EH系统的典型故障及处理.ppt

EH系统的典型故障及处理 主讲人 张风雷电话 在控制理论及电子技术飞速发展的今天 新建机组普遍采用高压抗燃油的纯电调系统 而大部分使用液调的机组也已经改为高压纯电调系统 随着DEH系统的普及 EH系统的故障判定及处理方法已成为电厂越来越关心的课题 本文将对EH系统的一些典型故障进行分析 并将常规的处理方法介绍给大家 一 EH油压波动 EH油压波动是指在机组正常工作的情况下 非阀门大幅度调整 EH油压上下波动范围大于1 0MPa EH系统中配置的二台主油泵是恒压变量泵 恒压变量泵是通过泵出口压力的变化自动调整泵的输出流量来达到压力恒定的目的 所以 从理论上讲恒压泵是有一定的压力波动 但如果压力波动范围超过1 0MPa 我们则认为该泵出现调节故障 当然 如果此时泵的最低输出压力大于11 2MPa 并不影响机组运行 出现EH油压波动现象 主要是由于泵的调节装置动作不灵活造成的 调节装置分为二部分 调节阀和推动机构 调节阀装在泵的上部 感受泵出口压力变化并转化成推动机构的推力 其上的调整螺钉用于设定系统压力 当调节阀阀芯出现卡涩或摩擦阻力增大时 不能及时将泵出口压力信号转换成推动机构的推力 造成泵流量调整滞后于压力变化 使泵输出压力波动 出现这种情况 可以拆下调节阀并解体 清洗相关零件 检查阀芯磨损情况 复装后基本可以消除该阀故障 推动机构在泵体内部 活塞产生的推动力克服弹簧力来决定泵斜盘倾角 当推动活塞发生卡涩或摩擦力增大时 调节阀输出的压力信号变化不能及时转化成斜盘倾角 即泵输出流量 变化 使泵的输出压力发生波动 出现这种情况 需清洗推动机构的相关零件 并检查推动活塞的表面质量 因该部分机构装在泵体内 最好由泵制造商委派的专业技术人员来完成 二 抗燃油酸值升高 抗燃油新油酸度指标为0 03 mgKOH g 新华公司规定的运行指标为0 1 当酸度指标超过0 1时 我们认为抗燃油酸度过高 高酸度会导致抗燃油产生沉淀 起泡和空气间隔等问题 影响抗燃油酸度的因素很多 对于我们使用的EH系统来讲 影响抗燃油酸度的主要因素为局部过热和含水量过高 其中以局部过热最为普遍 因为EH系统工作在汽轮机上 伴随着高温 高压蒸汽 难免有部分元件或管道处于高温环境中 温度增加使抗燃油氧化加快 氧化会使抗燃油酸度增加 颜色变深 所以 我们在设计和安装EH系统时应注意 1 EH系统元件特别是管道应远离高温区域 2 增加通风 降低环境温度 3 增加抗燃油的流动 尽量避免死油腔 由于冷油器的可靠性设计 由冷油器中漏水进抗燃油的例子鲜有发生 抗燃油中的水分多数是由于油箱结露产生的 水在抗燃油中会发生水解 水解会产生磷酸 磷酸又是水解的催化剂 所以 大量的水分会使抗燃油酸值升高 抗燃油的酸值升高后 其自身产生酸的速度会增加 所以为了取得好的效果 应及时投运再生装置进行处理 当抗燃油的酸度达到0 1时 就应该连续投入再生装置 此时 再生装置中的硅藻土滤芯能有效地降低抗燃油的酸度 当抗燃油酸度超过0 3时 使用硅藻土很难使酸度降下来 当抗燃油酸度超过0 5时 已不能运行 需要换油 三 EH油温升高 EH系统的正常工作油温为20 60 当油温高于57 时 自动投入冷却系统 如果在冷却系统已经投入并正常工作的情况下 油温持续在50 以上 则我们认为系统发热量过大 油温过高 油温过高排除环境因素之外 主要是由于系统内泄造成的 此时 油泵的电流会增大 造成系统内泄过大的原因主要有以下几种 1 插装阀泄漏 插装阀运行时间久后 会出现磨损内泄加大现象 这时有压回油管会发热 2 蓄能器短路 正常工作时蓄能器进油阀打开 回油阀关闭 当回油阀未关紧或阀门不严时 高压油直接泄漏到回油管 造成内泄 此时 阀门不严的蓄能器的回油管会发热 3 伺服阀泄漏 当伺服阀的阀口磨损或被腐蚀时 伺服阀内泄增大 此时 该油动机的回油管温度会升高 4 卸荷阀卡涩或安全油压过低 当油动机上卸荷阀动作后发生卡涩会造成泄漏 当泄漏大时油动机无法开启 当泄漏小时造成内泄 此时 该油动机的回油管温度会升高 当安全系统发生故障出现泄漏时 安全油压降低 会使一个或数个卸荷阀关不严造成油动机内泄 四 油动机摆动 在输入指令不变的情况下 油动机反馈信号发生周期性的连续变化 我们称之为油动机摆动 油动机摆动的幅值有大有小 频率有快有慢 产生油动机摆动的原因主要有以下几个方面 1 热工信号问题 当二支位移传感器发生干涉时 当阀门控制卡输出信号含有交流分量时 当伺服阀信号电缆有某点接地时均会发生油动机摆动现象 2 伺服阀故障 当伺服阀接收到指令信号后 因其内部故障产生振荡 使输出流量发生变化 造成油动机摆动 3 阀门突跳引起的输出指令变化 当某一阀门工作在一个特定的工作点时 由于蒸汽力的作用 使主阀由门杆的下死点突然跳到门杆的上死点 造成流量增大 根据功率反馈 DEH发出指令关小该阀门 在阀门关小的过程中 同样在蒸汽力的作用下 主阀又由门杆的上死点突然跳到门杆的下死点 造成流量减小 DEH又发出开大该阀门指令 如此反复 造成油动机摆动 DEH对由于阀门突跳引起的油动机摆动无能为力 只有通过修改阀门特性曲线使常用工作点远离该位置 五 油管震动 EH油管路特别是靠近油动机部分发生高频振荡 振幅达0 5mm以上 我们称之为EH油管振动 其中以HP管为最多 油管振动会引起接头或管夹松动 造成泄漏 严重时会发生管路断裂 引起油管振动的原因主要有以下几个方面 1 机组振动 油动机与阀门本体相连 例如300MW机组中压调门 油动机在汽缸的最上部 当机组振动较大时 势必造成油动机振动大 与之相连的油管振动也必然大 2 管夹固定不好 EH系统安装调试手册 中规定管夹必须可靠固定 如果管夹固定不好 会使油管发生振动 3 伺服阀故障 产生振荡信号 引起油管振动 4 控制信号夹带交流分量 使HP油管内的压力交变产生油管振动 可以通过试验来判断是哪一种原因引起的振动 当振动发生时 通过强制信号将该阀门慢慢置于全关位置 关闭进油门 拔下伺服阀插头 测量振动 如果此时振动明显减小 说明是伺服阀或控制信号问题 如果振动依旧 说明是机组振动 对于前一种情况 打开进油门 使用伺服阀测试工具通过外加信号的方法将阀门开启至原来位置 如果此时没有振动 说明是控制信号问题 由热工检查处理 如果振动加大 说明是伺服阀故障 应立即更换伺服阀 六 ASP油压报警 ASP油压用于在线试验AST电磁阀 ASP油压由AST油压通过节流孔产生 再通过节流孔到回油 ASP油压通常在7 0MPa左右 当AST电磁阀1或3动作时 ASP压力升高 ASP1压力开关动作 当AST电磁阀2或4动作时 ASP压力降低 ASP2压力开关动作 如果AST电磁阀没有动作时 ASP1或2压力开关动作 或AST电磁阀复位后压力开关不复位 就存在ASP油压报警 ASP油压报警多数是由于节流孔堵塞造成的 当前置节流孔 AST到ASP的节流孔 堵塞时 ASP油压降低 ASP2压力开关动作 发出ASP油压报警 当后置节流孔 ASP到回油的节流孔 堵塞时 ASP油压升高 ASP1压力开关动作 发出ASP油压报警 可以通过检查清洗节流孔来清除故障 当然AST电磁阀故障也会发出ASP油压报警 报警后首先要确定是哪一只电磁阀故障 可以通过更换电磁阀的位置来判定 例如ASP高报警 说明AST电磁阀1或3故障 可以将电磁阀1与电磁阀2互换位置 如果此时仍为高报警 则说明电磁阀3故障 如果此时变为低报警 说明电磁阀1故障 找到了故障电磁阀 就可以通过检修或更换来处理 七 伺服阀故障分析 伺服阀检测 发现流量 电流曲线平滑 无凸跳 内泄漏符合要求 压力特性曲线表示阀位切换平滑 故判断伺服阀无故障表现 由于伺服阀是由前置级油压压差来推动阀芯位移而来实现电气信号转换液压信号的 伺服阀的前置级油压又由伺服阀内部节流器处进油 喷嘴挡板间隙处泄油来产生的 所以微小颗粒进入后由于节流器孔与喷嘴挡板间隙非常小 孔 0 3mm 节流器孔与喷嘴挡板间隙间的内部流速非常低 微小颗粒不是很容易被排出 当微小颗粒在孔口滞留时 前置级油压压差就会产生变化 现场描述执行机构故障为高频抖动导致高压油管路破裂 造成机组非停 依据此现象判断有可能为 伺服阀内部有微小颗粒进入 从而影响到伺服阀前置级油压产生变化 阀芯由于前置级油压变化产生输出偏置 而伺服阀输出偏置后阀门开度产生变化的同时 LVDT把阀门开度情况反馈给伺服卡件 卡件控制伺服阀再次进行输出量增减 而这个动作由于卡件输出指令响应速度极高 而产生高频摆动 而当微小颗粒排出时 伺服阀工作正常又可以稳定运行了 所以故障表现为时好时坏 建议厂方定期化验油质 并及时对油质进行理化指标的恢复 油质中微小颗粒 3um 多 而正常油质化验又不对此项进行分析 微小颗粒也有可能在孔壁产生积淀 从而影响伺服阀正常工作 及时对油质进行理化指标恢复 能尽量避免这样的情况发生 伺服阀节流器卡涩 造成伺服阀零位偏置 伺服阀零位偏置可造成伺服阀出力不足 阀门缓慢关闭的现象 伺服阀在解体前检测时发现 1 伺服阀内部残留的液压油为褐色 初步可判断为油质老化 而油质老化则微小颗粒 3um 增多 在流通性较差的环境下容易产生积淀 油泥 2 伺服阀在2 5MPa时测试 该阀 B 通道出力 开始输出液压信号 开始阶段读值为15mA 见图一 且 A 通道在35mA时还未出力 仍为零位死区 阀芯遮盖 而伺服阀在15MPa时测试 该阀 B 通道出力开始阶段读值为3mA 见图二 A 通道在35mA时仍未出力 这说明 该伺服阀在不同压力情况下 零位会产生漂移 一般伺服阀出厂设置每5MPa零位漂移量为0 3mA 而该伺服阀明显已大于所设置的值 且 A 通道始终未有出力情况 现象表明 伺服阀前置级有卡涩的情况 3 伺服阀在解体过程中发现 伺服阀节流器孔卡涩 流量输出不稳定 时快时慢 一般伺服阀为控制自身内部泄漏 节流器孔一般都不大于0 3mm 较小的颗粒都会对其产生影响 导致通流不畅 影响输出流量 而左右两侧节流器孔输出的流量不一致 就会造成伺服阀阀芯失位 伺服阀响应慢等结果 1 伺服阀内部残留的液压油为褐色 初步可判断为油质老化 而油质老化则微小颗粒 3um 增多 在流通性较差的环境下容易产生积淀 油泥 根据以上的现象判断 该伺服阀由于系统油质有老化现象 前置级流速又比较缓慢 造成节流器孔壁产生积淀 油泥 油垢 导致伺服阀阀芯失位 伺服阀零位产生偏置 在今后运行中 可保留起机时伺服阀零位电压资料 在运行过程中进行比对 如发现伺服阀零位电压产生波动或较大偏置时可及时将伺服阀更换 避免不必要的损失 该伺服阀经我公司解体清洗并进行检测后 目前该阀测试曲线平滑 见图三 零偏电流稳定 可交付使用 八 运行中油品水分高的故障分析 厂方通过油品化验得知油液中水分超高 其最高值为4392PPm 即4 392克 升 可以想象 现场油箱的液位并不会产生较明显的上升 且油液中水分是经过一段时间的运行才升高的 而造成液压油水分高的原因一般有以下几点 1 冷却器泄漏造成油液水分高的分析 可以观察油箱液位的方式来判断冷却器是否渗漏 一般冷却器安装在回油管路 油液的流速相对非常低 油液通过冷却器后直接进入油箱 所以油液一般不存在压力 而冷却水需要有足够的流速来带走油液中的热量 所以通过冷却器时需要一定的压力 冷却器产生渗漏时水会直接通过回油管路进入油箱 而油箱中的油液在正常运行时 液位一般不会有很大的变化 冷却器中的水进入到油箱时 液位会产生明显升高 2 气候及运行时绝对温差大造成油液中水分高的分析 溶解于液压油内的水和大气中的水汽之间存在着动态平衡 在空气与液压油接触的表面 两者会达到热平衡和水分平衡 即两者温度一致且水分饱和度一致 如 此时空气的相对湿度为50 时 液压油的相对饱和度也是50 当液压油与潮湿空气接触后 这种平衡的出现是很快的 在典型的运行温度下 一般吸水达0 02 0 03 当气候温暖的时候 空气的绝对湿度很大 空气中的水分就会进入到液压油中 油液中的水含量也相应地增大 形成溶解水 当温度下降时 油液中的溶解水便过饱和 这些水来不及全部逸出而进入空气 便在液压油中生成微小水滴 当温度再次上升时 这些微小水滴的一部分便重新变成溶解状态 而另一部分便会聚结在一起 变成沉淀水 仍呈游离水的状态 因此液压油还会从空气中吸收水分以达到饱和状态 这种状态重复多次 会使液压油大量的浸水 另一方面 当油箱内热空气接触到油箱上盖板时 温度下降 空气中的水分会因为相对饱和度增加而发生结露 在油箱的内壁上形成一个个小水珠 当这些小水珠积聚到一定程度 会进入到液压油中 形成游离水 2 气候及运行时绝对温差大造成油液中水分高的分析 新油的存放不妥也会造成油中水含量高的情况 气候的变化能使水 气通过油桶盖吸入存放在户外的新油中 放置在露天的油桶会受到昼热和夜冷的影响 这就导致了膨胀和收缩 这种情形是由于桶内液面上部空间的空气白天受热而压力稍高于大气压力 夜晚变冷又稍有真空作用的结果 这种压力变化可以达到足以产生呼吸作用的程度 在较潮湿的环境下这种呼吸作用可以将潮湿的空气吸入又由于温度升高油桶又把相对干燥的空气呼出 这样一段时间后桶内的新油水含量开始升高 2 气候及运行时绝对温差大造成油液中水分高的分析 另外 在潮湿的气候中 冷却盘管或圆盘给水管 发汗 凝聚物跑进或掉入油箱时 出现很多复杂的水污染形式 正因为造成液压油水分高的原因多种多样 不能武断得判断为冷却器渗漏造成液压油水分超高 且现场使用了不合理的试验方案 并且未告知及记录当时的试验压力及试验时间 九 冷却器渗漏试验方法 冷却器作为低压容器 其最大公称压力为1MPa 在没有可靠稳定的压力源时 不能使用耐压等试验方式来判断冷却器是否渗漏 可以采用保压的试验方式来判断冷却器是否渗漏 即用低于最大公称压力的压力源进入 并对其出口进行密封 达到试验压力后使容器内部保持这个压力一段时间 并观察压力是否有所下降 如有下降 则证明容器确实有渗漏 十 高调阀门抖动分析 1 伺服阀卡涩影响阀门抖动 伺服阀内部节流孔似通非通造成伺服阀先导级异常 前置级油压波动 伺服阀运行不稳定 2 位移传感器松动影响阀门抖动 位移传感器固定螺母未进行充分固定 导致机械连接间隙大 系统运行时反馈不精准 执行机构产生爬行现象 3 卸荷阀内漏影响阀门抖动 卸荷阀调整螺杆 卸荷阀针阀部分 未拧到位 卸荷阀内漏 造成单一执行机构安全油压低 卸荷阀主阀芯背侧压力下降 导致主阀芯正面高压侧作用力与背侧作用力趋与一致 当压力轻微波动时 则主阀芯时而开启 形成执行机构运行时抖动的现象 液压系统调试说明 一 泵调压步骤 1 压力表截止阀打开2 把油泵调压阀螺杆松开3 关闭油泵出油截止阀4 打开油泵吸油截止阀5 电机启动6 观察油泵压力7 拧紧油泵调压螺杆至需要压力8 调整完毕后 缓慢打开出油截止阀9 压力设定完毕 需锁紧调压阀紧定螺母 液压系统调试说明 二 安全阀调整步骤 1 确认安全阀设定值 并将安全阀调整螺杆拧紧 2 将主油泵压力调整至超过安全阀设定值0 5MPa时的压力3 慢慢松安全阀调整螺杆至设定值 观察系统压力 液压系统调试说明 三 压力开关调整步骤 1 设定压力开关至所需报警点2 转动压力开关的调整螺母 使压力开关触发注 LP及MP设定时需将压力下降至该值 HP设定时需将压力上升至该值 液压系统调试说明 四 蓄能器充气步骤 1 关闭蓄能器块进油截止阀 打开回油截止阀 2 拆下充气口保护螺母3 连接充气工具及气瓶4 打开气瓶开关 观察充气工具上的压力表数值5 充气过程一般需要5 10分钟 充气完毕后先关闭气瓶阀门 并观察充气工具压力上的压力值是否有下降 6 关闭蓄能器块上回油截止阀 缓慢打开进油截止阀 7 检查所有阀门是否在所需要的状态 是关闭还是打开 液压系统调试说明 五 油泵有异响 1 油泵吸入空气及吸油不足造成 2 吸入空气要检查 吸油口所有连接部分 手握密封部位 是否有吸附感 关闭所有油站外接设备 检查油站液位指示 系统管路油冲洗是否充分 可将油泵停止 拆下油动机冲洗板 观察油出口是否有油沫 有则表示冲洗不充分 3 吸油不足要检查 油泵吸油口球阀是否开足 邮箱液位 油泵吸油口滤芯是否有阻塞 液压系统调试说明 六 运行有异响 1 检查所有阀位是否正确 该开的要开 该关的要关 2 液压阀内泄漏 检查液压阀低压管路 液压回路 是否有发热现象 主要针对安全阀3 油泵出口逆止阀是否有泄漏 可起一台泵 观察另一台泵电机风扇是否会转动 液压系统调试说明 七 油站液压油问题 1 油质颗粒度不合格 运行过滤循环泵 并进行整个系统油冲洗 运行周期一般为72小时 2 油质酸值不合格 打开抗燃油在生装置进油截止阀 运