火电厂热控仪表常见故障类型分析及排查措施研究

山东华聚能源股份有限公司电力工程中心 黄常路 山东能源兖矿能源华聚能源赵楼综合利用电厂 隋 强 王 生

1 引言

为了做好故障排查和检修工作，在日常排查中，发现热控仪表潜在的问题并加以修复，能够延长设备的使用寿命，为火电厂获取更多的经济效益和社会效益。这就需要工作人员结合热控仪表常见的故障类型，制定出行之有效的排除方案和措施，以此为机组的可持续运行提供可靠的数据支持。

2 火电厂热控仪表常见故障的类型研究

2.1 密封故障

火电厂热控仪表产生密封故障的原因在于，在安装仪表时，未能做好电缆口的密封处理，导致外部水分渗入仪表内部。在高湿度的作业环境下，水分会大量渗进仪表的各个元件中，造成元件的腐蚀，加速老化的同时，还会降低热控仪表的使用年限，使得仪表测量的精准性下降，若未采取有效的措施及时处理，整个系统都会停止运转[1]。

2.2 接线松动

在火电厂的日常生产经营中，热控仪表的主要作用，就是对发电设备的运行参数进行检测，为保障检测结果的真实性和可靠性，需要将仪表和发电设备之间的距离，控制在合理范围内。但由于发电设备长时间处于高频率的运作状态，加之振幅较大，使得仪表在测量过程中会受到外力的影响，在外力的作用下，连接处会发生松动的问题，导致仪表接触不良。若连接方式为焊接或者铆接，长期受到外力的作用，连接处也可能会发生损坏，从而给测量结果的准确性造成不良影响。

2.3 老化失灵

热控仪表的使用年限较为固定，在设备的使用年限内，测量的稳定性和精准性能够得到保证，发生故障的频率较低，一旦超出使用年限，仪表内部的零件会发生老化和损坏，随着时间的不断延长，故障的发生频率也会随之提升。针对这种情况，一方面要加强故障排查和检修，另一方面要及时更换老化失灵的零部件。

2.4 外部环境

为提升测量结果的准确性，需要在发电设备的周边，安装相应的发电仪表。因此热控仪表在运行过程中，难免会受到外部环境的影响，如雷击等，在非周期性循环的外力影响下，热控仪表易遭到破坏，但因外力的产生不固定，存在不确定性，导致防治难度较大。

2.5 错误操作

智能化的热控仪表，能够自动完成测量工作，无须人为干预，但要提前设定仪表的各项参数。智能化热控仪表在运行的过程中，会受到外界环境的影响，由于外部环境中不确定因素较多，且处于动态变化中，因此需要对已设定参数进行相应的调整，若调整的不够及时，出现了滞后的情况，就会造成数据的混乱，影响到测量的精准性，同时，在切换智能热控仪表的模式和设定的运行参数时，都需要人为操作，这对操作人员的专业能力提出了要求，在实际操作过程中，一旦发生人为失误，智能仪表在实施测量任务时，会出现测量失真，甚至无法完成任务的情况。

3 火电厂热控仪表常见故障的排查方法

3.1 巡回检查法

在应用巡回检查法，排查火电厂热控仪的常见故障时，首先要做好热控仪表的统计工作，将检查范围内的热控仪表，编制成档案资料的形式，在编制时要明确记录仪表的安装位置等，以此为巡查路线的设计提供准确的数据支持。将编制好的数据档案以及巡回路线交由相关人员后，还要建立健全巡回检查机制，确保相关人员能够定期巡查，在实际工作过程中，火电厂热控仪表检验要点及目的图如图1所示[2]。

图1 火电厂热控仪表检验要点及目的

在巡查热控仪表的过程中，针对超出使用年限的仪表要及时更换；检查一次仪表设备的值数和集控室的DCS 画面中的值数，对比二者是否一致；在开展输入电源电压的巡查作业时，要利用外用表，检测电源的电压，以明确其是否在合理范围内；在检查保温设备、防水设备以及伴热设备时，要重点检测其运行状态；仪表本体和连接件的接头处属于薄弱位置，易发生泄漏或者损坏等问题，因此要对接头位置进行系统的检查；在检查仪表零部件的完整性时，要检查铭牌的完好性、零部件的完整性、螺丝的紧固性、二次插头和端子接线的牢固性以及仪表的指数参数值，通常为全量的20%～80%；同时还要对仪表的线路标识和管路进行检验，在实际检查中，要精准判断出仪表管路的完整情况、线路标识的清晰度以及流向标识的正确度。

3.2 保温伴热设备

北方地区在冬季气温较低，为保证热控仪表的运行质量，需要使用保温伴热设备辅助其运行，因此在冬季要通过严格的检查机制，对保温伴热设备运行状态以及性能等进行检查，如保温材料的性能、蒸汽伴热的状态等，在使用保温材料时性能可能会出现下降的情况，导致保温效果不佳，为此要对仪表线路上的保温材料展开科学检测。一些热控仪器表的保温形式为蒸汽伴热，因此要联系现实情况，合理调整蒸汽伴热的流量。在检查过程中，若发现疏水器处于连续排气的状态，证明供气阀门的开口较大需要缩小。若疏水器的排气效果不佳，长时间未排气，要扩大阀门开口。通过科学合理的方式，调整蒸汽伴热流量，能够提升仪表设备内部杂质的流动效果，为仪表的安全运转提供保障。

3.3 定期排污

热控仪表刚量介质的内部会存在一定的杂质，这些杂质主要以小颗粒为主，在仪器设备运行的过程中，杂质会逐步堆积到液位刚量以及导压管的位置，一旦杂质大量堆积，在一定程度上，会影响到液位开关和刚量的动作。当热控仪表的刚量值与正常数值存在偏差时，要做好仪表内部的排污处理，在实际处理过程中，需要注意的事项包括：为加强对设备的管理，在排污作业正式开始前，相关技术人员要开具票据；在排污前，要更换仪表的切换模式，将自动切换调整至手动切换，以免在排污过程中给仪表设备的运行参数造成影响；在对差压变送器进行排污处理时，要保证三阀组的正负取压阀的状态是关闭，然后再启动正负导压管的排污阀，以此为介质和污物的有效排出提供保障。当污物流进排污管道后，可以打开三阀组正负取压阀，并开启排污螺丝，让污物顺利排出。完成作业后，将螺丝拧紧，确保其处于紧固状态后，再将仪表设备的模式调整为自动模式[3]。

3.4 仪表停用

在检修热控仪表的过程中，要先将仪表停用。经相关人员批准后，将仪表设备的电源全部关闭，确定仪表停用后，可开展仪表的拆卸作业。在拆卸仪表时，要利用绝缘物包裹电缆线芯的接头，确保不存在故障隐患。

在拆卸压力变送器压以及压力表的过程中，严禁堵塞压口，要将一次性阀门全部关闭，再启动排污门为有效排污做好准备，然后将二次阀门关闭，并松动接头以便于残液的顺畅排除，在拆卸环室孔板时，要确定标识孔板的具体方向，防止装反等问题的出现。完成仪表的拆卸作业后，要在明显位置进行标识，避免同类仪表在回装过程中混装。

3.5 仪表投入

针对完成安装作业的气体仪表管路，要进行打压检测，主要检测接口处的密封情况，确保密封效果能够满足仪器设备对稳定运行的要求；在蒸汽未彻底凝固时开表，会产生较大的振动幅度，易给热控仪表内部的零部件造成破坏，为解决这一问题，要在合适的位置安装冷凝罐，以实现对蒸汽震荡的有效控制；补偿导线热电偶的安装，要连接好电源的正负极和热点偶，若正负极出现接反的问题，仪表设备的检测数据与真实情况，会存在较大偏差。在调整DCS 画面显示值与仪表显示数据时，要保证二者检测结果的统一性，完成安装作业后，测试各阀门的运行状态，正常的运行状态是，各阀门的状态发生变化，但DCS 系统的显示情况正常。确定仪表的运行不存在任何问题、零部件能够正常运转后，将设备的运行模式切换为自动运行。

4 故障维修措施

4.1 加强设备管理

首先，要建立健全火电厂热控仪表的管理机制，细化管理流程、规范管理程序，合理规划热控仪表的故障检查内容，并将责任落实到部门到个人，一旦发现有人员未能贯彻落实检查机制，要加大处罚力度，从根本上避免检查人员之间出现互相推诿，不作为的情况[4]。

其次，要构建成熟完善的奖惩机制，针对业务能力强，各项检查措施落实到位、对热控仪表的故障检查工作有突出贡献的人员，要给予其适当的奖励，以调动相关人员参与故障检修的积极性和主观能动性，促使其认识到自身所背负的责任和义务，能够做好仪器设备的检查和维护，及时排查出其潜在的故障隐患，并加以处理和修护，降低重大故障的发生概率。与此同时，还要建立常态化维护机制，结合热控仪表的具体情况，规划检修周期，若仪表设备的运行环境较差，要提升检修频率，缩短检修维护周期，

最后，要制定应急预案，总结火电厂热控仪表以往的故障情况和处理措施，制定出完备的故障应急预案，为热控仪表的故障处理提供科学的指导，火电厂热控仪表应急预案详见表1。

表1 火电厂热控仪表应急预案

4.2 规范设备操作

热控仪表的安装以及日常应用，都要在规范性操作的基础上，这就要求相关人员具备较强的业务能力，能够熟练掌握热控仪表的内部结构、安装程序、流程以及具体的安装方法。为此火电厂要加强对相关人员的培训，确保其在实际工作中，能够按照技术要求，操作和检查仪表，以降低人为失误，对热控仪表故障检查的不良影响，提升故障检查的精准性，有利于后续维修的高质量开展。

5 结语

火电厂热控仪表关系到电厂机组的整体运行状况，因此要提升对热控仪表常见故障检查的重视程度，规范仪表设备的安装流程和操作程序，将热控仪表的故障发生率控制在最低限度内，以降低后期维修成本，为热控仪表的持续性安全运行打好基础。