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600MW电厂化学设备过程控制仪表的常见故障分析与处理探讨

  • 来源: 通辽霍林河坑口发电有限责任公司
  • 作者: 李文博
  • 发布时间: 2016-09-01

1.前言


当前,随着现代化水平的提高,过程控制仪表自动化水平也不断提升,过程控制仪表智能化水平、制造工艺及质量逐步提高使仪表的故障也较少发生,但一旦发生故障就很难准确判断及处理,特别是软故障很难解决。这也给仪表维修人员提出了新的挑战,除了要掌握仪表的工作原理、熟知仪表的电气控制原理图之外,还需了解相关化工原理,化工设备及化工工艺流程等相关知识。只有这样仪表维修人员才能快速准确判断过程控制仪表的故障机理,快速解决故障及时恢复生产。


目前在我国火力发电厂用于在线监督的化学仪表种类很多,通辽霍林河坑口电厂使用的是最常见的就通称为五大化学仪表——电导率、酸度(pH)计、钠离子、硅酸根和溶解氧。在此就这五种化学仪表在使用中最常见的问题和解决方法作一简单的介绍和探讨;另外对电厂试验室的分光光度计、小硅表、酸度(pH)计和pNa表等常用的试验室仪器(表)在使用时必须注意的事项也作一简要介绍,以供参考。


2。过程控制仪表的故障判断及处理


1)电导发送器(Honeywell UDA2182)常见故障及处理方法:


(1) 电导电极表面污染:表面现象是指示不稳定,测量误差大。产生原因是热力系统氧化物的长期沉积或被样品中携带的油料污染。处理方法是对症采取稀盐酸或洗涤剂进行表面清洗。


(2)电导(温度补偿)电极接头接触不良:表面现象是指示跳动,温度补偿效果差,测量误差大。产生原因是电极接头长时间被空气氧化(或锈蚀)。处理方法是更换新的电极接头。


(3)电导电极损坏:不锈钢材质的电导电极一般不易损坏。而铁淦氧材质的电极因材质本身脆性,不耐冲击,受外力撞击时极易断裂损坏,而电极断裂缺损后会直接影响到电极的表面积和两电极间的距离,使测量无法正常进行。解决的惟一方法就是更换新电极。[1]


(4)温度补偿电极损坏:表面现象是温度补偿不起作用,测量误差大。产生原因是温度补偿铂电阻引线断。处理方法是更换同规格温度补偿铂电阻。


(5)流通池样品流量偏小或不稳定:表面现象是指示不稳定,响应速度慢。产生原因是流通池样品流量偏小或不稳定(汽水取样架上的仪表就可能是在人工取样时发生抢水所至)。处理方法是调大样品流量(在人工取样后及时恢复人工取样门的开度)。


2)pH发送器(alpha-pH800)常见故障及处理方法:


(1)新电极的处理:指示电极首次使用前必须经过活化处理。处理方法一是置入除盐水中浸泡24小时 。二是置入饱和氯化钾溶液中浸泡8小时。参比电极首次使用前必须对电极内充液进行换新处理。


(2)指示电极表面污染:表面现象是指示不稳定,响应速度慢,测量误差大。产生原因是热力系统氧化物的长期沉积或被样品中携带的油料污染。处理方法是对症采取稀盐酸或洗涤剂进行表面清洗。


(3)参比电极表面污染:表面现象是指示不稳定,响应速度慢,测量误差大;内充溶液渗透受阻。产生原因是热力系统氧化物的长期沉积或被样品中携带的油料污染。处理方法是对渗透部位(微孔陶瓷)进行表面清洗(或打磨)。


(4)pH(温度补偿)电极接头接触不良:表面现象是指示跳动,温度补偿效果差,测量误差大。产生原因是电极接头长时间被空气氧化(或锈蚀)。处理方法是更换新的电极接头。


(5) 电极引线故障:表面现象是在仪表信号输入端子输入信号时仪表性能正常,接入电极后仪表没有响应。产生原因是电极引线故障。处理方法是更换电极引线。专用高阻抗双屏蔽同轴电缆,不能用普通屏蔽电缆替代。


(6)指示电极老化:表面现象是响应速度慢,测量误差大。产生原因:电极老化,电极内阻增大。处理方法:更换新电极。指示电极(一般玻璃电极或复合电极)的正常使用寿命约为一年。


(7)流通池样品流量偏小或不稳定:表面现象:指示不稳定,响应速度慢。产生原因:流通池样品流量偏小或不稳定(汽水取样架上的仪表就可能是在人工取样时发生抢水所至)。处理方法:调大样品流量(在人工取样后及时恢复人工取样门的开度)。超纯水在线测量宜保持稳定的小流量。


(8)温度补偿电极损坏表面现象:温度补偿不起作用,测量误差大。产生原因:温度补偿铂电阻引线断。处理方法:更换同规格温度补偿铂电阻(铂电阻一般均安装在不锈钢护套内,需用欧姆表检查)。


 3)钠离子发送器(POLYMETRON 9245)常见故障及处理方法:


(1)新电极的处理指示电极首次使用前必须经过活化处理。处理方法一:置入除盐水中浸泡24小时 。处理方法二:置入测量流路中运行12小时以上。参比电极首次使用前必须对电极内充液进行换新处理。


(2)指示电极老化:表面现象:响应速度明显变慢,校准(标定)时间大大超过5min(甚至无法进行标定;响应速度明显变慢。产生原因:电极老化。处理方法:(用氢氟酸)进行活化处理。


(3)水样碱化不够:表面现象:测量示值不稳定,漂移。产生原因:碱化扩散管老化或长度不够,至使水样pH值偏低,测量受水样中氢离子干扰影响;碱化液浓度偏低[2]。处理方法:更新碱化扩散管;增加碱化液浓度。


(4)水样碱化不够:表面现象:测量示值不稳定,漂移。产生原因:仪表测量时流量不稳定或过大。处理方法:调整仪表测量时流量(宜控制在20mL/min∽25/min)。


(5)测量示值不稳定,漂移:表面现象:测量示值不稳定,漂移,长期无法准确读值。产生原因:水样接地不良或开路低浓度测量时,受电信号干扰。处理方法:检查并恢复水样的良好接地。


4)光度计常见故障及处理方法:


(1)光度计表面污染:表面现象:响应速度慢,测量误差大(示值明显增大)。产生原因:流通池或透光窗表面污染(热力系统氧化物的长期沉积)。处理方法:清洗流通池或透光窗。


(2)示值重复性差:表面现象:测量示值重复性差。产生原因:光源供电电源(交流220V或二次稳压电源)不稳定。处理方法:提高交流220V电源和二次稳压电源的稳定度。


(3)灵敏度低:表面现象:测量精度明显降低,分辨率低。产生原因:光电池衰老造成校准(标定)斜率低;流通池或透光窗表面严重污染。处理方法:更换光电池,清洗流通池或透光窗。


(4)流通池滞留气泡:表面现象:测量示值跳动,误差明显增大。产生原因:流通池或透光窗表面严重污染造成内壁或透光窗滞留气泡;样品系统漏气。处理方法:清洗流通池或透光窗;检查消除漏气部件。


(5)校准(标定) 斜率为零:表面现象:校准(标定)斜率为零,不能进行正常测量。产生原因:光源器件、光电池损坏或光源、光电池引线断掉,样品处理不当 。    处理方法:更换或修复光源器件、光电池。


5)原电池常见故障及处理方法:


复膜式原电池(电流)是极谱式溶解氧表(POLYMETRON 9100)的专用传感器。


(1)灵敏度下降:表面现象:响应速度减慢,测量误差增大。产生原因:透气膜表面被污染。处理方法:清洗(更换)透气膜。样品杂质较多,透气膜频繁被污染时需考虑增设样品过滤装置。


(2)灵敏度下降:表面现象:响应速度减慢,测量误差增大。产生原因:阴极(金电极)表面被污染;阳极(银电极)表面严重氧化。处理方法:用超细金相砂纸打磨阴(阳)极表面;或用稀氨水清洗阳极表面。


(3) 灵敏度下降:表面现象:响应速度减慢,测量误差增大。产生原因:透气膜破损;透气膜未贴紧阴极(有气泡);电解液被稀释。处理方法:更换透气膜;重贴透气膜;更换电解液。


(4)示值不稳定:表面现象:示值随样品流量的大小波动。产生原因:样品流量太小(在复膜表面形成浓度梯度,使膜表面浓度小于样品实际浓度)。处理方法:增大样品流量(最好与标定时的流量一致)。


(5) 示值不稳定:表面现象:示值随样品温度的大小波动。产生原因:温度补偿元件(负温度系数热敏电阻)损坏或接触不良。处理方法:更换温度补偿元件;消除接触不良。


(6) 示值(本底氧)明显偏大:表面现象:长时间冲洗测量,示值(本底氧)明显偏大(有时高达200μg/L~300μg/L)。产生原因:阴极(金电极)与复膜间有间隙(间隙内充满了较厚的电解液)。处理方法:清洗阴极表面,重贴透气膜。


以上是结合霍林河坑口电厂的过程控制仪表,总结过程控制仪表常见的故障、故障机理及相应的处理措施,为维修其它大型化工设备的过程控制仪表提供了参考。


3.结论


通过以上几种典型的过程控制仪表常见故障处理实例的剖析,阐述了如何在生产过程中检查和处理过程控制仪表的故障,为处理和判断过程控制仪表常见故障提供了一种有效的工作方法和思路。现代科技的发展日新月异,仪表的更新换代固然很快,只要我们不懈努力学习,深刻了解和掌握各种仪表的工作原理、熟悉和掌握工艺流程,对于维护过程控制仪表并非难事。这就需要我们不断积累维修经验、全面分析故障原因,为经济的快速发展贡献自己的一份力量。


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