大型机组仪表维护

1、 大型机组仪表的维护1、 炼油化工装置常用的压缩机分类及特点：1、 压缩机分类：炼油厂常用压缩机按工作原理结构基本可分成透平式和容积式两大类。透平式压缩机有：离心式和轴流式两种。如：1#焦化装置的3#机、1#、2#催化的气压机等均为离心式压缩机。2#催化的1#主风机为轴流式压缩机。2、 透平式和容积式压缩机特点：透平式压缩机特点： 气流速度高、损失大、小流量机组效率较低； 流量和出口压力的变化由性能曲线决定，若出口压力过高，可能导致机组喘振； 排气均匀，无脉动； 不适应小流量，超高压的范围； 容积式压缩机特点： 气流速度低、损失小、效率较高； 排气压力在较大范围内变化时排气量不变，同一台压缩机

2、可用于压缩不同气体； 排气脉动性大（螺杆式压缩机无脉动）； 不适应大流量的场合，但从低压到高压的范围均适用。2、 大型机组工艺参数的监测：1、机组的状态监测：机组的状态监测包括：轴振动、轴位移、转速。武石化大型机组状态监测大多数使用的是美国本特利公司生产的3300监测系统。其监测系统由传感器和监测仪组成。传感器有三个独立的部分。其中任何单独一部分都不能称为传感器。这三部分分别为：探头，延长电缆和前置器。武石化机组传感器绝大多数使用的是趋近式传感器。所有的前置传感器系统都有一个前置器。前置器的型号决定哪种探头及延伸电缆的长度与系统匹配。例如：前置器零件号No.330100-90-00记住：90=

3、探头及电缆（内部及延伸）整个系统的总长度为9米。探头及延伸电缆的制造都是标准长度。前置器只需要两种标准系统长度。如下的例子给出了一些系统可能的组合。标准5.0米系统。一个5米前置器（330100-50-XX）需要一个：4.0米（330130-040-XX-XX）或4.5米（330130-045-XX-XX）延伸电缆。配有1.0（330106-XX-XX-10-XX-XX）或0.5米（330106-XX-XX-05-XXXX）探头。系统不匹配给性能带来的影响24222018161412108642 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130构成不匹配

4、因素性能检定传感器标定问题如果系统性能图超出规范限制范围，例如，线性区少于80mils，比例系统系数超出±11mV，那么首要的原因可能是系统的某一部分构成不匹配。探头、延伸电缆或前置器在电气长度方面不匹配，使得总长度太长或太短。上图给出了系统不匹配给性能带来的影响。一条曲线显示系统太长，5米的前置器（50）配9米的电缆（延伸电缆加上探头的电缆）。还有一条曲线显示系统太短，9米前置器配5米电缆（延伸电缆加上探头的电缆）。3300状态监测系统组成图1.1趋近式传感器的工作原理： 当探头顶部的线圈加上高频电流并与一导电表面靠近时，由于线圈磁力线的作用，使导电物体表面产生涡流，从而使线圈的电

5、感量减小。线圈特性的这个变化被转换为直流电压信号输出。只要前置器的振荡器送电，就能生成特定频率的RF信号。频率与探头线圈的电感系数(L)以及探头延伸电缆的电容（C）有关。RF信号的频率在500KHZ到2.0MHZ之间。信号传输能满足前置器的电气距离要求，即延伸电缆与探头电缆的长度。电气长度，至少是物理长度，是上面电路的电容与电感的乘积。RF信号是从生成围绕探头顶部的RF信号场的探头线圈发射出去的。在RF信号场中放置导体材料时，其表面会生成涡电流。涡电流的传导深度与材料的传导性、渗透性有关。1.2趋近式探头的使用： 趋近式传感器在监测机组大轴（被测对象）的振动方面有很多用途。最常用的两种是径向振

6、动（径向运动）和轴向位移（轴向运动）。移位轴向轴转速或键相轴90°±5°径向振动000解调电路对快速或慢速变化信号振幅的处理时相同的。当被测对象不振动，例如测轴向位移的探头，前置器的输出为直流电压，被称为间隙电压。当被测对象振动时（间隙或快或慢的变化）前置器的输出是交流电压信号，如上所示的正弦波。当探头检测到振动时，前置器的输出信号有两部分，直流（间隙）电压部分和交流（振动）部分。系统典型的频率响应从0Hz到10KHz。较新的传感器系统，例如3300XL系统的频率响应可以达到12KHz。 前置器系统的另外一项通常的用途是作为测速或作为大轴每转一周做标记或键相位。前

7、置器系统安装好以后，将观测到大轴上的“凹槽”或“凸起”并且每转一周产生一个电脉冲，监测器对每分钟多少脉冲进行计数，此数值就是机组的转速。“凹槽”或“凸起”的地方相比正常的振动或距离测量会产生明显的电压变化，这种明显的差别使得状态分析系统每转一周产生的有用信号与背景的噪声信号或振动信号区分开来。键相位信号在机组故障诊断中是非常有用的。2、 传感器的检查校验2.1检查项目探头及组成电缆组件完整无损，接头无氧化锈蚀，端部的保护层不应有碰伤或脱落的痕迹，紧固件齐全好用，接线盒无损坏。延伸电缆完整、无短路、无开路、接头无氧化锈蚀，保护层无破损。前置器完整无损，安装盒无脱漆、变形和密封不良现象，前置器与安

8、装盒之间需有良好的绝缘层。信号电缆屏蔽层接地良好，用500V兆欧表检查信号线间及对地绝缘电阻应大于5M，并要求单点接地。监测器部件完好，其电源单元监测指示、报警、复位、试验功能正常，零件准确。2.2校验用仪器a本特利公司的TK3-2E校验仪；b41/2位数字电压表；c24V直流稳压电源；d函数发生器。2.3传感器校验依照系统接线图，将探头组成电缆与延伸电缆连接；延伸电缆另一端接到前置器上；前置器电源端（-24VDC）、公共端（common）接入-24VDC电源；公共端（common）、输出端（output）接入数字电压表。用合适的探头夹把探头固定在TK3-2E探头座上，使探头顶端部接触到校验靶

9、片。将-24VDC送到前置放大器的电源端和公共端，调节TK3-2E校验仪上的螺旋千分尺，使示值对准0mm处，然后将千分尺的示值增加到0.25mm，记录数字电压表的电压值（此值为前置器输出电压）。以每次0.25mm的数值增加间隙，直到示值为2.5mm为止，并记录每一次的输出电压值（校验点不少于10点）。以所记录的数据，依照图“轴位移轴振动传感器校验曲线”的形式，绘制出被校探头传感器系统的间隙-电压曲线，它反映了传感器的特征。根据所绘制出的间隙-电压曲线。确定出传感器系统的线性范围，应不小于2mm。计算出传感器系统的灵敏度应为7.874V/mm，在线性范围内的非线性偏差不大于20um。电压增量除以

10、间隙增量为灵敏度。传感器线性范围的中心为轴位移传感器的静态设定点。振动传感器的校验方法与数据记录同轴位移传感器一样，同时也要绘制出传感器系统间隙-电压曲线，并计算出灵敏度，在2mm的线性范围内传感器系统的误差不大于±5%。图“典型振动传感器校验曲线”。传感器线性范围的中心为振动传感器安装的参考点。典型轴位移传感器校验曲线2.4技术标准 轴振动通道的灵敏度为7.874 V/mm，在2 mm的工作范围内，误差不大于±5%。 轴位移通道的灵敏度为7.874 V/mm，在2 mm的工作范围内，非线性偏差不大于25.4m。 在下列的允许工作温度范围内，温度变化影响最大的附加误差不大于

11、仪表使用范围的5%。 工作温度范围：a探头和延伸电缆：-34177 ；b前置器：-3466 ；c监测器和电源：-2966 。3、3300监测器的设定和校验 3.1 振动单元3300/163.1.1 振动单元报警点的调整1 打开前面板。2 调整警告和危险报警设置点时，置调整通道A开关(AA) 于左侧（ON），左面A通道的振动信号将开始闪动。3调整警告或危险报警设置点时，按下并按住前面板的ALERT或DANGER键，观察表头上两边的刻度。4按下系统监测器上的（）或（），将报警设置点调高或调低。5调整间隙警告报警点时，先将上限/下限（O/U）开关扳倒右图的位置，进行下限报警点调整6 同时按下并按住前

12、面板的GA和ALERT键，左面液晶柱将闪动并显示出间隙报警的上下线窗口，观察表头的中间刻度。7 此时按系统监视器上的（）或（），将间隙报警点调高或调低。8 将O/U开关扳倒左边的位置，重复上述步骤6和7可调整间隙报警上限。9 将AA开关复位到左边位置（OFF）。10 调整B通道报警点时，只需要将B通道开关AB扳倒左边位置(ON)，然后重复上述步骤3到8即可。11 将AB开关复位到右边位置（OFF）。12 关闭前面板。3.1.2 振动单元量程测试a连接探头，前置放大器送满量程信号。连接方式如下图b. A通道测量TA与面板正面A同轴接头间电压应为5V DC，若不准，则调GA至显示100%刻度。c.

13、 B通道测量TB与面板正面B同轴接头间电压应为5V DC，若不准，则调GB。3.1.3 振动单元零点的调整 注：在进行这一过程前，要确认探头间隙电压，其大小应该是所要设置的零值。1.打开前面板2.将A通道调整开关（AA）置于左边，左侧液晶柱显示的A通道振动信号开始闪烁3按下并按住前面板的GAP键。4当间隙键GAP被按下时，短接两个自检针头（ST）。此时的间隙值则作为新的零点存储下来。5 重新将AA置于右边（OFF）。6 关闭前面板。3.1.4 技术标准 轴振动的允许误差为满量程的±0.33%，最大允许误差为±1%。3.2轴位移单元3300/203.2.1 轴位移单元报警点的

14、调整1 打开前面板，把通道A调整AA开关拨到左边（ON），正方向或反方向报警设置点，可通过把N/C开关设置在所要求的位置上进行选择，各自通道的液晶柱开始闪烁。2 按下前面板上的警告（ALERT）或是危险（DANGER）按钮，并将其按住，就可以进行警告和危险报警设置点的调整。3 利用位于系统监测器前面板的（）或（），即可调整设置点的水平往上或往下。4 把AA开关拨到右边（OFF），装好前面板。3.2.2 轴位移零点的校准按下图形式连接，检查并校准监测器零点。1从信号输入模块上，A通道的公共端（COM）及信号输入端（IN）拆下电缆线。2把监测器前面板拉出并往右挪，在通道A上的试验点（BPPLA）处

15、，通过调整通道A零位电位器（ZA）把电源电压调到 +2.5V DC。测量并记录该电源电压，用做零点电压。3300的5mm和8mm传感器系列的零点电压为（-10±0.2）V DC，并确认监测器指示为0m 。3.2.3 轴位移满量程的校准改变电源电压使其达到满度值（FULL VALUE）。对于正方向在通道A试验点上，调整电位器（GA）使其为 +5V DC，对于反方向在通道A试验点上，调整电位器（GA），使其为0V DC。例如：探头的灵敏度为7.874V/mm ； 表头满量程为 101 mm 则其电压变化应为 7.874×1=7.874（V DC）正方向靠近探头。则满值为零点电压

16、减去满量程电压。满值输入为-10-（-7.874）=-2.126（V DC）反方向为远离探头，则满值为零点电压加上满量程电压。满值输入为-10+（-7.874）=-17.874（V DC）重复以上内容，用B通道代替A通道，完成对B通道的校验。3.2.4 技术标准 轴振动的允许误差为满量程的±0.33%，最大允许误差为±1%。压力开关概述：压力开关是一种借助弹性元件受压后产生位移以驱使微动开关工作的压力控制仪表，通常使用在报警或联锁保护系统中。主要技术指标：设定值控制范围：060MPa（根据需要选择）控制精度：±2.5%切换差：固定不大于10%，可调10%40%触点

17、容量：380VAc2A或220VAc3A使用环境：温度-2570，相对温度不大于85%外观检查：a检查压力开关的各部件装配是否牢固，不得有影响测量性能的锈蚀、裂纹、孔洞等缺陷。b检查铭牌标志是否齐全完好。绝缘检查：用500VDc兆欧表检查微动开关接线端子与外壳间的绝缘电阻，该绝缘电阻值应大于20M。校验步骤：a按图配接管线b密封性校验:给仪表加压到量程上限后，切断压力源，保持5min，要求仪表指示无下降现象。c加压至校验点，调节压力开关投定值，使设定值由大变小（上切换值校验）或由小变大（下切换值校验），直至开关触点切换的瞬间，固定切换值设定机构。d调节压力，使压力在校验点上下来回变化，校验触角

18、点的上切换值或下切换值是否在校验点上，是否符合技术指标要求。e对固定切换差的压力开关，在切换值校验的同时，还应校验上切换差和下切换差是符合技术指标要求。f对可调切换差的压力开关进行切换差校验，先设定上切换值或下切换值，再设定下切换差或上切换差，固定设定机构后，调节压力值在切换差的范围外来回变化，校验触点动作是否正确，是否符合技术指标要求。g进行不少于3次的复现性检查。每次检查结果均应符合技术指标规定的要求，否则应重新进行调整或修理。使用和维护：压力开关的使用和拆装对于超过压力开关允许温度的高温介质，应采取引压管经冷却后再进入传感器接口。安装与拆卸时不能使压力开关的开关部件与传感器部件发生相对松

19、动，应用扳手夹持传感器外壳的螺帽与管接头的连接处进行拆卸。电缆通过压紧螺母引入壳体后应拧紧螺母。传感器和压力开关内部的紧固部件不能任意旋紧或旋松。对上下切换值均有定植要求时应采用切换差可调的产品。对于防爆产品，将电紧与端子连接或断开时应先断开电源。在线检查与维护：a泄露检查：检查压力开关及导压管是否有泄露，假如泄露应及时处理。b接线检查：电线与接线端子压紧可靠，不准直接将导线头绕接，接线螺丝与螺孔要旋动良好，且紧固力要强。c清洁检查：由于工艺操作，设备与管道保温材料脱落或聚集在传感器或挠性连接管山的物料、灰尘等杂物应及时清除，使仪表在使用过程中经常保持其干净和清洁。万用表压力开关标准表截止阀定

20、值器压力流三通压力开关校验装置示意图电磁阀概述：电磁阀是利用电磁力的作用，推动阀芯换位，以实现气流或液流换向的阀类。通常是由电磁控制部分和换向部分（主阀）两部分组成。工作原理：电磁阀由两个基本功能单元组成；电磁线圈（电磁阀）和磁芯；包含一个或几个孔的阀体。当电线圈通电或断电时，磁芯的运转将导致流体通过阀体或被切断。电磁阀圈被直接装在阀体上，磁芯被封闭在密封管中，构成一个简洁的，紧凑的组合。直动式阀：在直动式阀中，电磁线圈通电时，磁芯直接开启常闭阀的孔或关闭常开阀的孔，阀门将在0压力至其的额定最大压力范围内操作。开启阀门需要的力与孔尺寸及流体压力或正比，孔尺寸增大，所需要的力也增大，要开启大孔，

21、又要保持电磁阀线圈尺寸小应选用先导式电磁阀。先导式电磁阀：这些阀门能借用管线压力来操作一个先导孔和旁通孔。电磁阀线圈断电时，先导孔关闭，管线的压力通过旁通孔施压于活塞或膜头的顶部，提供一个阀座力，严密关闭阀门。电磁阀线圈通电时，磁芯开启先导孔，通过阀的出口消除活塞或膜片的顶部压力。管线压力本身将膜片或活塞推离主孔开启阀门。电磁阀的类型：两通阀：两通阀有一个入口和一个出口与管线连接。它们用于使流体流过阀或被切断，有两种操作方式：常阀一断电关闭，通电开启。常开一断电开启，通电关闭。三通阀：三通阀有三个口与管线连接，并有两个孔（一个开启时，另一个关闭；反之亦然）。它们一般用于交替地向一个膜片阀或单动

22、气缸施压或排压。可用于三种操作方式：常压一阀断电时，压力口关闭，而排气口连到缸口；阀通电时，压力口连接到气缸口，而排气口关闭。常开一阀断电时，压力口连接到气缸口，而排气口关闭；阀通电时，压力口关闭，而气缸口连接到排气口。通用结构一充许阀连接成常闭或常开位置其中之一，或选择两种流体之一，或由一个口转换流动到另一个口。四（五）通阀：四（五）通阀一般用于操作双动气缸。它们有四个或五个管线结口：一个压加，连个气缸口和一个或两个排气口。在A位置，压力连到一个气缸口，另一个气缸连到排气口。在B位置，压力口和排气口被反向连到气缸口。双控阀双控阀由两个线圈和一个阀体组成。一个线圈控制阀门开，一个线圈控制阀门关

23、。通电时间是短暂的，且两个线圈不充许同时通电。参照及执行技术标准：作用电流：220VAC（50Hz），110VAC（50Hz），24VDC净化空气压力：800KPa环境温度：-2060绝缘电阻：20M动作时间：1S检修周期：电磁阀应一年进行一次检修或与生产装置大检修同步进行。检修项目：电磁阀应整洁、完好。电磁阀密封性能良好。确保气源符合指标要求。电磁阀在通电状态下，线圈温度无异常。电磁阀的排气口应避免进水、进尘，在环境恶劣的场所要加阻尘器。检修注意事项：电磁阀检修前必须断电。不得在电磁阀线圈折离电磁阀阀体后通电，否则会损坏电磁阀。检查更换电磁阀已坏部件，确保阀芯、阀芯座无污垢。对电磁进行性能测

24、试，各项指标符合要求。润滑油站概述：每台大型机组都有一个单独的润滑油站，为全部润滑点供润。一般润滑油站由油箱、油泵、冷却与过滤器、油压调节系统等组成。油箱：油存于油箱中，油面以上留有空间。油箱上装有位计，可直接观察油位。当液面低于油箱面一定程度时，液位指示器报警。电动油雾风机产生一个很小的负压，能使回油畅快，并防止油沿轴漏入压缩机内部。电加热器在油温低时接通投入工作，并联锁主机不启动（开机条件）。油温升到规定温度，即自动或手动切断电加热器电流。回油经过分离板油中气泡自行破裂，即消除了泡沫。油泵：两台由电机驱动的螺杆泵互为备用，油站工作时，一台工作，另一台备用，由于事故原因，润滑油压力不能保持0

25、.15MPa时备用泵自动启动，压力恢复正常后，备用泵自动关闭。冷却与过滤：润滑油在冷油器中进行冷却，冷却器的出口油温用调节冷却水流量的方法来控制，当油温高于45时报警。油被冷却后，进入过滤器，滤油器的污染程度通过差压表显示，当前后压差超过0.15MPa时，滤油器应立即停止工作，切换清洗。油压调节：油站工作时，调节阀可以保持系统中润滑油压恒定。调节阀维持最远的一个轴泵供油压力为0.15PMa，而多余的油返回油箱。系统中装有压力开关，可以防止在低油压下启动机组，同时也可以使机组油压低于0.06MPa时停车。油压调节系统中的调节阀大多数是自力压力调节阀。这种以管道压力位动力，弹簧复位式执行机构，以直

26、通标准笼式阀配套，被用于压力调节服务。调压的调试：执行机构规格在制造厂家已设定，弹簧范围写在铭牌上。如果压力设定不是一个固定值，根本下面的步骤来改变压力设定，新的压力设定值不能超过弹簧范围给定的压力限制。步骤如下：顺时针旋转调整螺母减少压力设值，逆时针旋转增加压力设定值。如果调整弹簧不能达到期望的压力设定值，就需要与厂家联系更换弹簧。1#焦化3#机联锁放空阀全开防喘振全开停电机OR二选三二选二二选二OR变频故障润滑油总管压力过低PSA352A0.1MPaPSA352B0.1MPaPSA352C0.1MPa压缩机轴位移过大ZIS11A/B0.7mm压缩机轴振动过大XIA11A/B89umXIA1

27、2A/B89um密封器缓冲器压差PDISA1020.05MPa1#焦化3#机启机条件启机逻辑与或与密封器缓冲器差压 PDNS1020.150MPa机组报警联锁 MA-ALM-TRIP防喘振电磁阀励磁阀门操作正常变频器在起车位置防喘振阀 ZS110全开润滑油温正常 TNS33135.00C润滑油压力 PNS3510.250MPa2#催化1#主风机组的自保联锁武石化2#催化1#主风机组是由西安陕鼓动力股份公司生产的7751KW轴流压缩机、兰炼机械厂生产的9662KW烟气轮机和南阳电机厂生产的6300KW三相异步电机/发电机组成的大型机组。作为大型机组，一套合理、可靠的自保联锁系统是至关重要的，且在

28、若干保护程序中紧急停车是保证机组安全而采取的最后一道安全保护措施，现对1#主风机组的紧急停车逻辑作如下分析。一 发生下列情况之一将紧急停机，并伴随相应的声光报警。如图1所示1.烟机轴位移过大0.85mm，-0.4mm；2.风机轴位移过大0.95mm，-0.6mm；3.烟机进气侧振动过大100m；4.烟机排气侧振动过大100m；5.风机进气侧振动过大94m；6.风机排气侧振动过大94m；7.烟机转速过大6420r/m；8润滑油压力过低0.08MPa，9.持续逆流报警停机；10.主电机故障；11.紧急停机软按钮；12.手动停机按钮。 图1 2#催化1#主风机紧急停车逻辑图为防止误动作停机，以上所有轴位移、轴振动、一次都为2个，只有当同一点的2个元件测量值大于停机设定时，紧急停机系统才发生停机信号，也就是采取了二取二运算。烟机转速、润滑油压力各由3个一次元件配置，也就是三取二运算。持续逆流报警停机是由一个判断子程序来完成，如图2所示。 图2 持续逆流报警停机程序图二、 逆流保护逆流保护是继防喘振保护之后的第二道保护措施。1. 逆流保护的判断 逆流保护引自主风机入口喉部的差压信号。机组在正常运转时，若主风机喉部压差低到设定值（1KPa），则保持1秒（以使喘振计数器计数一次）此时：喘振报警灯亮、声鸣，喘振计数器记录喘振一次，时间继电器启动，若在3秒内低流量信号消失，并在以后20秒