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文档简介
1、. 10%水泥土施工措施计划一、水泥土施工整体规划(一)、水泥土施工进度安排根据现场现阶段围坝填筑进度及水泥土施工相关技术要求,水库库区水泥土计划分两区域施工。第一区域为围坝内坡面水泥土施工,计划在2012年4月1日开始施工,2012年7月28日完成坝坡坡面水泥土施工,历时119日历天;第二区域为水库库底水泥土铺设,计划在在2012年6月25日开始施工,2012年9月12日完成库底水泥土施工,历时80日历天。(二)、水泥土整体施工顺序水库库区水泥土整体计划由水库北端(1#坝段、2#坝段处)开始施工,至水库南端结束施工。1、围坝内坡面水泥土施工顺序围坝内坡面水泥土开始施工时先由1#坝段K0+00
2、0西侧开始施工,完成2#坝段、3#坝段、4#坝段坡面水泥土施工后,开始由K0+000东侧施工,完成1#坝段、11#坝段、10#坝段、9#坝段的水泥土铺筑,然后根据现场剩余围坝填筑进度情况完成剩余围坝坡面水泥土铺筑。在坡面水泥土施工完成后,应及时开挖坝脚齿槽并安排水泥土施工队伍完成齿槽及坝脚外15米(平行于围坝)范围内的水泥土施工,为坝坡面板砼浇筑创造条件。2、库底水泥土施工顺序在围坝内坡面水泥土由北向南施工至4#坝段、10#坝段后,应安排库底水泥土施工队伍由1#坝段、2#坝段坝脚开始进行库底大面积水泥土施工。(三)、水泥土施工作业面规划1、围坝内坡面水泥土施工作业面规划水库围坝内坡面长度约45
3、米,为了确保水泥土在板结前完成整形碾压,围坝内坡面水泥土施工时每10米宽为一个施工作业面,施工作业面必须与坝轴线垂直,坡面水泥土沿碾压设备的移动方向分作业面依次施工。2、库底水泥土施工作业面规划水库围坝中7#坝段为最长的坝段,库底水泥土作业面计划平行于7#坝段坝轴线,每个作业面宽度10米,按照作业面由北向南依次施工。(四)、水泥土施工方法确定本工程水库库底为水平面,适合机械进行大面积施工,围坝内坡面为1:3.0坡面,坡面较陡,水泥土的摊铺压实仅适宜人工配合坡面机械进行,故本工程水泥土施工时采用两种方法:1、库底水泥土施工方法水库库底土质为粉质粘土层,可用于拌制库底水泥土,故库底水泥土施工时采用
4、稳定土路拌机(旋耕铧犁)现场拌制施工,采用平地机配合人工进行整平,采用20T光轮震动压路机碾压。2、围坝坡面水泥土施工方法围坝坡面水泥土计划采用挖掘机(或装载机)拌制,采用8T小型自卸汽车运输至拟铺筑作业面坡脚和坝顶堆放,采用推土机推散料并上下整平,再用人工拉线进行细部整平,整平后采用10T坡面拖式震动碾碾压成型。 二、施工生产准备(一)、施工原材料选用及准备1、土料检验及制备在水泥土施工之前,首先通过室内试验做出现场拟用拌制土料的物理指标参数,包括粘粒含量、塑性指数、天然含水率、常规堆积密度(自然密度)等,根据各种物理指标确定标准水泥掺量、最大干密度及最佳含水率,指导现场施工。根据室内试验确
5、定的土料最佳含水率现场确定取料场并在坝脚备料,备料土含水率一般以大于拌合料最佳含水率3%5%为宜。2、水泥选用及试验水泥土拌制水泥选用P.O 32.5级散装水泥,施工前水泥应取样送试验室检测其安定性、初终凝时间、强度等物理力学指标是否符合P.O 32.5级水泥质量标准要求,检验合格后按照施工计划进场使用。(二)、施工人员准备及配置1、水库水泥土施工分为围坝坝坡施工作业队、库底施工作业队这2个专业作业队,由生产经理统一调配、协调、安排施工,分别配置专业施工员进行协调管理,项目部其它职能部门(测量、试验等)根据生产经理的安排分别配合各作业队进行施工管理。2、施工作业队人员配置(1)、库底水泥土采用
6、稳定土路拌机(旋耕铧犁)进行现场拌制施工,施工过程中采用人工撒布水泥,人工配合平地机整平,故在库底水泥土铺筑时,作业面除配置相关机械操作人员外,配置10个普工撒布水泥并配合平地机进行局部作业面的修整。(2)、围坝坡面水泥土主要为人工整平,30cm水泥土人工平整额定量为60 m2/工日,坝坡每天计划完成铺筑最大工作量为1634 m2,故坝坡水泥土铺筑作业面每天计划配置普工30人(2人配合拖式碾)可满足进度要求。坡面水泥土拌合时采用挖掘机(或装载机)翻拌,配置普工5人配合倒水泥。(四)、水泥土施工机械准备及优化配置 根据整体施工进度计划及各个工序衔接、关键工序的施工等要求,将库区水泥土分为两个区域
7、进行施工,先完成第一区域围坝坡面水泥土的铺筑,为坡面砼面板按期施工做好准备,再按照计划进行第二区域库底水泥土铺筑。1、根据施工进度计划要求,第一区域围坝内坡面水泥土计划于2012年4月1日开始铺筑,于2012年7月28日完成围坝坡面的水泥土铺筑,铺筑面积约134000 m2,有效施工工期(考虑不可抗力的影响因素)按照100天计算,根据以上计划要求,每天完成坡面水泥土铺筑最小工作量为1340 m2(合402 m3),机械设备配置如下:(1)、水泥土拌合配置260型挖掘机1台、50型装载机2台配合拌合,能满足现场供料要求。(2)、水泥土运输配置8T小型自卸车,额定装载量为10m3,工作时效为30分
8、钟/车(运输10分钟装载20分钟),每车每天可运输200m3,配置3台该型号的自卸汽车可满足现场摊铺要求。(3)、围坝坡面水泥土摊铺拟采用160型推土机坡脚至坡顶进行摊铺并大面整平,计划配置1台160型推土机可满足坡面摊铺要求。(4)、围坝坡面水泥土压实采用10T拖式震动碾,10T拖式震动碾行进速度为15m/min,震动碾宽度以2m计,碾压遍数按照6遍计算,碾压面重叠宽度50cm,则1台震动碾每台班(考虑拖式碾在坝坡顶错距用2小时,有效作业时间按照8小时计)可完成压实作业面1800 m2,故配置1套10T拖式震动碾可满足作业面压实要求。2、根据施工进度计划要求,第二区域水泥土计划于2012年6
9、月25日开始铺筑,于2012年9月12日完成库底的水泥土铺筑,铺筑面积约322500m2,有效施工工期(考虑不可抗力的影响因素)按照70天计算,每天完成库底水泥土铺筑的最小工作量为4607m2(合1382 m3),机械设备配置如下:(1)、库底水泥土拌合配置1套拖拉机配带旋耕铧犁进行水泥土现场翻拌,能满足施工进度要求。(2)、库底水泥土整平配置1台平地机,能满足现场水泥土整平要求。(3)、库底水泥土配置20T光轮震动压路机进行碾压,压路机作业时行进速度为5km/h,轮宽2.00米,压实遍数按照6遍计算,轮距重叠20cm,则1台压路机每台班(8小时)可完成压实作业面12000 m2,故配置一台该
10、型号压路机完全满足现场压实要求。(五)、现场施工工艺试验水库围坝及库底水泥土施工方法确定后,在正式铺筑施工前必须按照拟定的施工方法、机械组合方式进行现场试验段铺筑,确定合理的摊铺厚度、碾压遍数等,并验证水泥土按照拟定的施工方法、施工机械组合等施工是否能满足设计技术标准要求和进度要求,如果不满足设计和进度要求应及时调整施工方法和机械组合。三、水泥土施工技术方案(一)、围坝内坡面水泥土施工1、围坝内坡面水泥土拌制围坝内坡面水泥土采用装载机、挖掘机配合拌制,挖掘机要求配0.8m3的铲斗,水泥土拌制前,应按照挖掘机的料斗体积计算每斗土料重量,并计算出每料斗土添加的水泥用量。粉质粘土堆积松散密度按照13
11、50kg/m3计算,每铲土料按照0.8m3计算,则每铲土需要添加水泥量为:M水泥=1350×0.8×0.1=108kg,为了计量准确,现场每料斗添加水泥以100kg为准,每料斗挖土体积为:V土=100×10/1350=0.74m3。现场挖土集料时按照0.74m3/铲斗(理论数据,施工时以现场试验段测定的实际计)计量在铲斗上用红油漆标示出装料线控制挖土量。(1)、集料围坝坡面水泥土所用土料应提前预留在围坝内坝脚,水泥土拌制前应在拟摊铺坡面坝脚处布置拌合场,采用挖掘机挖土集料,集料时每挖倒一铲土时按照计算水泥用量在集料堆表面倒入水泥,按照100铲斗土料作为一个集料堆。
12、(2)、装载机翻拌集料完成后应及时采用装载机从料堆两侧开始翻拌,装载机拌合水泥土采用“倒堆法”,将集料堆掺加水泥的土料由集料堆铲起后倒在集料堆一侧堆积,每掺料装载机铲斗要悬空倒料,确保土料与水泥能充分混合,一般由装载机倒拌23遍可拌合均匀。(3)、水泥土拌制时应保证其拌和均匀、无灰团,拌和时的含水量宜略大于最佳值的1%2%,使水泥土拌合料运到现场时含水量不小于最佳值。混合料拌制好后及时取样进行均匀性检测,均匀性可采用水泥含量标准差控制,用EDTA滴定法测定水泥含量,多组取样检测后水泥含量平均值不小于设计掺量为宜。2、水泥土混合料运输(1)、水泥土拌合后,应及时将拌成的混合料运送到铺筑现场。从第
13、一次在土料内加水泥拌合到现场压实成型的时间不得超过水泥的初凝时间。(2)、当水泥土施工期间气温过高时,水泥土运输时车上应加以覆盖,以防水分蒸发。(3)、水泥土施工前应对拌和场至铺筑面的运输道路进行修整,保证运输车辆错车安全距离;对运输车辆进行检修保养,应尽量避免满载的运输车辆因运输道路或车辆故障等问题在半路停放,造成拌合料超过水泥初凝时间废弃。3、围坝内坡水泥土摊铺整平围坝内坡面设计坡度为1:3.0,计划采用160型推土机摊铺并配合人工整平的方式施工。(1)、坡面摊铺施工方法围坝内坡面水泥土摊铺时,由坡底和坡顶倒入混合料,由160型推土机先由下至上铺料,摊铺至坝坡一半时再由上至下铺料,最后采用
14、人工整平。(2)、摊铺操作方法和施工要点、围坝内坡面水泥土摊铺时应从坡脚齿槽变坡点开始摊铺。水泥土摊铺前,应根据坝脚(或坡顶)水泥土设计线位置,在拟铺设区域采用坡度尺按照坡长方向每隔10米放出水泥土铺设压实层标志线,设垂直于坡面的标桩用红油漆标示待用。摊铺时应根据标桩标示的设计线和试验段确定的松铺系数拉线控制坡面水泥土的摊铺厚度。、坡面水泥土用推土机采用进占法进行摊铺,根据围坝碾压试验成果,进占法铺料松铺系数为1.15,考虑混合料与土料的差异,坡面水泥土摊铺试验段时松铺系数采用1.151.20,经试验段多次试验后确定坡面水泥土摊铺合理的松铺系数。、坡面水泥土施工时,考虑到坡面压实机械的碾压作业
15、方式,坝坡水泥土应由坡脚至坡顶一次成型。故水泥土摊铺幅宽按照10米考虑,每摊铺完成一幅后及时采用人工用刮板整平,拉线检测坡度及虚铺厚度,符合设计要求后及时碾压成型。、水泥土摊铺前,应对坡面土基洒水湿润,确保水泥土与基础结合良好,避免因土基干燥过快吸收混合料水分,使混合料产生干缩裂缝。4、围坝坡面水泥土碾压方法围坝内坡面水泥土计划采用10T拖式光轮震动碾碾压,拖式碾通过设于坝顶的牵引设备在坡面上行走。(1)、拖式碾由震动碾、滑轮组及拖绳、支点设备及牵引设备组合而成。拖式震动碾组合由专业生产厂家组合并配置安全适用的定向滑轮组和牵引钢丝绳,坝顶支点采用120型推土机,定向滑轮组固定于推土机上,牵引设
16、备采用50型装载机。(2)、坡面采用拖式碾进行碾压时,在碾压作业面上先静压一遍,然后往返碾压46遍(实际碾压遍数由试验段确定),拖式碾上行时采用震动碾压,下行时采用静压,碾压面压实度达到设计要求后再错位碾压,两轮迹搭接宽度应大于50cm。(3)、坡面水泥土碾压应在试验确定的延迟时间内完成碾压,并达到要求的密实度,同时没有明显轮迹。(4)、碾压过程中混合料层表面应始终保持潮湿,如表面水分蒸发较快,应及时补洒少量的水。(5)、水泥土混合料摊铺整形后应及时碾压成型,混合料从拌合至碾压成型的持续时间不得超过水泥的终凝时间,一般不得大于46h,本工程根据试验确定实际的水泥初、终凝时间来控制混合料从拌合至
17、碾压成型的最大作业时间。5、水泥土接缝处理(1)、同日施工的两工作段的衔接处应采用搭接,碾压时应超出接缝碾压。(2)、纵缝相接必须垂直,严禁斜接。两幅纵缝碾压时间在水泥终凝时间以内时,接缝边留1米不碾压,下幅摊铺后一起碾压成型;如超出水泥终凝时间后,前幅少留不做碾压,待下幅施工时挖出未压实部分,然后摊铺碾压。少留的宽度根据现场试验确定以不使碾压滑动、引起压实厚度变化为宜。(二)、库底水泥土施工库底水泥土施工时采用稳定土路拌机(旋耕铧犁)现场拌制施工,采用平地机配合人工进行整平,采用20T光轮震动压路机碾压成型。1、库底初步整平水库库底土质为粉质粘土,可用于10%水泥土拌制,在库底开挖时按照水泥
18、土基底设计标高预留4050cm厚土料用于库底水泥土拌制。库底10%水泥土施工前,按照规划划分10m×50m的施工作业面,先用推土机按照设计标高对作业面进行初步整平,然后利用五铧犁彻底旋耕2遍,破碎土块,降低含水量。旋耕过程中应派专人随时拣除大于50mm的结核和石块,并密切注意土料的含水量,含水量控制比水泥土混合料设计最佳含水量大4%左右,并检查松铺厚度是否符合预计要求,必要时进行减料和增料工作。根据库底设计标高及纵向坡度用仪器测出高程并在土料做灰饼标示,用平地机按照高程标示点对作业面进行刮平。2、摊铺水泥水泥剂量与摊铺的均匀程度通过打方格网加以控制,每个方格网内摊铺1袋水泥,方格网面
19、积由下式确定:S=W/(10%×h×dm×K)式中:W-单袋石灰重量,kg;h-控制压实厚度,m;dm-混合料的最大干密度,kg/m3;K-水泥土设计压实度。施工中,单袋水泥重按照50kg计算,控制压实厚度为0.3m,压实度以设计要求为准,计算确定的摊铺水泥网格面积,根据确定的网格尺寸在整平的土料表层用白灰撒出网格划分线,然后将袋装水泥均匀摊铺在网格范围内。3、拌合与调整含水量采用稳定土路拌机拌合10%水泥土,拌合不少于2遍,拌合深度应穿过水泥土层底,破坏下承层表面1cm左右。拌合时设专人跟随拌合机,随时检查拌合深度,并配合拌合机操作员调整拌合深度。在拌合过程中,
20、及时检查含水量,含水量小于混合料最佳含水量时,采用洒水车补充洒水,使混合料的含水量等于或略大于(约1%)最佳含水量。4、水泥土整形拌和后再次使用平地机整形。平地机由北向南进行刮平,对于平地机作业不到位处采用人工整平,整平后的平整度、纵坡要符合设计要求。5、水泥土碾压库底水泥土整平成型后,当混合料在最佳含水率(+1%+2%)时应立即用压路机及时进行静压一遍,再用20T以上的重型振动轮胎压路机摊铺面全宽内进行碾压46遍(压实遍数以试验段测定为准)。(1)、碾压时由两侧向中间进行碾压,轮迹应重叠1/2轮宽,超出两端接缝处。(2)、水泥土碾压应在试验确定的延迟时间内完成碾压,并达到要求的密实度,同时没
21、有明显轮迹。(3)、碾压过程中严禁压路机在已完成的或正在碾压的作业面上调头和急刹车,保证水泥土表面不受破坏。(4)、碾压过程中混合料层表面应始终保持潮湿,如表面水分蒸发较快,应及时补洒少量的水,不洒大水量碾压。(5)、碾压过程中作业面如有“弹簧”、松散、起皮等现象,立即翻开重新加适量水泥拌和或用其他方法处理,使其达到质量要求。 6、为了确保库底10%水泥土的施工进度,库底10%水泥土施工时应根据每天的额定施工作业面积,安排现场进行多作业面施工,每个作业面应形成梯次状,各作业面依照 整平 划方格网撒水泥 路拌机翻拌 平地机整平 碾压成型的顺序进行流水作业,确保库底水泥土施工进度。(三)、水泥土质
22、量检测水泥土碾压成型后,应及时检测其施工质量是否符合设计及质量验收标准规定,应检测以下项目:1、密实度检测水泥土碾压成型后,应及时检测密实度,水泥土密实度按照设计要求控制。密实度根据试验室确定的混合料最大干密度、采用环刀法检测,环刀取样数量控制在1000m2取样1个点,取样应在层厚的下部1/3处取样。2、其它质量检测项目水泥土基层施工完成后,应及时检测其压实层的厚度、平整度、高程等质量指标,检测标准及方法、频率详见下表:水泥土基层质量检测允许偏差序号检测项目允许偏差检查频率检测方法1厚 度±10mm1个点/1000m2钢尺检测2平整度10mm按照铺设幅宽1个点/20m用3米直尺和塞尺
23、检测3断面高程±15mm按照铺设幅宽1个点/20m用水准仪检测(四)、水泥土养生1、库底和坝坡水泥土每一段碾压完成经压实度检测合格后,立即在其上表面覆盖塑料薄膜,在覆盖塑料薄膜前要先浇水湿润。采用人工或洒水车连续洒水养生,洒水养生不得少于7d。2、水泥土养生必须保湿养生,不得使水泥土层表面干燥,不允许出现干缩裂缝,但同时也不允许水漫流。3、水泥土养生期间不应忽干忽湿,养生不宜小于7天。养生期间应严格控制车辆通行。四、水泥土施工质量保证措施(一)、质量控制管理措施1、健全技术管理机构建立以项目部项目经理主管的技术管理网络体系,实行技术人员岗位责任承包制,逐级签订责任书,明确责任,确保工
24、程质量目标的实现。工程技术部设主任工程师,全面负责工程技术管理和制定技术措施,各工程队配技术员跟班作业,负责施工现场全过程的质量和技术工作。2、严格施工管理制度对参与本工程的管理人员、技术人员及操作人员进行认真系统的技术培训,严格按照设计文件要求的有关规范、标准进行操作和施工。3、做好工程技术交底核对本工程的设计文件,领会设计意图,并进行详细的现场调查,做好技术交底工作,让所有参加施工的人员明白各自施工项目的技术标准、施工工艺流程和操作标准,自觉执行技术标准和规范。4、加强原材料检验和各种配合比的选择施工中严格按要求进行试验检测,随机抽样,做到材料合格,配合比准确,并且加强各关键工序的技术监控
25、,质量专业技术人员跟班作业,加强试验,指导施工。(二)、质量控制施工技术措施1、测量人员准确恢复施工控制线,严格控制标高。2、配料必须准确,拌和必须均匀,保证水泥剂量满足设计要求。3、集中拌和时含水量应高于最佳含水量23%。4、混合料边拌边运输,运料时应用彩条布覆盖混合料,以防水分散失效,影响集料强度。5、摊铺时,为保证结构层密实度达到设计要求,铺筑宽度两边应宽出设计的0.5米,严禁薄层贴补法进行找平,高出部分刮去低处不再找补,留于下一工序施工处理。6、工作中间断或分段施工时,衔接处做成台阶状,以保证接茬处施工质量。7、压实后表面坚实平整、无起皮、波浪现象,压实度达到质量标准要求。8、雨季施工
26、时,水泥土作业段长度应缩短,以便迅速碾压成活。五、水泥土施工安全保证措施1、坚决贯彻执行国家颁发的建筑安装工程安全技术操作规程。2、切实做好现场施工管理工作,道路要平整畅通,材料构件应堆放整齐。3、安全“三宝”必须坚持贯彻使用,并经常检查与督促。4、加强冬、雨季施工管理,现场应采取防滑措施。5、电工、电焊工、起重工、司机和机动车司机等特殊工种必须经过专门培训,经考试合格领到操作证后,方可独立操作。6、正确使用个人防护用品,坚决贯彻安全防护措施,进入现场必须戴好安全帽,严禁穿拖鞋、赤膊或光脚上班,小孩不准进入现场。7、应对操作人员进行新技术操作施工的安全规程教育培训,未经教育培训一律不准上岗。对
27、现场的管理人员,工程技术人员应定期进行安全知识培训,提高安全改革思想水平,熟悉安全技术,劳动卫生等业务知识。8、为了加强安全生产贯彻“强化管理、落实责任、严肃法规、消灭违章”的要求,根据本项目具体情况,实行每周召开一次班组安全例会,进行不少于二次的安全检查,根据本项目具体情况,实行问题要提出针对性的意见,及时整改。9、施工过程中加强施工机械设备的检查、检修和日常维护保养工作,尤其对坡面拖式碾应加强钢丝绳、滑轮组等易磨损构件的检查、保养,发现安全隐患及时排除。10、现场临电配电线路必须按规定设置,闸具、熔断器参数与设备容量相匹配,用电设备和配电箱金属外壳都必须连接专用的保护零线,工作零线和保护零
28、线不可混用。11、现场临电开关箱要“一机、一箱、一闸、一保护”,箱内无杂物。开关箱、配电箱内严禁动力、照明混用,严禁用其他金属丝代替熔丝。配电箱制作要有防雨措施,门锁齐全,有色标,统一编号。六、水泥土文明施工措施1、对进出现场的车辆,进行严格的清扫,做好防遗撒工作。在土方开挖运输期间,设专人负责清扫车轮,并拍实车上土,对松散易飞扬物采取遮盖。2、对临时施工道路进行路面硬化,在干燥多风季节定时洒水,时时保证运输道路湿润部起土扬尘。3、运输车不得超量运载,运载混合料时,装载最高点不超过车辆槽帮上沿50cm,边缘低于车辆槽帮上沿10cm,装载建筑渣土或其他散装材料不得超过槽帮上沿。4、施工现场车辆应
29、限速行驶,行车速度应小于20km/h。.;电厂分散控制系统故障分析与处理作者:单位:摘要:归纳、分析了电厂DCS系统出现的故障原因,对故障处理的过程及注意事项进行了说明。为提高分散控制系统可靠性,从管理角度提出了一些预防措施建议,供参考。关键词:DCS故障统计分析预防措施随着机组增多、容量增加和老机组自动化化改造的完成,分散控制系统以其系统和网络结构的先进性、控制软件功能的灵活性、人机接口系统的直观性、工程设计和维护的方便性以及通讯系统的开放性等特点,在电力生产过程中得到了广泛应用,其功能在DAS、MCS、BMS、SCS、DEH系统成功应用的基础上,正逐步向MEH、BPC、ETS和ECS方向扩
30、展。但与此同时,分散控制系统对机组安全经济运行的影响也在逐渐增加;因此如何提高分散控制系统的可靠性和故障后迅速判断原因的能力,对机组的安全经济运行至关重要。本文通过对浙江电网机组分散控制系统运行中发生的几个比较典型故障案例的分析处理,归纳出提高分散系统的可靠性的几点建议,供同行参考。1考核故障统计浙江省电力行业所属机组,目前在线运行的分散控制系统,有TELEPERM-ME、MOD300,INFI-90,NETWORK-6000, MACS和MACS-,XDPS-400,A/I。DEH有TOSAMAP-GS/C800, DEH-IIIA等系统。笔者根据各电厂安全简报记载,将近几年因分散控制系统异
31、常而引起的机组故障次数及定性统计于表1表1热工考核故障定性统计2热工考核故障原因分析与处理根据表1统计,结合笔者参加现场事故原因分析查找过程了解到的情况,下面将分散控制系统异常(浙江省电力行业范围内)而引起上述机组设备二类及以上故障中的典型案例分类浅析如下:2.1测量模件故障典型案例分析 测量模件“异常”引起的机组跳炉、跳机故障占故障比例较高,但相对来讲故障原因的分析查找和处理比较容易,根据故障现象、故障首出信号和SOE记录,通过分析判断和试验,通常能较快的查出“异常”模件。这种“异常”模件有硬性故障和软性故障二种,硬性故障只能通过更换有问题模件,才能恢复该系统正常运行;而软性故障通过对模件复
32、位或初始化,系统一般能恢复正常。比较典型的案例有三种:(1)未冗余配置的输入/输出信号模件异常引起机组故障。如有台130MW机组正常运行中突然跳机,故障首出信号为“轴向位移大”,经现场检查,跳机前后有关参数均无异常,轴向位移实际运行中未达到报警值保护动作值,本特利装置也未发讯,但LPC模件却有报警且发出了跳机指令。因此分析判断跳机原因为DEH主保护中的LPC模件故障引起,更换LPC模件后没有再发生类似故障。另一台600MW机组,运行中汽机备用盘上“汽机轴承振动高”、“汽机跳闸”报警,同时汽机高、中压主汽门和调门关闭,发电机逆功率保护动作跳闸;随即高低压旁路快开,磨煤机B跳闸,锅炉因“汽包水位低
33、低”MFT。经查原因系1高压调门因阀位变送器和控制模件异常,使调门出现大幅度晃动直至故障全关,过程中引起1轴承振动高高保护动作跳机。更换1高压调门阀位控制卡和阀位变送器后,机组启动并网,恢复正常运行。(2)冗余输入信号未分模件配置,当模件故障时引起机组跳闸:如有一台600MW机组运行中汽机跳闸,随即高低压旁路快开,磨煤机B和D相继跳闸,锅炉因“炉膛压力低低”MFT。当时因系统负荷紧张,根据SOE及DEH内部故障记录,初步判断的跳闸原因而强制汽机应力保护后恢复机组运行。二日后机组再次跳闸,全面查找分析后,确认2次机组跳闸原因均系DEH系统三路“安全油压力低”信号共用一模件,当该模件异常时导致汽轮
34、机跳闸,更换故障模件后机组并网恢复运行。另一台200MW机组运行中,汽包水位高值,值相继报警后MFT保护动作停炉。查看CRT上汽包水位,2点显示300MM,另1点与电接点水位计显示都正常。进一步检查显示300MM 的2点汽包水位信号共用的模件故障,更换模件后系统恢复正常。针对此类故障,事后热工所采取的主要反事故措施,是在检修中有针对性地对冗余的输入信号的布置进行检查,尽可能地进行分模件处理。(3)一块I/O模件损坏,引起其它I/O模件及对应的主模件故障:如有台机组 “CCS控制模件故障"及“一次风压高低”报警的同时, CRT上所有磨煤机出口温度、电流、给煤机煤量反馈显示和总煤量百分比
35、、氧量反馈,燃料主控BTU输出消失,F磨跳闸(首出信号为“一次风量低”)。4分钟后 CRT上磨煤机其它相关参数也失去且状态变白色,运行人员手动MFT(当时负荷410MW)。经检查电子室制粉系统过程控制站(PCU01柜MOD4)的电源电压及处理模件底板正常,二块MFP模件死机且相关的一块CSI模件(模位1-5-3,有关F磨CCS参数)故障报警,拔出检查发现其5VDC逻辑电源输入回路、第4输出通道、连接MFP的I/O扩展总线电路有元件烧坏(由于输出通道至BCS(24VDC),因此不存在外电串入损坏元件的可能)。经复位二块死机的MFP模件,更换故障的CSI模件后系统恢复正常。根据软报警记录和检查分析
36、,故障原因是CSI模件先故障,在该模件故障过程中引起电压波动或I/O扩展总线故障,导致其它I/O模件无法与主模件MFP03通讯而故障,信号保持原值,最终导致主模件MFP03故障(所带A-F磨煤机CCS参数),CRT上相关的监视参数全部失去且呈白色。 2.2主控制器故障案例分析 由于重要系统的主控制器冗余配置,大大减少了主控制器“异常”引发机组跳闸的次数。主控制器“异常”多数为软故障,通过复位或初始化能恢复其正常工作,但也有少数引起机组跳闸,多发生在双机切换不成功时,如:(1)有台机组运行人员发现电接点水位计显示下降,调整给泵转速无效,而CRT上汽包水位保持不变。当电接点水位计分别下降至甲-30
37、0mm,乙-250mm,并继续下降且汽包水位低信号未发,MFT未动作情况下,值长令手动停炉停机,此时CRT上调节给水调整门无效,就地关闭调整门;停运给泵无效,汽包水位急剧上升,开启事故放水门,甲、丙给泵开关室就地分闸,油泵不能投运。故障原因是给水操作站运行DPU死机,备用DPU不能自启动引起。事后热工对给泵、引风、送风进行了分站控制,并增设故障软手操。(2)有台机组运行中空预器甲、乙挡板突然关闭,炉膛压力高MFT动作停炉;经查原因是风烟系统I/O站DPU发生异常,工作机向备份机自动切换不成功引起。事后电厂人员将空预器烟气挡板甲1、乙1和甲2、乙2两组控制指令分离,分别接至不同的控制站进行控制,
38、防止类似故障再次发生。2.3DAS系统异常案例分析DAS系统是构成自动和保护系统的基础,但由于受到自身及接地系统的可靠性、现场磁场干扰和安装调试质量的影响,DAS信号值瞬间较大幅度变化而导致保护系统误动,甚至机组误跳闸故障在我省也有多次发生,比较典型的这类故障有: (1)模拟量信号漂移:为了消除DCS系统抗无线电干扰能力差的缺陷,有的DCS厂家对所有的模拟量输入通道加装了隔离器,但由此带来部分热电偶和热电阻通道易电荷积累,引起信号无规律的漂移,当漂移越限时则导致保护系统误动作。我省曾有三台机组发生此类情况(二次引起送风机一侧马达线圈温度信号向上漂移跳闸送风机,联跳引风机对应侧),但往往只要松一
39、下端子板接线(或拆下接线与地碰一下)再重新接上,信号就恢复了正常。开始热工人员认为是端子柜接地不好或者I/O屏蔽接线不好引起,但处理后问题依旧。厂家多次派专家到现场处理也未能解决问题。后在机组检修期间对系统的接地进行了彻底改造,拆除原来连接到电缆桥架的AC、DC接地电缆;柜内的所有备用电缆全部通过导线接地;UPS至DCS电源间增加1台20kVA的隔离变压器,专门用于系统供电,且隔离变压器的输出端N线与接地线相连,接地线直接连接机柜作为系统的接地。同时紧固每个端子的接线;更换部份模件并将模件的软件版本升级等。使漂移现象基本消除。(2)DCS故障诊断功能设置不全或未设置。信号线接触不良、断线、受干
40、扰,使信号值瞬间变化超过设定值或超量程的情况,现场难以避免,通过DCS模拟量信号变化速率保护功能的正确设置,可以避免或减少这类故障引起的保护系统误动。但实际应用中往往由于此功能未设置或设置不全,使此类故障屡次发生。如一次风机B跳闸引起机组RB动作,首出信号为轴承温度高。经查原因是由于测温热电阻引线是细的多股线,而信号电缆是较粗的单股线,两线采用绞接方式,在震动或外力影响下连接处松动引起轴承温度中有点信号从正常值突变至无穷大引起(事后对连接处进行锡焊处理)。类似的故障有:民工打扫现场时造成送风机轴承温度热电阻接线松动引起送风机跳闸;轴承温度热电阻本身损坏引起一次风机跳闸;因现场干扰造成推力瓦温瞬
41、间从99突升至117,1秒钟左右回到99,由于相邻第八点已达85,满足推力瓦温度任一点105同时相邻点达85跳机条件而导致机组跳闸等等。预防此类故障的办法,除机组检修时紧固电缆和电缆接线,并采用手松拉接线方式确认无接线松动外,是完善DCS的故障诊断功能,对参与保护连锁的模拟量信号,增加信号变化速率保护功能尤显重要(一当信号变化速率超过设定值,自动将该信号退出相应保护并报警。当信号低于设定值时,自动或手动恢复该信号的保护连锁功能)。(3)DCS故障诊断功能设置错误:我省有台机组因为电气直流接地,保安1A段工作进线开关因跳闸,引起挂在该段上的汽泵A的工作油泵A连跳,油泵B连锁启动过程中由于油压下降
42、而跳汽泵A,汽泵B升速的同时电泵连锁启动成功。但由于运行操作速度过度,电泵出口流量超过量程,超量程保护连锁开再循环门,使得电泵实际出水小,B泵转速上升到5760转时突然下降1000转左右(事后查明是抽汽逆止阀问题),最终导致汽包水位低低保护动作停炉。此次故障是信号超量程保护设置不合理引起。一般来说,DAS的模拟量信号超量程、变化速率大等保护动作后,应自动撤出相应保护,待信号正常后再自动或手动恢复保护投运。2.4软件故障案例分析分散控制系统软件原因引起的故障,多数发生在投运不久的新软件上,运行的老系统发生的概率相对较少,但一当发生,此类故障原因的查找比较困难,需要对控制系统软件有较全面的了解和掌
43、握,才能通过分析、试验,判断可能的故障原因,因此通常都需要厂家人员到现场一起进行。这类故障的典型案例有三种: (1)软件不成熟引起系统故障:此类故障多发生在新系统软件上,如有台机组80%额定负荷时,除DEH画面外所有DCS的CRT画面均死机(包括两台服务器),参数显示为零,无法操作,但投入的自动系统运行正常。当时采取的措施是:运行人员就地监视水位,保持负荷稳定运行,热工人员赶到现场进行系统重启等紧急处理,经过30分钟的处理系统恢复正常运行。故障原因经与厂家人员一起分析后,确认为DCS上层网络崩溃导致死机,其过程是服务器向操作员站发送数据时网络阻塞,引起服务器与各操作员站的连接中断,造成操作员站
44、读不到数据而不停地超时等待,导致操作员站图形切换的速度十分缓慢(网络任务未死)。针对管理网络数据阻塞情况,厂家修改程序考机测试后进行了更换。另一台机组曾同时出现4台主控单元“白灯”现象,现场检查其中2台是因为A机备份网停止发送,1台是A机备份网不能接收,1台是A机备份网收、发数据变慢(比正常的站慢几倍)。这类故障的原因是主控工作机的网络发送出现中断丢失,导致工作机发往备份机的数据全部丢失,而双机的诊断是由工作机向备份机发诊断申请,由备份机响应诊断请求,工作机获得备份机的工作状态,上报给服务器。由于工作机的发送数据丢失,所以工作机发不出申请,也就收不到备份机的响应数据,认为备份机故障。临时的解决
45、方法是当长时间没有正确发送数据后,重新初始化硬件和软件,使硬件和软件从一个初始的状态开始运行,最终通过更新现场控制站网络诊断程序予以解决。(2)通信阻塞引发故障:使用TELEPERM-ME系统的有台机组,负荷300MW时,运行人员发现煤量突减,汽机调门速关且CRT上所有火检、油枪、燃油系统均无信号显示。热工人员检查发现机组EHF系统一柜内的I/O BUS接口模件ZT报警灯红闪,操作员站与EHF系统失去偶合,当试着从工作站耦合机进入OS250PC软件包调用EHF系统时,提示不能访问该系统。通过查阅DCS手册以及与SIEMENS专家间的电话分析讨论,判断故障原因最大的可能是在三层CPU切换时,系统
46、处理信息过多造成中央CPU与近程总线之间的通信阻塞引起。根据商量的处理方案于当晚11点多在线处理,分别按三层中央柜的同步模件的SYNC键,对三层CPU进行软件复位:先按CPU1的SYNC键,相应的红灯亮后再按CPU2的SYNC键。第二层的同步红灯亮后再按CPU3的同步模件的SYNC键,按3秒后所有的SYNC的同步红灯都熄灭,系统恢复正常。(3)软件安装或操作不当引起:有两台30万机组均使用Conductor NT 5.0作为其操作员站,每套机组配置3个SERVER和3个CLIENT,三个CLIENT分别配置为大屏、值长站和操作员站,机组投运后大屏和操作员站多次死机。经对全部操作员站的SERVE
47、R和CLIENT进行全面诊断和多次分析后,发现死机的原因是:1)一台SERVER因趋势数据文件错误引起它和挂在它上的CLIENT在当调用趋势画面时画面响应特别缓慢(俗称死机)。在删除该趋势数据文件后恢复正常。2)一台SERVER因文件类型打印设备出错引起该SERVER的内存全部耗尽,引起它和挂在它上的CLIENT的任何操作均特别缓慢,这可通过任务管理器看到DEV.EXE进程消耗掉大量内存。该问题通过删除文件类型打印设备和重新组态后恢复正常。3)两台大屏和工程师室的CLIENT因声音程序没有正确安装,当有报警时会引起进程CHANGE.EXE调用后不能自动退出,大量的CHANGE.EXE堆积消耗直
48、至耗尽内存,当内存耗尽后,其操作极其缓慢(俗称死机)。重新安装声音程序后恢复正常。此外操作员站在运行中出现的死机现象还有二种:一种是鼠标能正常工作,但控制指令发不出,全部或部分控制画面不会刷新或无法切换到另外的控制画面。这种现象往往是由于CRT上控制画面打开过多,操作过于频繁引起,处理方法为用鼠标打开VMS系统下拉式菜单,RESET应用程序,10分钟后系统一般就能恢复正常。另一种是全部控制画面都不会刷新,键盘和鼠标均不能正常工作。这种现象往往是由操作员站的VMS操作系统故障引起。此时关掉OIS电源,检查各部分连接情况后再重新上电。如果不能正常启动,则需要重装VMS操作系统;如果故障诊断为硬件故
49、障,则需更换相应的硬件。 (4)总线通讯故障:有台机组的DEH系统在准备做安全通道试验时,发现通道选择按钮无法进入,且系统自动从“高级”切到“基本级”运行,热控人员检查发现GSE柜内的所有输入/输出卡(CSEA/CSEL)的故障灯亮, 经复归GSE柜的REG卡后,CSEA/CSEL的故障灯灭,但系统在重启“高级” 时,维护屏不能进入到正常的操作画面呈死机状态。根据报警信息分析,故障原因是系统存在总线通讯故障及节点故障引起。由于阿尔斯通DEH系统无冗余配置,当时无法处理,后在机组调停时,通过对基本级上的REG卡复位,系统恢复了正常。(5)软件组态错误引起:有台机组进行#1中压调门试验时,强制关闭
50、中间变量IV1RCO信号,引起#1-#4中压调门关闭,负荷从198MW降到34MW,再热器压力从2.04MP升到4.0Mpa,再热器安全门动作。故障原因是厂家的DEH组态,未按运行方式进行,流量变量本应分别赋给IV1RCO-IV4RCO,实际组态是先赋给IV1RCO,再通过IV1RCO分别赋给IV2RCO-IV4RCO。因此当强制IV1RCO=0时,所有调门都关闭,修改组态文件后故障消除。2.5电源系统故障案例分析DCS的电源系统,通常采用1:1冗余方式(一路由机组的大UPS供电,另一路由电厂的保安电源供电),任何一路电源的故障不会影响相应过程控制单元内模件及现场I/O模件的正常工作。但在实际
51、运行中,子系统及过程控制单元柜内电源系统出现的故障仍为数不少,其典型主要有:(1)电源模件故障:电源模件有电源监视模件、系统电源模件和现场电源模件3种。现场电源模件通常在端子板上配有熔丝作为保护,因此故障率较低。而前二种模件的故障情况相对较多:1)系统电源模件主要提供各不同等级的直流系统电压和I/O模件电压。该模件因现场信号瞬间接地导致电源过流而引起损坏的因素较大。因此故障主要检查和处理相应现场I/O信号的接地问题,更换损坏模件。如有台机组负荷520MW正常运行时MFT,首出原因“汽机跳闸"。CRT画面显示二台循泵跳闸,备用盘上循泵出口阀86°信号报警。5分钟后运行巡检人员
52、就地告知循泵A、B实际在运行,开关室循泵电流指示大幅晃动且A大于B。进一步检查机组PLC诊断画面,发现控制循泵A、B的二路冗余通讯均显示“出错”。43分钟后巡检人员发现出口阀开度小就地紧急停运循泵A、B。事后查明A、B两路冗余通讯中断失去的原因,是为通讯卡提供电源支持的电源模件故障而使该系统失电,中断了与PLC主机的通讯,导致运行循泵A、B状态失去,凝汽器保护动作,机组MFT。更换电源模件后通讯恢复正常。事故后热工制定的主要反事故措施,是将两台循泵的电流信号由PLC改至DCS的CRT显示,消除通信失去时循泵运行状态无法判断的缺陷;增加运行泵跳闸关其出口阀硬逻辑(一台泵运行,一台泵跳闸且其出口阀
53、开度30度,延时15秒跳运行泵硬逻辑;一台泵运行,一台泵跳闸且其出口阀开度0度,逆转速动作延时30秒跳运行泵硬逻辑);修改凝汽器保护实现方式。2)电源监视模件故障引起:电源监视模件插在冗余电源的中间,用于监视整个控制站电源系统的各种状态,当系统供电电压低于规定值时,它具有切断电源的功能,以免损坏模件。另外它还提供报警输出触点,用于接入硬报警系统。在实际使用中,电源监视模件因监视机箱温度的2个热敏电阻可靠性差和模件与机架之间接触不良等原因而故障率较高。此外其低电压切断电源的功能也会导致机组误跳闸,如有台机组满负荷运行,BTG盘出现“CCS控制模件故障”报警,运行人员发现部分CCS操作框显示白色,
54、部分参数失去,且对应过程控制站的所有模件显示白色,6s后机组MFT,首出原因为“引风机跳闸”。约2分钟后CRT画面显示恢复正常。当时检查系统未发现任何异常(模件无任何故障痕迹,过程控制站的通讯卡切换试验正常)。机组重新启动并网运行也未发现任何问题。事后与厂家技术人员一起专题分析讨论,并利用其它机组小修机会对控制系统模拟试验验证后,认为事件原因是由于该过程控制站的系统供电电压瞬间低于规定值时,其电源监视模件设置的低电压保护功能作用切断了电源,引起控制站的系统电源和24VDC、5VDC或15VDC的瞬间失去,导致该控制站的所有模件停止工作(现象与曾发生过的24VDC接地造成机组停机事件相似),使送
55、、引风机调节机构的控制信号为0,送风机动叶关闭(气动执行机构),引风机的电动执行机构开度保持不变(保位功能),导致炉膛压力低,机组MFT。(2)电源系统连接处接触不良:此类故障比较典型的有:1)电源系统底板上5VDC电压通常测量值在5.105.20VDC之间,但运行中测量各柜内进模件的电压很多在5V以下,少数跌至4.76VDC左右,引起部分I/O卡不能正常工作。经查原因是电源底板至电源母线间连接电缆的多芯铜线与线鼻子之间,表面上接触比较紧,实际上因铜线表面氧化接触电阻增加,引起电缆温度升高,压降增加。在机组检修中通过对所有5VDC电缆铜线与线鼻子之间的焊锡处理,问题得到解决。2)MACS-DC
56、S运行中曾在两个月的运行中发生2M801工作状态显示故障而更换了13台主控单元,但其中的多数离线上电测试时却能正常启动到工作状态,经查原因是原主控5V电源,因线损和插头耗损而导致电压偏低;通过更换主控间的冗余电缆为预制电缆;现场主控单元更换为2M801E-D01,提升主控工作电源单元电压至5.25V后基本恢复正常。3)有台机组负荷135MW时,给水调门和给水旁路门关小,汽包水位急速下降引发MFT。事后查明原因是给水调门、给水旁路门的端子板件电源插件因接触不良,指令回路的24V电源时断时续,导致给水调门及给水旁路门在短时内关下,汽包水位急速下降导致MFT。4)有台机组停炉前,运行将汽机控制从滑压
57、切至定压后,发现DCS上汽机调门仍全开,主汽压力4260kpa,SIP上显示汽机压力下降为1800kpa,汽机主保护未动作,手动拍机。故障原因系汽机系统与DCS、汽机显示屏通讯卡件BOX1电源接触点虚焊、接触不好,引起通讯故障,使DCS与汽机显示屏重要数据显示不正常,运行因汽机重要参数失准手动拍机。经对BOX1电源接触点重新焊接后通讯恢复。5)循泵正常运行中曾发出#2UPS失电报警,20分钟后对应的#3、#4循泵跳闸。由于运行人员处理及时,未造成严重后果。热工人员对就地进行检查发现#2UPS输入电源插头松动,导致#2UPS失电报警。进行专门试验结果表明,循泵跳闸原因是UPS输入电源失去后又恢复的过程中,引起PLC输入信号抖动误发跳闸信号。(3)UPS功能失效:有台机组呼叫系统的喇叭有杂音,通信班人员关掉该系统的主机电源查原因并处理。重新开启该主机电源时,呼叫系统杂音消失,但集控室右侧CRT画面显示全部失去,同时MFT信号发出。经查原因是由于呼叫系统主机电源接至该机组主UPS,通讯人员在带载合开关后,给该机组主UPS电源造成一定扰动,使其电压瞬间低于195V,导致DCS各子系统后备UPS启动,但由于BCS系统、历史数据库等子系统的后备
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