承壓設(shè)備材料延壽的設(shè)備診斷技術(shù)
(1)由來(lái)設(shè)備診斷技術(shù)興起于20世紀(jì)70年代,始用于航空航天等高風(fēng)險(xiǎn)行業(yè)。超高速飛機(jī)在航行中由于材料疲勞發(fā)生故障,機(jī)段之外 (1)由來(lái)人員難有幸免。將許多嶄新的檢測(cè)、監(jiān)測(cè)成果綜合一起,形成對(duì)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的診斷,由不正常的信號(hào)提供可能發(fā)生故障的預(yù)警,可以防患于未然。它與失效分析比較優(yōu)越之處就是預(yù)知危險(xiǎn)征兆,在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)中加以消除,因此,它是可用在所有高風(fēng)險(xiǎn)設(shè)備上的實(shí)用技術(shù)。
50年前乘坐火車(chē)時(shí),可以看到手持檢點(diǎn)錘的維修工,每當(dāng)?shù)秸就\?chē)時(shí),都會(huì)敲打車(chē)輪、彈簧和傳動(dòng)機(jī)構(gòu),由異聲判斷潛伏性故障。氣相色譜技術(shù)出現(xiàn)后,用其檢測(cè)變壓器氣體成分,可以預(yù)知是否存在絕緣破壞短路故障或過(guò)熱故障,這是專用的潛伏性故障預(yù)知診斷技術(shù)鍋爐承受著高溫度、高壓力,還有腐蝕介質(zhì)的侵蝕,很需要采用診斷技術(shù)。在火電廠中傳統(tǒng)的鍋爐檢修方法是定期的停爐大拆大卸,檢查出什么部位有故障,進(jìn)行消除缺陷檢修,帶有很大的盲目性。采用故障診斷技術(shù)后,能夠隨時(shí)發(fā)現(xiàn)水質(zhì)異常,通過(guò)調(diào)控使之恢復(fù)正常;或者通過(guò)鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)中的點(diǎn)檢,消除缺陷。即使在定期的大修(甲檢)中,由于運(yùn)行中的診斷技術(shù)給出了確定的故障所在,能做到預(yù)知維修,口標(biāo)明確,則檢修質(zhì)量和速度均可提高。
(2)鍋爐水汽質(zhì)量監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)火力發(fā)電廠的產(chǎn)品是單一的電能,這是很特殊的產(chǎn)品。它特別便于運(yùn)輸(輸送),但是卻無(wú)法貯存。因此發(fā)電、輸電、供電、配電和用電同時(shí)完成,產(chǎn)供銷同時(shí)完成。這就要求電能生產(chǎn)高度的計(jì)劃性,這就是采用診斷技術(shù)的重要理由。
鍋爐的腐蝕結(jié)垢故障源自水汽質(zhì)量異常,200MW及以上機(jī)組都配備水汽質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)儀表,這是進(jìn)行設(shè)備診斷的基礎(chǔ)。到1980年之后,水汽質(zhì)量行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)始建立完善,并向國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)靠攏。規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)趨于齊全,為設(shè)備診斷提供了可靠依據(jù)。進(jìn)行失效分析30余年,接近300例各類故障案例的積累,可形成專家系統(tǒng),以彌補(bǔ)規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的不足。
將規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的水汽質(zhì)量極限值進(jìn)行分解,分解成警告值、注意值和期望值。通過(guò)水質(zhì)處理、水汽質(zhì)量監(jiān)控、投藥和排污等的控制,使鍋爐水汽質(zhì)量常年保持在期望值范圍內(nèi),就不會(huì)發(fā)生故障,能使鍋爐達(dá)到期望的使用壽命。當(dāng)水汽質(zhì)量中的某一指標(biāo)超越注意值時(shí),診斷體系會(huì)指出其可能的原因,給出查找和處理的方向、方法,并能指揮投藥和排污的改變,使之恢復(fù)常態(tài)。必要時(shí)由值班人員根據(jù)診斷系統(tǒng)提示加以調(diào)整處理。當(dāng)水汽質(zhì)量中某一指標(biāo)達(dá)到警告值時(shí),診斷系統(tǒng)會(huì)在發(fā)出報(bào)警信號(hào)的同時(shí),提供對(duì)故障處理的手段,通常按照診斷體系的提示處理,可使水汽質(zhì)量異常消除,能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)恢復(fù)常態(tài)。如果水汽質(zhì)量嚴(yán)重失常,雖經(jīng)診斷系統(tǒng)的提示處理仍難奏效,診斷系統(tǒng)會(huì)提出應(yīng)在若干時(shí)間內(nèi)停機(jī)處理的建議,申報(bào)調(diào)度部門(mén)。診斷體系水汽質(zhì)量的取值:警告值即規(guī)程規(guī)定的允許值,注意值是警告值的70%,期望值則≤40%警告值。
影響鍋爐水汽質(zhì)量的最主要因素,是凝汽器泄漏對(duì)凝結(jié)水質(zhì)的污染。診斷系統(tǒng)對(duì)凝汽器穿孔和斷裂或滲漏都有診斷(判斷),并有處理對(duì)策。在鍋爐爆管事故中發(fā)展最快的是過(guò)熱器超溫爆管,診斷系統(tǒng)有專門(mén)的判斷和處理方法。鍋爐故障中最常發(fā)生的是水冷壁管的腐蝕穿孔、腐蝕脆爆和超溫塑性爆破,診斷系統(tǒng)都分別進(jìn)行判斷,并提供處理對(duì)策。
火電廠的鍋爐機(jī)組可以憑借各種設(shè)備診斷系統(tǒng),保證安全運(yùn)行和材料延壽。例如對(duì)汽輪機(jī)軸系振動(dòng)的監(jiān)測(cè)診斷,對(duì)鍋爐爐膛燃燒的險(xiǎn)測(cè)診斷,對(duì)變壓器潛伏性故障的監(jiān)測(cè)診斷,對(duì)發(fā)電機(jī)絕緣老化的監(jiān)測(cè)等。水汽質(zhì)量故障的監(jiān)測(cè)診斷是直接服務(wù)于鍋爐材料延壽的技術(shù)