1)吸入管路漏气。处理方法是检查吸入侧管道连接处及填料函密封情况。

(2)灌泵时吸入侧气体未排完。处理方法是要求重新灌泵。

(3)吸入侧突然被异物堵住。处理方法是停泵处理异物。

(4)吸入大量气体。处理方法是检查吸入口有否旋涡,淹没深度是否太浅。

4.流量不足

原因及处理方法如下:

(1)同2.2,2.3。处理方法是采取相应措施。

(2)系统静扬程增加。处理方法是检查液体高度和系统压力。

(3)阻力损失增加。处理方法是检查管路及止逆阀等障碍。

(4)壳体和叶轮耐磨环磨损过大。处理方法是更换或修理耐磨环及叶轮。

(5)其他部位漏液。处理方法是检查轴封等部位。

(6)泵叶轮堵塞、磨损、腐蚀。处理方法是清洗、检查、调换。

5.扬程不够

原因及处理方法如下:

(1)同2.2的(1),(2),(3),(4),2.3的(1),2.4的(6)。处理方法是采取相应措施。

(2)叶轮装反(双吸轮)。处理方法是检查叶轮。

(3)液体密度、粘度与设计条件不符。处理方法是检查液体的物理性质。

(4)操作时流量太大。处理方法是减少流量。

6.运行中功耗大

原因及处理方法如下:

(1)叶轮与耐磨环、叶轮与壳有磨檫。处理方法是检查并修理。

(2)同2.5的(4)项。处理方法是减少流量。

(3)液体密度增加。处理方法是检查液体密度。

(4)填料压得太紧或干磨擦。处理方法是放松填料,检查水封管。

(5)轴承损坏。处理方法是检查修理或更换轴承。

(6)转速过高。处理方法是检查驱动机和电源。

(7)泵轴弯曲。处理方法是矫正泵轴。

(8)轴向力平衡装置失败。处理方法是检查平衡孔,回水管是否堵塞。

(9)联轴器对中不良或轴向间隙太小。处理方法是检查对中情况和调整轴向间隙。

7.泵振动或异常声响

原因及处理方法如下:

(1)同2.3的(4),2.6的(5),(7),(9)项。处理方法是采取相应措施。

(2)振动频率为0~40%工作转速。过大的轴承间隙,轴瓦松动,油内有杂质,油质(粘度、温度)不良,因空气或工艺液体使油起泡,不良,轴承损坏。处理方法是检查后,采取相应措施,如调整轴承间隙,清除油中杂质,更换新油。

(3)振动频率为60%~100%工作转速。有关轴承问题同(2),或者是密封间隙过大,护圈松动,密封磨损。处理方法是检查、调整或更换密封。

(4)振动频率为2倍工作转速。不对中,联轴器松动,密封装置摩擦,壳体变形,轴承损坏,支承共振,推力轴承损坏,轴弯曲,不良的配合。处理方法是检查,采取相应措施,修理、调整或更换。

(5)振动频率为n倍工作转速。压力脉动,不对中心,壳体变形,密封摩擦,支座或基础共振,管路、机器共振,处理方法是同(4),加固基础或管路。

(6)振动频率非常高。轴磨擦,密封、轴承、不精密、轴承抖动,不良的收缩配合等。处理方法同(4)。

8.轴承发热

原因及处理方法如下:

(1)轴承瓦块刮研不合要求。处理方法是重新修理轴承瓦块或更换。

(2)轴承间隙过小。处理方法是重新调整轴承间隙或刮研。

(3)油量不足,油质不良。处理方法是增加油量或更换油。

(4)轴承装配不良。处理方法是按要求检查轴承装配情况,消除不合要求因素。

(5)冷却水断路。处理方法是检查、修理。

(6)轴承磨损或松动。处理方法是修理轴承或报废。若松协,复紧有关螺栓。

(7)泵轴弯曲。处理方法是矫正泵轴。

(8)甩油环变形,甩油环不能转动,带不上油。处理方法是更新甩油环。

(9)联轴器对中不良或轴向间隙太小。处理方法是检查对中情况和调整轴向间隙。

9.轴封发热

原因及处理方法如下:

(1)填料压得太紧或磨擦。处理方法是放松填料,检查水封管。

(2)水封圈与水封管错位。处理方法是重新检查对准。

(3)冲洗、冷却不良。处理方法是检查冲洗冷却循环管。

(4)机械密封有故障。处理方法是检查机械密封。

10.转子窜动大

原因及处理方法如下:

(1)操作不当,运行工况远离泵的设计工况。处理方法:严格操作,使泵始终在设计工况附近运行。

(2)平衡不通畅。处理方法是疏通平衡管。

(3)平衡盘及平衡盘座材质不合要求。处理方法是更换材质符合要求的平衡盘及平衡盘座。

11.发生水击

原因及处理方法如下:

(1)由于突然停电,造成系统压力波动,出现排出系统负压,溶于液体中的气泡逸出使泵或管道内存在气体。处理方法是将气体排净。

(2)高压液柱由于突然停电迅猛倒灌,冲击在泵出口单向阀阀板上。处理方法是对泵的不合理排出系统的管道、管道附件的布置进行改造。

(3)出口管道的阀门关闭过快。处理方法是慢慢关闭阀门。

三、故障预防措施

1、保证离心泵的良好。

2、加强易损件的维护。

3、流量变化平缓,一般不做快速大幅度调整。

4、严格执行操作规程,杜绝违章操作和野蛮操作。

5、做好状态监测,发现问题及时分析处理。

6、定期清理泵入口过滤器。

四、结束语

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从1998年开始,为适应变电所无人值班需要,杭州余杭局分别在110kV、35kV变电所10kV#1出线杆上安装了FW-12/630-16户外高压负荷(隔离)开关,因#1负荷开关质量和维护原因,给设备安全运行造成了一定的威胁。为解决#1杆负荷开关的高发故障,现提出如下解决方法。

1主要结构与维护规定

1.1主要结构

FW-12/630-16户外高压负荷(隔离)开关,由隔离闸刀和灭弧室(由基座、安装抱箍、主闸刀、并联弧触头、灭弧室外壳)组成,隔离闸刀装有并联弧触头和撞块,撞块推动灭弧室分合闸,灭弧室内装有弹簧快速机构,保证负荷电流开断不受操作快慢影响。

1.2维护规定

运行5年后对产品的绝缘水平进行检查。

在满负荷开断100次后对灭弧室进行检查。

操作次数达2000次后,应对操纵机构进行检查。

2故障部位与形式

2.1故障部位

户外高压负荷(隔离)开关故障部位虽然有不确定性,但绝大部分都发生在传动机构的轴瓦、刀闸及灭弧装置上,使机构无法正常操作,造成事故多发,直接影响到设备的正常运行和电网、人身的安全。

2.2故障形式

户外高压负荷(隔离)开关故障形式常见的有以下几种:其一是操作机构轴承破裂,导致操作后开关指针在分位置,而闸刀实际在合上位置见图1。其二是因机械连锁装置的故障,造成指针在分位,而闸刀往往不能分离到位,分合操作无效,见图2。其三是因灭弧室烧毁而导致分、合失灵,见图3。

图1开关指针在分位置,闸刀在合位置

图2指针在分位置,闸刀不能分离

图3灭弧室烧毁分合失灵

近年来,在实际操作中已连续发生了5起户外高压负荷开关合闸分闸时的障碍(事故),对安全生产造成了较大的危害。其中因操作机构引起的2起,机械连锁装置引起的有1起,灭弧装置烧毁的2次,2次为夜间操作。这些现象的发生,主观上有操作人员责任性不强的一面,但产品质量以及检修不到位,这两大问题也是不能忽视的原因之一。

3危害

目前余杭局在运行使用的户外高压负荷(隔离)开关是温州和湖州二家生产厂家的产品。发生的故障主要有以下几方面:

其一由于操作机构的轴承破裂,在手动操作时操作人员操作开关结束后,检查开关标示在合或分位置上,同时也发出了开关分开或合上的声响。操作人员很容易产生开关已操作到位的错觉。其实开关在发出声响的瞬间由于轴承的破裂,开关仍然处在原来位置。轴承属操作机构的内部件,平时检查也不在此范围。

其二由于隔离刀闸并联弧触头和撞块的烧毁,导致单相分、合失灵,也有可能影响三相分、合不到位,但它的指示标识会在分或合的位置上,给操作人员带来了视觉观察上错觉。

开关的分与合不到位给安全生产带来了很大的影响,同时也留下了事故的隐患。像这类设备故障由于涉及线路停送电,极易造成人身伤亡事故。

4故障原因与整改措施

4.1故障原因

户外高压负荷(隔离)开关故障的原因很多,从以上分析来看,总的有以下原因:一是在设备选材上存在一定的问题,如轴承外壳的破裂;二是设计上有不合理的一面,在手动操作时一人往往无法分、合闸,转动机构转动不灵活;三是由于出厂说明书对该产品的维护要求不高,运行单位忽略了对该开关的日常维护和检修。

4.2运行管理

一是要加强对#1杆高压负荷(隔离)开关的巡视检查,建立运行管理档案。

二是要加强运行人员的培训,提高其运行人员的技术业务素质,及时召开运行分析会对故障开关进行分析,提出管理要求和操作上需注意的事项,制定#1杆高压负荷(隔离)开关的运行规程。

4.2标准检修

开展对#1杆高压负荷(隔离)开关的标准性检修工作,根据设备规定的要求,缩短#1杆高压负荷开关的检修周期,每2年进行一次检修,特别是对操作机构的机械连锁装置和转动轴承的检查;加强对灭弧室的检查与检修。每5年要进行一次大修,以确保该设备的安全运行。

4.3及时更换

要做好#1杆高压负荷(隔离)开关的轮换工作;在运行巡视中发现有缺陷时,要及时更换,确保#1杆高压负荷(隔离)开关处于健康的运行状态之中。

4.4设备替换

FW-12/630-16户外高压负荷(隔离)开关,在近10年的使用过程中,发现的问题不少,特别是在操作分开时,不能有效的分开,在需合闸时,不能正确的合上,给安全生产带来了严重的隐患。