承压设备材料延寿的设备诊断技术
(1)由来设备诊断技术兴起于20世纪70年代,始用于航空航天等高风险行业。超高速飞机在航行中由于材料疲劳发生故障,机段之外 (1)由来人员难有幸免。将许多崭新的检测、监测成果综合一起,形成对设备运转状态的诊断,由不正常的信号提供可能发生故障的预警,可以防患于未然。它与失效分析比较优越之处就是预知危险征兆,在设备运转中加以消除,因此,它是可用在所有高风险设备上的实用技术。
50年前乘坐火车时,可以看到手持检点锤的维修工,每当到站停车时,都会敲打车轮、弹簧和传动机构,由异声判断潜伏性故障。气相色谱技术出现后,用其检测变压器气体成分,可以预知是否存在绝缘破坏短路故障或过热故障,这是专用的潜伏性故障预知诊断技术锅炉承受着高温度、高压力,还有腐蚀介质的侵蚀,很需要采用诊断技术。在火电厂中传统的锅炉检修方法是定期的停炉大拆大卸,检查出什么部位有故障,进行消除缺陷检修,带有很大的盲目性。采用故障诊断技术后,能够随时发现水质异常,通过调控使之恢复正常;或者通过锅炉运转中的点检,消除缺陷。即使在定期的大修(甲检)中,由于运行中的诊断技术给出了确定的故障所在,能做到预知维修,口标明确,则检修质量和速度均可提高。
(2)锅炉水汽质量监测与故障诊断技术火力发电厂的产品是单一的电能,这是很特殊的产品。它特别便于运输(输送),但是却无法贮存。因此发电、输电、供电、配电和用电同时完成,产供销同时完成。这就要求电能生产高度的计划性,这就是采用诊断技术的重要理由。
锅炉的腐蚀结垢故障源自水汽质量异常,200MW及以上机组都配备水汽质量在线监测仪表,这是进行设备诊断的基础。到1980年之后,水汽质量行业标准开始建立完善,并向国际标准靠拢。规程标准趋于齐全,为设备诊断提供了可靠依据。进行失效分析30余年,接近300例各类故障案例的积累,可形成专家系统,以弥补规程标准规定的不足。
将规程标准规定的水汽质量极限值进行分解,分解成警告值、注意值和期望值。通过水质处理、水汽质量监控、投药和排污等的控制,使锅炉水汽质量常年保持在期望值范围内,就不会发生故障,能使锅炉达到期望的使用寿命。当水汽质量中的某一指标超越注意值时,诊断体系会指出其可能的原因,给出查找和处理的方向、方法,并能指挥投药和排污的改变,使之恢复常态。必要时由值班人员根据诊断系统提示加以调整处理。当水汽质量中某一指标达到警告值时,诊断系统会在发出报警信号的同时,提供对故障处理的手段,通常按照诊断体系的提示处理,可使水汽质量异常消除,能在规定时间内恢复常态。如果水汽质量严重失常,虽经诊断系统的提示处理仍难奏效,诊断系统会提出应在若干时间内停机处理的建议,申报调度部门。诊断体系水汽质量的取值:警告值即规程规定的允许值,注意值是警告值的70%,期望值则≤40%警告值。
影响锅炉水汽质量的最主要因素,是凝汽器泄漏对凝结水质的污染。诊断系统对凝汽器穿孔和断裂或渗漏都有诊断(判断),并有处理对策。在锅炉爆管事故中发展最快的是过热器超温爆管,诊断系统有专门的判断和处理方法。锅炉故障中最常发生的是水冷壁管的腐蚀穿孔、腐蚀脆爆和超温塑性爆破,诊断系统都分别进行判断,并提供处理对策。
火电厂的锅炉机组可以凭借各种设备诊断系统,保证安全运行和材料延寿。例如对汽轮机轴系振动的监测诊断,对锅炉炉膛燃烧的险测诊断,对变压器潜伏性故障的监测诊断,对发电机绝缘老化的监测等。水汽质量故障的监测诊断是直接服务于锅炉材料延寿的技术