火电厂热控仪表故障排查方法研究

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　　摘  要：火电厂热控仪表如同人体的神经元遍布全厂各个部分，发挥着至关重要作用，由于热工仪表故障及故障排除时误操作导致的发电厂“非停”事故时有发生，造成不必要的经济损失，热控仪表故障排查方法研究是热控调试人员的一个永久课题;文章通过对常见仪表故障的种类、危害和排查方法入手，进行了深入细致的论证研究，提出了安全性能较高的典型仪表故障排查方法。
　　关键词：热控仪表;故障排查;非停
　　中图分类号：TM621         文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2019）35-0124-02
　　Abstract： Thermal control instruments in thermal power plants， like neurons in the human body， play a vital role in all parts of the plant. "Non-stop" accidents in power plants occur from time to time due to thermal instrument faults and misoperation during troubleshooting. As a result of unnecessary economic losses， the research on the troubleshooting method of thermal control instrument is a permanent subject for thermal control debugging personnel. Starting with the types， hazards and troubleshooting methods of common instrument faults， this paper makes an in-depth and detailed demonstration and study， and puts forward a typical instrument fault troubleshooting method with high safety performance.
　　Keywords： thermal control instrument; troubleshooting; non-stop
　　1 概述
　　发电厂热控仪表一般测量的是水温、气温、水压、气压、转速、振动、位置等非电量参数，它是构成发电厂热工自动化系统的最底层设备。热工测量和控制仪表分布在火力发电厂的各个自动控制系统的重要参数采集点，其作用如同人体的神经元，将温度、压力、流量、置位、开关量和指令等信号传递给DCS和执行机构，为机组各个自动控制系统提供参数输入和输出。随着单台机组的容量不断增大及DCS系统在运行控制中的普遍运用，热工测量和控制仪表在电站生产中地位不断提高，离开仪表生产将无法进行，这使得仪表的过程检查与日常维护的工作更加重要。
　　2 故障类型及应对策略
　　2.1 故障类型
　　（1）仪表老化失灵。仪表都有正常的使用寿命，超期运行时仪表故障率将突增，要害部位的热工仪表故障，导致热工自动化系统无法正常投入运行。（2）仪表受外力作用而损坏。仪表在运行过程中由于下雨、霜冻、雷击和物体打击等原因而导致的损坏，以及外部伴热带的失电导致的仪表故障，严重时直接导致仪表的失效，较轻也会给仪表造成事故隐患。（3）外接线松动。由于振动等原因，热控仪表的外接线长期处于外力持续作用下，将导致松动现象，主要表现是导线接触不良导致的热工仪表故障，该型故障率非常高，占故障总量的30%以上。外接线松动是常见的导致仪表故障的主要原因，由于仪表外接线松动，接触不良导致的故障占仪表故障的50%以上。（4）误操作和误整定。当前使用的热控仪表有相当一部分为智能仪表，需要根据工作参数和用途进行设定，方可正常运行，由于运行方式的变化，工作参数也应有相应的操作和整定，误操作和误整定甚至能导致机组“非正常停机”的严重后果。（5）非正常投入类。压力类、位置类热控仪表由于在机组的启动前需要通过阀门和送电将控制仪表投入运行，由于运行人员检查不仔细，导致部分仪表未投入运行就起机，且由于参数较低不易发现。
　　2.2 应对方法
　　针对上述故障类型的危害程度大小和发生时机特点，笔者归纳总结了一个典型热控仪表故障排查方法，该方法分为仪表巡回检查、保温伴热、定期排污、仪表投入及停用等四个方面的内容，并提出了典型排查操作步骤。
　　3 典型故障排查方法
　　3.1 巡回检查法
　　首先将所管辖热控仪表登记造册，并编制仪器设备信息档案和巡回检查表;然后根据仪表安装位置制定巡查路线，设定专人每天巡回检查，重点对如下情况进行检查：
　　（1）检查现场一次仪表（变送器）指示和集控室DCS画面显示值是否一致;同一时刻核查DCS画面上调节器输出指示和就地调节阀阀位指示是否一致（一个在就地一个在集控室）。（2）用万用表测量仪表输入电源电压，检查电源电压是否正常。（3）检查仪表保障设备的运行状况，保障设备包括保温、伴热设备和防雨防淋设备。（4）检查仪表本体与连接件的接头位置是否存在损坏、腐蚀和泄露现象。（5）仪表零部件完整性检查。a.铭牌是否完好;b.零部件是否齐全;c.螺丝是否有松动;d.二次插头和端子接线是否牢固;e.调节旋钮位置是否与定值一致;f.密封垫是否有泄漏痕迹。（6）仪表的指示参数是否在正常数值范围内，一般为全量程的20%～80%。（7）设备及环境状况检查：a.检查设备是否清洁，设备漆层是否平整光滑，是否存在锈蚀现象。b.检查仪表及其连接管线的固定支撑是否牢固可靠。c.檢查仪表外壳的介质流向标识是否正确。d.检查仪表管路、线路标号是否齐全、清晰、准确。 　　3.2 保温伴热设备检查法
　　北方区域电厂普遍采用保温伴热设备保障热工仪表的冬季正常运行，同时保温伴热设备故障是导致北方电厂热控仪表故障的主要原因之一，冬季应该重点对保温伴热设备进行检查，检查方法及内容如下：（1）保温材料是否脱落和损坏。检查安装在设备与管线上的仪表，以及压力变送器和差压变送器的导压管线保温材料的完好情况。（2）检查电伴热带是否正常。用手接触保温箱里的伴热带是否在发热，检查热温度传感器的安装位置和温度设定旋钮的指示值是否正确。（3）检查蒸汽伴热是否正常。对于采取蒸汽伴热的仪表应环境温度变化调整伴热蒸汽流量。当疏水器连续排汽时说明蒸汽流量过大应减小供汽阀门开度，当疏水器很长时间不排汽时应增大供气阀门开度，确保仪表导压管内介质不凝结为正常运行方式。蒸汽伴热目的是保证导压管内介质不凝结，确保仪表的正常运行。
　　3.3 定期排污法
　　由于热控仪表测量介质含有微小颗粒、油垢、粉尘等在导压管、液位测量桶内沉积（或在取压阀内沉积），直接或间接影响测量或液位开关的动作。当热控仪表的测量值和实际值偏差太大或者液位开关经常性误动作时，应对仪表管路进行排污。
　　（1）排污前，应取得运行人员同意，开具工作票方可实施。（2）对于流量或压力调节仪表首先将操作方式切换到“手动”方式，确保排污过程中调节阀的开度保持不变状态。（3）差压变送器排污前应先将三阀组的正负取压阀关死;然后缓慢打开正负导压管排污阀，使介质和污物排入排污管道后;再开启三阀组正负取压阀，并打开排污（排气）螺丝进行排污，排污完成拧紧螺丝。（4）排污结束后将调节系统从“手动”切换到“自动”位置，至此排污工作完成。
　　3.4 仪表停用排查法
　　单个仪表发生故障以及全厂停机大修时热控仪表应进行仪表停用操作，方法如下：（1）首先征求运行人员的同意，采取措施后进行。（2）拆除故障仪表或检测元件时务必关停仪表电源或气源。（3）拆除时的注意事项。a.拆卸热电偶、热电阻等仪表时，对电缆线芯接头应采取绝缘包缠措施，确保其不漏电。b.拆卸压力表、压力变送器时，应采取防“压口堵塞”措施，确保局部不憋压。正确操作是先关闭所有的一次阀门，开启排污门排污泄压后，关闭二次阀门，松动安装接头，排气，排残液，待气、排完后再卸下仪表。c.拆卸气动仪表和电气阀门定位器时，一定要关闭气源，确保松开过滤器减压阀接头。d.拆卸环室孔板时，要注意标识孔板方向，防止再安装时出现装反现象。对于直管段，安装时要确保管道的水平度。（4）对拆卸的仪表在明显处做好位号标识，防止同类仪表回装时由于量程不同混装。（5）对于联锁仪表，拆卸前应先切换置至“手动”后方可拆卸。
　　3.5 仪表投入方法
　　（1）严格按照拆除时的位号回装热控仪表，不对号安装将会导致测量不准，甚至损坏仪表现象发生。（2）气源排污：仪用压缩空气处理装置用的干燥剂时间长了会出现粉末，会带入气源管内。另外压缩空气干燥的不彻底，会造成压缩空气里带水分，管路下部积水。排污时，应采取“先主管（总管）后分管”的顺序进行排污，最后拆开每个气动阀门前过滤减压阀上终端接头，用压缩空气进行吹扫小支管，直至吹扫干净后再连接好接头。（3）孔板等节流装置安装时，要检查直管段内壁是否光滑、干净，确保无赃物后方可安装，安装时要注意方向。（4）对采取隔离液保护的差压变送器、压力变送器，重新投入时，确保加满隔离液。（5）气体仪表管路安装完毕要进行打压试验，确保各个接头或焊口无泄漏后，方可投入运行。（6）对于测量蒸汽流量的差压变送器投入时，应先关闭三阀组正负取压阀门，打开平衡阀，检查零位。待导压管内蒸汽全部冷凝成水后再开表投入。防止蒸汽末冷凝时开表出现振荡现象，有时会损坏仪表。或者在环室取压阀后各安装一个冷凝罐，在开表投入前通过冷凝罐往导压管内充水，防止引起振荡。（7）对于采取补偿导线的热电偶，接线时要特别注意正负极性，严禁接反。热电阻要注意区分A.B.B三根导线的作用，确保正确连接。（8）最后是儀表整组联调，检查一次仪表输出值和集控室DCS画面显示值一致，气动阀门、电动阀门应试操一遍，确保就地阀位开关状态或开度和DCS画面一致。当仪表设备运行正常和系统操作正常后方可将连锁仪表设备切换到自动（联锁）位置。
　　4 结束语
　　本文通过对典型热控仪表故障类型特点的分析研究，归纳总结出仪表巡回检查、保温伴热、定期排污、仪表投入及停用等五个步骤的典型排查方法，实践证明该方法能够达到发电厂预防热控仪表故障的目的，从而确保发电机组的安全可靠运行，减少机组的“非停”事故率，提高发电厂的安全稳定性和经济效益。
　　参考文献：
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