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电气控制技术培训

时间:2023-12-11 10:04:33

导语:在电气控制技术培训的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。

电气控制技术培训

第1篇

关键词:电气自动化;未来发展趋势

伴随着我国经济的发展,自动化控制系统在发展的过程中逐渐朝着更加智能化和微型化的进行发展,随着科技的发展,采用自动化控制系统一方面能够有效地降低生产过程中的成本,另外一方面对于提高生产厂家的经济效益有较大的帮助,本文针对电气控制化系统的未来发展方向进行了详细的分析和探索。

1 当前电气自动化发展状况

1.1 依靠信息技术平台建立。近几年网络技术和计算机技术得到极大发展,并且广泛的应用与商业运行和企业管理之中,在电气自动化技术发展过程中电子信息技术也得到了进一步应用,由于网络技术灵活性比较强,所以有利于电气自动化技术的后期维护,成为电气自动化技术的重要发展平台。

1.2 融合IT平台进一步发展。在很多企业中都融合了电气自动化技术和IT技术,这种方式可以进一步提高电气自动化的技术含量,能够在企业数据处理时实现数据的实时存取。与此同时,信息技术的进一步发展也对电气自动化技术产生巨大影响,并且在各个层面中都渗透进来,IT技术融入到仪表设计、控制器设计以及传感器等各个领域。

1.3 应用分布式控制系统以及现场总线。作为一种连接自动化系统以及智能设备串行方式的通讯总线,现场总线具有数字化以及双向传输结构的特点,通过采取串行电缆的方式可以将现场的计算机、仪表、马达以及变频器连接起来,实现中央控制器控制现场信息采集的目的。

1.4 和现代技术结合应用。在电气自动化发展过程中现代技术发挥着重要作用,特别是随着电气设备产品的不断增加,越来越多人才投入到电气自动化技术的研究工作中,并且在全国范围内构建起关于电气自动化技术的研究机构。

2 电气自动化控制系统的应用现状

2.1 计算机处理系统。在电力系统中,计算机处理系统极为电气自动化控制技术,采用这项技术,计算机能够对采集到的信息进行及时的接受,反馈,从而可以对信息进行综合的处理。那么电气控制系统主要在计算机信息处理的作用包括如下几个方面:对相关参数的输入、计算机智能计算、事故报警、数据追踪。

2.2 汽机电液调节系统。我国早期在汽轮机控制系统中,采用是液压系统,指导上个世纪80年代,由于控制设备以及电子元件的可靠性在一定程度上得到了提升,因此高压抗燃油伺服机构的出现,使得在汽车领域能够使用到电气自动化控制系统,从而真正的实现了转速、电功率和天界级别压力的三个回路的控制,能够实现启动功能以及阀门管理。对于控制汽轮机组的盘车开始的转动,并网,速度的提升以及加负荷都由非常重要的作用。这样抱枕了参加电网的调频以及接受调度的改变负荷更加的准确,从而在一定程度上保证了机组的安全,在正常运行的情况下,有效的延长了机组的寿命,提高了实际运用过程中的经济性。

2.3 汽机旁路系统。针对旁路控制系统而言,主要包括高/低压旁路压力调节和高/低压旁路温度调节系统,旁路控制系统可以根据运作时候的力矩进行速度方面的调节,从而选择是否使用电动或者是电液执行器。

3 电气自动化在未来的发展趋势分析

3.1 电气自动化人员的专业化发展。在应用电气自动化技术和设备时工作人员专业化程度低是重要的制约因素,但是各企业高层对于这一问题并没有起到足够的重视,没有针对工作人员进行电气自动化技术培训,使得工作人员在操作过程中存在各种问题,造成安全事故的发生。所以,在实际工作过程中企业必须要重视相关工作人员的技术培训,使其能够全面了解电气自动化系统的基本操作流程和方式,不断提高工作人员的实际操作水平,当电气自动化系统出现故障和问题时,工作人员能够及时判断,并且及时采取适当的方式解决这些问题,防止事故的发生。所以,未来电气自动化工作人员的专业化发展对于电气自动化发展有着重要意义,是其发展趋势,必须受到足够的重视。

3.2 开放化发展趋势。要想实现外界网络间接连接和外接接口就要推进电气自动化的开放化发展,要将电气自动化技术作为企业信息管理、电力运行以及调度自动化的核心。近几年随着信息化的发展,在设计电力设备和应用时也开始关注计算机及相关技术的应用,在电气工程中网络和通信技术所发挥的作用越来越大,智能化的电气自动化技术无时无刻不在发挥其重要作用,朝着开放化趋势发展。

3.3 推进电气自动化技术安全化发展。目前我国各企业已经开始关注电气自动化的安全化发展问题,并且初步建立了安全防护系统以及相关的运行系统,并且在应用过程中将其与非安全系统紧密结合,使得用户在非安全系统中仍然可以保证安全使用。这种方式可以有效降低成本,节约大量人力、物力的浪费,还可以为电气化安全系列产品找出全新的发展点,这一方法成为未来电气自动化发展的方向。在这一发展过程中需要从高等级的领域逐步推广至低等级领域之中。无论是软件的开发还是硬件的应用生产,都要将这一技术融入其中,构建出完整系统的电气自动化安全系统。

3.4 电气自动化产品的远程监控发展。随着技术的快速发展远程监控技术受到了广泛关注,未来发展过程中这一功能也可以实现,通过远程监控可以节省大量材料、成本和电缆,而且可以提高管理的灵活性和操作性,因此这一技术也受到了广泛关注,成为未来电气自动化发展方向。

3.5 电气自动化产品的创新发展。在充分满足我国有关于电气自动化的相关标准以后,电气自动化企业也要不断进行创新,不断创造全新的电气自动化产品,不断提高产品中的科技含量,这样才能真正满足我国社会经济建设对电气自动化提出的要求,提高我国电气自动化技术地位。当前,我国针对电气自动化产品的开发主要集中于国企的中低档产品中,但是对于高端产品研究依旧比较局限。这就需要各个企业不断提高自身独立创新能力,争取使我国电气自动化技术能够成为创新导向。

3.6 电气自动化技术和设备的市场化发展。随着我国市场经济的快速发展,电气自动化技术以及相关设备也在不断朝着市场化发展,在建设过程中必须要结合市场发展需求来设计产品类型,进行技术开发,这样才能更好地应用电气自动化技术,满足市场技术。

4 结语

在各个行业发展过程中电气自动化不知不觉已经发挥了重要作用,无论是家庭中使用的各个开关,还是航空飞船的研发都与这一技术有着密切的关系。所以,电气自动化技术的发展对一个国家建设来说有着重要意义,尤其在经济全球化发展的今天,提高自身电气自动化技术对于社会建设、经济发展都有重要意义。所以,要不断推动自身电气自动化技术的发展水平,使其能够朝着专业化、安全化和高效化发现发展。

参考文献

第2篇

科技的进步,使社会生产实现了大解放,人工智能技术的推广与应用,使人们的生活更加便利,可以说,当前的人工智能已经逐渐形成了一套以计算机作为核心,综合了控制论、自动化、信息论、心理学、生物学、医学、哲学以及数理逻辑等的一门综合性的科学。人工智能技术在各个领域被广泛应用,特别是在电气工程自动化中也有普遍使用,实现了对电气设备故障的预测、诊断等功能,减少了人力劳动成本,解放了人力劳动。文章主要通过对人工智能技术在电气工程自动化中的应用进展进行分析,进一步提出有效的应用方式,以此推进电气自动化技术进程,满足企业规模化发展。

关键词:

人工智能;电气工程;自动化

人工智能的运用是行业的一大进步,特别是在电气工程自动化控制中的应用,已经开始引起业内重视与人们的关注。传统的技术满足不了当前需要,技术创新推进了行业进步与发展,现代技术和传统学科相比,是全新的控制理念,是理念的创新与升华。人工智能是新学科,在传统技术基础上,实现了质的飞跃,彻底摆脱传统技术和方法的束缚,使学科更具有广泛性与融合性。人工智能和传统理念相比,还具备较我的优越性,在生产中解决了许多难题,人工智能技术的应用使生产效率得到有效提高、大大节约了人力劳动成本,只有不断进行深入研究,才能推进人工智能技术发展,实现电气自动化控制领域的新突破。

1人工智能控制技术的优点

人工智能技术是高科技的产物,是人们长期研究的结果,当技术落地并实现推广后,就解放了人力劳动,推进了生产效率,这门新兴学科与各学科间形成良好配合与融合,与各个分支领域形成相通,综合性的利用了生产效能。(1)设计之前无需事先准备控制对象的模型。在进行设计时,需要根据实际工作需要做好调查,通过与工作的结合,使技术与实践相融合,但是在设计时,无法确定参数具体情况,一些变化无法控制,但是通过人工智能控制器就能完全实现解决,使动态方程更加精确,对操作对象的控制就会更加科学。(2)人工智能控制器能够在一定时间范围内,实现响应时间、下降时间、鲁棒性能等变化,使自身性能得到全面提升,增加了工作时效性。(3)人工智能控制器比传统的控制器调节更容易,在没有经过相关技术培训时,也能根据实际的数据、信息和语言等便捷的进行设计操作,操作起来较为简单方便,提高了工作效率。(4)人工智能控制器良好的一致性,也就是说,当驱动器出现特异时,如果对一些不具体的数字进行重新输入,也会在输入未知数据时得到有效控制,使相关数据得到良性评估。

2人工智能实际应用

随着人工智能技术的快速发展,一些科研单位院所已经把它当成一个重要课题,特别是在许多高等院校中,人工智能应用的研究已经进入到了电气工程自动化控制领域,研究成果不展出现,并投入实践中。人工智能的应用,不仅提高了工效,更在实际操作中,解放了人力劳动,实现了电气设备故障预测、诊断、优化、控制和保护。

2.1对电气设备进行优化设计

要想实现电气设备优化设计,就需要掌握大量的学科门类,使知识得到整合,设计是一项非常复杂的工作,要通过对电路、电磁场、电机、电器等的整合,使各类知识能灵活应用,这仅仅是基础,要想形成良好的设计思路,还要有丰富的实践经验,通过实践把知识进行创新,才能完成设计工作。传统意义上的产品设计主要是根据经验在实验室通过人工手动制作完成,要想得到良好的结果难度可想而知。而现在则需要使用计算机技术,通过计算机辅助做好设计(CAD),计算效果好,产品更新快,从根本上缩短了开发的周期,节省了大量的人力劳动。通过在CAD技术里引入人工智能,帮助设计人员提升所设计产品质量和设计的效率是当前普遍采用的方法。遗传算法是一种先进的计算方式,数据快、结果准,多数设计人员使用遗传算法及其衍生算法,使电气产品智能化优化设计更加科学合理。电气设备故障较复杂,多数是不确定和非线性的,只有掌握好了预兆与隐患,才能把设计更加优化,实现预兆和故障间的联络,有效解决模糊逻辑和神经网络的连接,实现多途径设计。

2.2对电气设备的事故以及故障进行诊断

在电气领域中,一直以来都使用传统的方式进行操作,这种方式不但影响效率,更影响精准度。传统的操作方式较为陈旧,不能满足现在的生产需要,而传统诊断方法又不能精确计算出故障点。而在电气设备中,多发性的故障多是发动机、发电机和变压器,这些设备是事故和故障出现频率最高的部件,只有掌握了各部件的工作原理,才能有效提升数据收集力度。在传统方式中,主要是通过对收集的变压器油产生的气体做分析,再形成判断,这种方法浪费了时间,消耗了精力,生产效率不高,其计算结果也不一定精确,如果设备出现的问题,得不到快速有效解决,就会导致更大范围的事故发生。在电气故障和事故诊断中有效的运用融入了人工智能技术的神经网络、模糊理论和专家技术主要技术可以很好解决传统方法遇到的问题,大幅提升故障诊断准确率,进而成倍的提高生产效率,减少电气损失。

2.3对电气控制过程中的有效应用进行分析

电气技术关系到国计民生,是当前普遍使用的技术,可以说,电气控制过程是非常关键的,在整个生产过程中起着相当重要的作用,只有全面保证电气化系统稳定,才能提高工作效率,怎么能够实现电气控制,实现良好的应用成果,这是行业内外面临的主要难题。要想实现对电气的合理控制,就需要专业技术人员进行操作,可以说,技术人员操作过程的要求是非常严格的,各道操作步骤较为复杂和繁琐。通过人工智能的方式,有效解决了操作难题,通过人工智能和计算机的作用,使人力劳动得到解放,以往由人工操作的程序变得简单起来。在运行过程中,一些重要的资料得到收集与保存,为日后的查询与检查提供了便利。

2.4对控制及保护功能进行实现

使用人工智能能够快速实现对所有开关量、模拟量数据的收集,使各类数据能够提供有效参考,可以按照设计者预先设计好的程序形成批量存贮。在形成数据的同时,一些关键点还能产生图像,生成软件起到了重要作用,完全实现了电气系统历史运转情况真实画面,通过显示,使操作人员全面了解设备运行情况。对机器设备运行中的电流、电压、隔离开关、断路器等更能直观的显示。技术人员能够根据实际情况建立图表,实现系统资源的充分利用。对各主要设备模拟量数值、实际开关状态进行实时智能监视,对出现故障的部位,能够快速检测并实现报警。智能化技术不需要人员进入现场,只要通过键盘或鼠标就能实现远程控制,实现对隔离开关、断路器等的调整与优化,并做好励磁电流调整与更替。通过记录,形成可利用的模拟量故障录波,实现快速捕捉,使开关量变位在线参数设定及修改成为可能,通过日常工作,使各类故障形成线型描绘,使系统更加稳定可靠。

3结束语

综上所述,随着社会的不断发展与进步,各类学科实现了大融合,特别是微电子技术、软件技术等的创新,给人们的生活带来便利,推动了技术不断进步,各种成果实现应用。人工智能实了软件和硬件齐头并进发展的良好局面,各类先进的软件得到开发,创新理念不断涌现,人工智能越来越方便地被设计运用于各种领域。未来人工智能化技术将会得到更加广泛的推广与应用,这是一种社会趋势,更是行业发展的必然,我们相信,电气自动化控制与人工智能技术的广泛融入,将具有广阔的前景,并能够更好的为人类社会服务。

作者:王婧宣 单位:黑龙江八一农垦大学信息技术学院2013级电气工程及其自动化

第3篇

数控机床的身价从几十万元到上千万元,一般都是企业中关键产品关键工序的关键设备,一旦出现故障导致停机,其影响和损失往往是很大的。为了保证机床长期安全平稳地运行,降低维修费用,应及时发现和消除隐患,从而提高企业的经济效益。

随着科学技术的高速发展,机电一体化技术迅猛发展,数控机床在企业普遍应用,对生产线操作人员的知识和能力要求越来越高。

一、数控机床的优点与缺点

数控机床对零件的适应性强,可加工复杂形状的零件表面。在同一台数控机床上,只需更换加工程序,就可适应不同品种及尺寸工件的自动加工,这就为复杂结构的单件、小批量生产以及试制新产品提供了极大的便利,特别是对那些普通机床很难加工或无法加工的精密复杂表面(如螺旋表面),数控机床也能实现自动加工。

数控机床的制造精度高,其自动加工方式避免了生产者的人为操作误差,因此,同一批工件的尺寸一致性好,产品合格率高,加工质量稳定。

同时,由于数控机床结构刚性好,允许进行大切削用量的强力切削,从主轴转速和进给量的变化范围比普通机床大,因此在加工时可选用最佳切削用量,提高了数控机床的切削效率,节省了机动时间。与普通机床相比,数控机床的生产效率可提高2—3倍。

总之,数控机床加工精度高,质量稳定,减少了废品率,使生产成本进一步下降,还可实现一机多用,大大减轻工人的劳动强度,减少操作人员的人数,同时有利于现代化管理,可向更高级的制造系统发展。

当然,数控机床也具有价格较高,设备首次投资大;对操作、维修人员的技术要求较高;加工复杂形状的零件时手工编程工作量大等缺点。

二、数控机床常见故障检修

数控机床的故障主要集中在主轴部分和进给伺服系统方面,一些辅助控制器件的故障以及控制回路断路等问题也是常见的,下面就具体介绍一下数控机床中常见故障的检修。

数控机床主轴驱动系统主要用于机床的主轴旋转运动。一般主轴驱动系统应具有较宽的恒功率范围,较短的加速和减速时间,调速范围要宽,过载能力强,电机温度低及噪声小等。主轴一般常见的故障主要集中在主轴驱动系统的故障和主轴液压、主轴流量检测方面的故障。

此外,普通交流三相异步电动机缺相或接地导致电机损坏是数控机床最常见的故障。电机接地会导致电流瞬间增大使断路器断开。辅助回路输入输出点的断路也很常见。

数控机床的维修过程主要分为三个阶段。首先,到达现场后进行现场的调查和故障信息的采集。仔细询问机床操作者故障表面的指示情况以及产生故障的背景情况,对故障现象做出初步的判断。其次,根据现场的调查结果和故障现象进行具体的维修。从易到难、由外向内,逐渐缩小查找范围,确定故障存在的位置从而采取正确的维修措施。最后,机床的故障排除后及时向操作者交代清楚本次故障的起因以及发生故障的信息和环节,告其今后操作的注意事项,避免今后再次发生同类故障。同时做好维修记录,为以后维修做好储备。

由于数控机床是由工作人员(操作者)来操作的,出现问题也是有工作人员(维修人员)来修理,所以要创造良好的维修条件,首先要保证工作人员的素质条件。这就要求工作人员首先要具有高度的责任心和良好的职业道德,能全身心地投入工作。其次作为维修人员知识面要广,不仅要掌握基本数控知识,而且要学习并基本掌握有关数控机床电气控制的各学科知识,如计算机技术、模拟与数字电路技术、自动控制与拖动理论、控制技术、加工工艺以及机械传动技术,同时要掌握一门外语,特别是英语,起码应做到能看懂技术资料。第三,维修人员应经过良好的技术培训。不仅要培训数控技术基础理论知识,而且要参加相关的培训班和机床安装现场的实际培训,然后向有经验的维修人员学习,更重要且更长时间的是自学,在培训过程中还要勇于实践。

三、数控机床控制技术的发展趋势

从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看,数控系统正在向电气化、电子化、高速化、精密化等方面高速发展。

机械设备最早的控制装置是手动控制器。20世纪60年代出现了一种能够根据需要方便地改变控制程序,结构简单、价格低廉的自动化装置——顺序控制器。随着大规模集成电路和微处理器技术的发展及应用,在20世纪70年代出现了一种以微处理器为核心的新型工业控制器——可编程序控制器。这种器件完全能够适应恶劣的工业环境,由于它具备了计算机控制和继电器控制系统两方面的优点,故目前已作为一种标准化通用设备普通应用于工业控制。

随着计算机技术的迅速发展,数控机床的应用日益广泛,井进一步推动了数控系统的发展,产生了自动编程系统、计算机数控系统、计算机群控系统和天性制造系统。计算机集成制造系统及计算机辅助设计、制造一体化是机械制造一体化的高级阶段,可实现产品从设计到制造的全部自动化。

第4篇

关键词:汽轮机;控制;技术

汽轮机数字电液控制系统是以汽轮机为控制对象,运用计算机技术、自动控制及液压控制理论,完成汽轮机调节控制和保护。汽轮机数字电液控制系统建模与仿真是研究汽轮机控制品质、部件故障对系统的影响、故障诊断和技术培训等的有效技术手段。控制系统使得汽轮机的控制与操作更加合理、简单、灵活,并且提高了汽轮机机组控制的可靠性和精度。

1 数字电液调节系统有着液压调节系统无可比拟的许多优点

1.1 DEH是汽轮机的数字化电液调节系统是汽轮机组的心脏和大脑。DEH汽轮机综合控制系统是结合先进的计算机软、硬件技术,吸取了国内外众多同类系统的优点,系统结构充分考虑了系统的先进性、易用性、开放性、可靠性、可扩展性、兼容性和即插即用等特性,结构完整、功能完善。汽轮机数字电液控制系统是由计算机控制部分和液压机构组成,是目前汽轮机控制系统发展方向,它的作用就是控制汽轮机的启动,升速,带负荷,负荷调节,保证汽轮机组的安全运行。

1.2 数字电液控制系统可以实现自动系统控制。随着大容量汽轮机的发展和电网峰谷差的不断增大,对机组的调峰和调频要求越来越高。因此,降低成本,改善机组运行的经济性、可靠性、可调性,已成了各电厂特别是老电厂的当务之急。现代化的汽轮机生产设备, 不断应用电脑数字化的管理和完善的服务体系,才能跟上现代社会发展的脚步。数字电液控制调节系统具有快速、准确、灵敏度高的特点,实现厂级集中控制和远方遥调控制,可在线修改各种调节参数,有利于自动化水平的提高。其迟缓率不大于0.08%,而模拟电液调节系统的迟缓率为0.2%,最大试验力300kN,转速和负荷控制范围大。转速控制范围50~3 500 r/min,精度±1 r/min;负荷控制范围0~115%,负荷控制精度0.5%;调速系统迟缓率

1.3 数字电液控制系统可以部分完成各种控制回路、控制逻辑的运算。随着大型联合电网和现代大功率汽轮发电机组的发展,为了适应电站自动化的需要,要求装备比以往采用的液压机械式调节系统更为迅速,更加精确的控制系统。同时大容量汽轮机的发展,使老机组将面临调峰和调频,加上原来纯液压调节系统存在控制精度低、稳定性差等缺陷已不能满足电站自动化的需要。电液调节系统,能使汽轮机的转速或功率的实际值准确地等于给定值,静态特性良好。机组甩负荷时,由于功率回路的切除可以防止反调,使汽轮机的转速迅速稳定在3000r/min上。最大拉伸空间:550mm;扁试样夹持厚度:0-18;最大压缩空间:550mm;实现多通道的控制,完成运行过程的全自动控制、自动测量等功能,减少了机械部件之间的传动环节,并在控制功能、控制精度和灵活性方面能充分满足现代汽轮机控制要求,提高了机组的经济性、可靠性和自动化水平。

2 汽轮机数字电液控制系统技术应用

2.1 DEH数字电液控制系统在300MW汽轮机上的应用。DEH控制系统是由电气和液压两部分组成。该系统采集机组的转速、功率等反映机组状态的参数,经过分析、处理,形成机组的状态量和控制量。以往汽轮机控制大都采用传统的机液式或液压式的调节、保护系统,其存在着自动化程度低、控制精度差、故障率高、操作复杂、检修维护困难等缺点。现代汽轮机控制系统的控制策略是在传统的基本控制策略的基础上,考虑了电网控制,热网控制和机炉协调控制的需要而发展起来的,数字电液控制系统DEH是现代汽轮机控制系统的典型形式。而DEH数字电液控制系统能够精确地控制汽轮机的转速或功率。较强的对汽轮机主机及辅机系统扩展监控的能力,主控制器采用高性能CPU,可以满足汽轮机自启动(ATC)的运算要求,危急遮断系统主要用来在危急状态下迅速关闭主调门,实现停机,以保护汽轮机的安全。另外,还可以降低热耗,提高机组的经济性。其阀门管理功能即单阀/顺序阀切换功能,使机组在稳定运行时可选择采用喷嘴调节方式,尽量减少了节流状态下的阀门损失。

2.2 200MW汽轮机DEH数字电液调节系统应用。近年来随着计算机技术的发展及用户对自动化要求的不断提高,中小汽轮机也陆续开始应用数字电液控制系统。200MW汽轮机电液调节系统具有及时、快速、准确、灵敏度高的特点,其迟缓率不大于0.067%。在蒸汽参数稳定的情况下,可以保证功率偏差小于1MW。当蒸汽参数处在不断变化之中,获得相对稳定或变化很小的蒸汽参数才是我们的目的。因此,必须掌握蒸汽参数的变化规律。其特点是压力损失小,量程范围大,精度高,减少机组全周进汽,缩短启动时间,无可动机械零件。不断提高可靠性指标,从而使产品显著提高。从而使机组运行减少不必要的节流损失,提高机组的热经济性。

2.3 3EH与CCS控制信号的联络。随着工业自动化程度的不断提高,发电厂单机容量的增大,机组自动化水平不断提高。分散控制系统(DCS)在国内外大型发电厂的应用日趋广泛。信号的联络其实质是计算机技术对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的一捉新型控制。从而实现了机组运行方式向单元制、协调控制的方向发展。使电动机驱动和保护、同期、快切等专用模块,将过程控制和电气控制融为一个整体。通过若干台投入CCS系统运行机组实践检验,证明这种传输方式能够安全、有效地实现CCS、AGC控制,并获得了很好的调节效果。 综上所述, DEH系统的投入,使机组能够稳定、快速地响应机组负荷指令变化,这样才有可能进一步投入协调控制系统(CCS)和机组自动发电控制(AGC)。从而实现了控制技术与信息技术质与量的飞跃,为用户确保了安全经济的连续生产,获得了广大用户的认可和好评。

3 结束语

随着科学的进步,技术的完善以及使用单位人员对数字电液控制系统技术认识的提高,电液调节系统的优越性将体现得更加充分。因此,加强对数字电液控制系统研究是对我国汽轮机数字电液控制系统的发展提供参考的重要途径。

参考文献

[1]阮大伟.大型火电机组汽轮机数字式电液控制系统[J].热力发电,2011,5.

第5篇

1、分析PLC的结构、工作模式、运行原理和工作特点

所谓PLC就是可编程控制器,其作为计算中家族的重要一部分,在工业控制过程中得到了广泛的应用,其主要职能就是替代传统的继电器,达到逻辑控制的目的,并随着时代的发展,这一装置职能的逻辑控制范围也在不断的加大。

1.1分析PLC的结构

就其结构来看,虽然十分复杂,但其组成原理大致相同,大都采用微处理器作为重要的结构,而且其各项功能的实现,需要来自硬件和软件方面的支持,因而PLC就是现代新型的工业控制型计算机,其常见的硬件结构主要由CPU、I/O模块以及编程器和电源组成,而软件则是对多重程序的集合而形成的软件系统,一般分为系统方面和用户方面两种程序。

1.2分析PLC的工作模式

就其工作模式来看,主要分为运行和停止两种模式,在运行模式下,主要分为五个阶段,一是内部处理;二是通信操作;三是输入处理;四是执行程序;五是输出处理。在停止模式下,主要开展通信服务和内部处理工作。

1.3分析PLC的运行原理

就其工作过程来看,当处于内部处理阶段时,主要就是对CPU模块的各种硬件是否处于正常的工作状态进行检查,并对监视定时器进行复位,且与此同时完善相关内部工作。而在通信操作阶段,主要是同智能模块进行通信,并对编程器输入的指令进行积极响应,再对编程器显示的内容进行更新,而若其处于停运状态,往往就只对内容进行简单的处理并开展常规性的通信操作。当处于输入阶段时,主要是按照顺序对输入端子所处的状态进行读取,并将读取到的信息存在输入寄存器之中,同时也对输入映像寄存器进行了刷新。当处于程序执行阶段时,一般应坚持从上到下和从左到右的顺序进行,当扫描梯形图程序时,应采取逐句的方式进行扫描,再结合采集到输入映像寄存器的结果开展逻辑运算工作,再将运行结果存入相应的映像寄存器之中,而一旦遇到程序跳转指令时,就应结合跳转的条件能否达到标准而对程序跳转的地址进行确定。而在输出处理阶段,则主要是程序执行结束后,把输出映象寄存器内各点所处的姿态转存至输出的锁存器之中,并利用输出端的驱动外部进行负载。如此往返,成为PLC的循环扫描的工作模式。

1.4分析PLC的工作特点

就其工作特点来看,主要采取集中采取和输出的方式,并采取周期性的方式进行循环扫描,因而其扫描实际就是一个不断循环的过程,每次扫描花费的时间为工作周期,但在实际运行中,经常会出现输出之滞后的情况,即其外部输入的信号出现变化后,其控制的信号输出的时间有一定的变化和间隔,这段时间就是导致输出滞后的原因,通常在50到90毫秒之间,加上其属于串行工作,因而其运行的结构和梯形图程序排列的顺序相关,因此其余传统的继电控制器存在本质上的区别,能有效预防出点临界的竞争,进而减少联锁电路的使用[1]。

2、概述电梯的种类、结构

通过上述分析,我们对PLC的结构、工作模式、运行原理和工作特点有了一个基本的认识,因而为了更好地把PLC应用到电梯设计之中,就必须对电梯方面的知识有一个基本的认识。以下笔者分别从电梯的种类、结构等方面进行分析。

2.1浅谈电梯种类

就电梯的种类来看,主要分为乘客、载货、病床、杂物、观光、汽车、船舶、建筑施工等类型的电梯,以及一些特殊电梯,例如冷库、消防、矿井、防爆、电站等类型的电梯,此外,还可以将电梯分为交流式、直流式、液压式、齿轮式、齿条式、螺杆式等类型的电梯。由此可见,电梯的种类十分多,在设计过程中应用PLC时,应结合实际需要进行针对性的应用。

2.2分析电梯结构

电梯作为机电一体化的产品,如果将整个电梯比喻成人,那么电梯的“大脑”就是整个控制系统,“躯体”就是整个电梯的机械部分,“神经”就是电梯的电气部分。通过各部位的“精诚合作”,确保电梯处于安全高效的运行状态[2]。

3、探究PLC在电梯方面的应用

通过上述分析,我们对PLC的结构、工作模式、运行原理和工作特点以及电梯的种类、结构有了一定的认识,那么我们应如何加强PLC的应用呢?笔者认为,为了确保应用成效的提升,必须应用PLC组成整个电梯控制系统的结构,并掌握PLC电梯控制系统运行的原理,通过PLC的应用满足各项应用的目的,最终提高整个电梯运行的安全性。

3.1应用PLC组成整个电梯控制系统的结构

在电梯控制系统设计过程中,通过应用PLC技术,确保整个PLC电梯控制系统由拖动控制系统和信号控制系统构成,并在硬件设备的支撑下组成整个电梯控制系统,例如PLC主机、机械系统、轿厢操纵盘、门机、厅外呼梯盘、主拖动系统、层号指示灯、调速装置等的协助下,组成整个PLC电梯控制系统,为PLC技术的应用水平的提升奠定坚实的基础。

3.2分析PLC应用过程中整个PLC电梯控制系统的运行原理

在PLC电梯控制系统中,主要采取随机逻辑控制,其处于运行状态时,由于不同信号的输入均属于随机性的出现,因而信号出现不具有确定性,从而更好地控制输入接口输入的光脉冲指令和内外指令等信号,并将其PLC主机之内,再利用软件对输入的各种信号进行逻辑运算并处理,最后利用输出结构将指令发出,从而满足整个电梯运行的需要。

3.3应用PLC技术于电梯控制系统中应达到的目的

在电梯控制系统中加强PLC技术的应用,应达到的目的主要体现在以下几个方面:一是一台相应功率的电动机控制轿厢的上升与下降,同时各层之间设有上、下呼叫开关;二是自动关门待客;三是待客自动开门;四是内指令记忆;五是呼梯记忆与顺向截停;六是按钮开门;七是自动定向;八是自动关门与提早关门;九是自动返基站,并停机待客[3]。

4、结语

综上所述,对PLC在电梯方面的应用进行探讨具有十分重要的意义。作为电梯控制系统的设计人员,应充分掌握PLC的结构、工作模式、运行原理和工作特点以及电梯的种类、结构由了一定的认识,并在应用过程中应用PLC组成整个电梯控制系统的结构,并掌握PLC应用过程中整个PLC电梯控制系统的运行原理,且达到应用PLC技术于电梯控制系统的目的,最大化的确保电梯运行的安全性。

参考文献:

[1]林海波.PLC在电梯控制系统设计中的应用[J].长春工程学院学报(自然科学版),2003,02:61-64.

[2]贾启展.PLC技术在电梯控制系统中的应用研究[J].金田,2013,02:359.

[3]李桢,于洋.浅谈PLC在电梯方面的应用[J].黑龙江科技信息,2012,07:7.

梁晓,广西壮族自治区特种设备监督检验院,检验师,工程师,主要从事机电类特种设备检验工作。

压力管道安装问题的处理措施

刘 俊 熊明明 姜吉武

浙江省特种设备检验研究院 310020

摘要:由于压力管道输送着具有高温、高压、易燃和易爆等特性的物体,其危险性非常大,如果在安装中出现了问题,就会给人们的生命和财产带来很大的威胁。因此,为了保障压力管道安装质量,确保人们的人身安全,就必须对其中存在的问题进行详细的分析,然后采取切实可行的处理措施。

关键词:压力管道 安装问题 处理措施

压力管道是一种非常常见的特种设备,其安装的好与坏直接影响到压力管道的正常运行。因此,为了防止事故的发生,必须对施工过程中的人员进行管理,同时还要使安装质量得到保障。

一、压力管道安装中存在的问题

(一)施工方案不符合实际

施工方案没有按照实际来编写,有的方案中缺少内容,并且不具备操作性,只是将以往的施工方案套用在里面,与实际产生很大的差距;有些施工单位缺少专业的质保人员;有些方案中所涉及到的焊接工艺不全面;无损检测内容出现漏项等现象。

(二)质量意识薄弱

压力管道所涉及的材料种类比较多,材料是由业主进行提供,施工方只提供一些辅的材料和人力,然而有些业主对压力管道安装问题缺乏安全意识,常常为了自身的经济利益着想,在压力管道安装施工的过程中任意将管材配件进行更改,施工方没有及时和监检人员进行沟通,这样就埋下了安全隐患。此外,由于有些施工队伍是通过轻包的方式来进行施工,其质量意识薄弱,在一定程度上对材料的质量管理比较放松,导致一些质量较差的材料仍然被使用,再加上所购买的管道材料质量不合格,或者购买的是假冒伪劣的管道材料,致使施工质量受到严重的影响。

(三)焊接工艺不符合实际要求

在压力管道安装过程中,焊工没有经过专业的焊接工艺技术培训,导致焊接技术水平低;其作业人员缺乏安全意识;甚至有些施工单位为了能够降低工程成本,将焊接作业承包给个人,导致焊接工艺不符合实际要求,给压力管道的安全运行带来了安全隐患。

(四)现场安装中出现的质量问题

在压力管道安装时焊接是一方面,同时现场安装的每一个环节都与压力管道的质量有着密切的联系。在具体的安装过程中,安装材料如果不匹配、支架的固定不能牢固等,都会影响安装质量,出现安全隐患。究其原因,主要是由于没有按照施工图纸的设计进行,选用的材料质量差;同时在安装时经常出现领错或者装错管件等现象;对于很可能会弄混的材料没有进行标注说明;为了节约人力和材料的成本,随意将安装的方式改变,这样就会在很大程度上降低压力管道安装的质量。

(五)无损检测

无损检测是压力管道安装中关键环节,主要是检查焊接过程中是否存在缺陷,例如,检查焊接是否熔合,是否焊透等等。但是有些施工企业在进行管道无损检测时,对焊缝的焊接质量不够了解,这样就导致安装现场出现很多不合格的焊缝。有时抽检的方法不正确,不能按照相关规定进行,在无损检测中发现了有不符合片时,对执行和扩深比例不够严格,有些单位对拍片进行补片时,出现了记录虚假的现象。上述的一些问题在安装过程中是很难发现的,但是一旦压力管道运行,管道会在温度和压力等的影响下,焊缝存在的缺陷就会体现出来,很可能会出现开裂的现象。

(六)对管道强度和气密性进行试验

当完成压力管道的安装以后,安装人员应该对管道强度和气密性进行试验,试验合格之后才能进行使用。在实践中我们会发现,压力管道强度和气密性受很多因素影响,其中主要包括:施工人员在安装完压力管道之后,没有对管道进行清洁处理,使得管道不够清洁;在管道进行试验的过程中,由于检查的工作内容比较多,检查人员没有把具体的检查工作落实到管道安装的每一个环节当中,导致检查结果不能达到预期的效果;由于压力管道工作内容比较杂,压力表不能将管道泄漏的真实情况反映出来。

(七)忽略了管道的防腐工作

从目前压力管道施工的具体情况可以看出,一些施工单位在施工的各个环节中,把施工的工期和如何降低施工成本放在首位,这样就导致了在一定程度上忽略了管道的防腐工作。再加上很多施工单位缺少专业的管道防腐工程师,这样就会出现油漆的质量不过关,随意的对焊缝进行除锈。同时,实际操作人员不能掌握熟练的操作技术,导致涂装的方法不正确,这样就很难将防腐效果充分发挥出来。

二、压力管道安装问题的处理措施

(一)加大宣传和监管的力度,健全完善的质量管理体系

加大压力管道安装宣传和监管的力度,同时建立完善的监管制度,施工单位应该建立健全完善的压力管道安装质量管理体系,制定科学的质量管理方针,并且明确质量管理的目标,制定出质量管理的计划和管理的基本要求。并且与其他的监管部门保持联系,以确保熟练掌握压力管道安装方面的信息,避免出现违法安装现象发生。

(二)增强安装人员的质量意识,并提高专业技能

安装人员在进行安装时,必须增强自身的质量意识并且提高安装人员的专业技能,从而保证施工质量。目前,掌握专业的焊接工艺技术的人员短缺,很难满足压力管道安装的基本需求。因此,施工单位必须对已有的焊接工艺人员进行培训,培训的主要内容是指导施工人员在施工过程中进行安全施工,增强施工人员的自身技能的训练,从而提高施工人员的自身素质。确保所有的焊接工都能够经过培训,获得相关证件才能上岗。同时还要为压力管道安装焊接培养更多的人才,以提高焊接质量。

(三)认真做好无损检测工作

无损检测工作必须由检测机构来完成,在进行抽样时,必须加大监督检查的力度,并且严格按照相关的规定进行抽样检查,如果发现其中存在着一定的缺陷,那么就应该严格执行返修和扩大探深比例的相关规定,以防止弄虚作假现象的出现。

(四)做好管道强度和气密性试验

压力管道强度和气密性试验是施工的最后一个阶段,以试压来完善安装的工作是一种非常有效的方法。在管道进行试验之前,施工单位编制安装方案并将其上交给监理单位进行批准,要求所有的安装环节都应该按照安装图纸进行。

(五)创造安全的施工环境

适当的增加经济投入,并且给施工人员创造一个舒适的安装环境,同时,施工人员必须使用先进的施工设备,同时还要合理的安排压力管道安装人员的安装时间,减少安装人员的劳动强度,提高其工作质量和效率,以确保施工安全。

(六)加强对安装工作进行自检

压力管道安装人员必须在正常的安装过程中进行安装,当安装人员完成安装任务之后,应该及时检查,并且总结自检经验,同时质检人员进行检查时,必须对已经确定好的控制点进行检查,然后做好检查记录。

总结:

综上所述,为了保障压力管道安装质量,在设计、施工、竣工、验收中都必须严格按照压力管道安装质量的基本要求进行,同时安装还要与安装图纸保持一致。此外,作为压力管道安装单位,必须承担起安装的责任,提高安装安全意识,重视安装的每一个环节,同时对可能在安装中出现的问题进行预防和加以解决,控制压力安装质量,以保证压力管道能够正常的运行,获得最大的经济效益与社会效益。

参考文献:

[1]刘伟.压力管道安装中存在的问题及处理探析[J].中华民居(下旬刊),2013(4).

[2]柯文丽.基于压力管道安装中常见问题以及相应处理措施的分析[J].中国新技术新产品,2013(3).

[3]宋文昂.解析压力管道安装中存在的问题与处理措施[J].中国新技术新产品,2012(12).

[4]赵秋颜,颜延富,边立生.谈压力管道安装过程中的关键问题[J].山东冶金,2010(12).

[5]高正良.压力管道安装中几个问题的探讨[J].石油化工设备,2011(7).

[6]张颖.压力管道安装中存在的问题分析及处理研究[J].城市建设理论研究,2012(8).

压力注浆法处治桥头跳车的设计综述

吕世斌

抚顺市公路管理局 抚顺 113006

摘要:桥头跳车现象是公路运营中的常见病害,为了有效的防治桥头跳车,可从考虑改善路基性能方面加以实现。本文通过以抚顺市竖碑大桥桥头过渡段的压力注浆为实例,详细介绍压力注浆技术的设计方案,工程处治效果显著,希望为广大工程技术人员提供一份参考。

1、引言

导致桥头跳车的根本原因是与桥台相邻的桥头引道路基的路面和桥台顶面在各自沉降后形成的高程差。加固处理台背填筑前的地基目前国内已有不少处理方法,如排水固结法、换土法、振动碎石桩法等,都是行之有效的方法。压力注浆法是利用注浆设备,运用液压、气压将配制好的水泥(或水泥与其他材料混合物)浆液,通过注浆管注入填料中,浆液在压力作用下渗入填料空隙中,与土粒骨架产生固化反应,土的密实度进一步提高,减少台背填土与桥台的刚度差,进而减小两者间的不均匀沉降。

2、工程概况

竖碑大桥竣工于2003年10月,由于建设时台背填料碾压不到位,加之受到2005年特大洪水的浸泡,台背填筑砂砾结构损坏严重,造成填筑体与桥台之间出现了较大沉降差。特别是16号台处,路桥过渡段经过两次加铺沥青层维修后不久,在桥头接触处又出现了差异沉降,并产生二次跳车,说明沉降还在继续。经过现场勘测,桥头路堤填料为砂砾,回填范围在6m左右,地基土质良好。初步分析,引起桥头路堤沉降的主要原因是台背路堤填料在汽车荷载和雨水浸泡作用下,砂砾原有挤密结构发生破坏,强度降低,路堤产生较大压缩变形;同时,锥坡稳定性降低引起路堤整体纵向滑移,加速了差异沉降的产生。处治思路是,采用静压注浆的方法,将水泥浆液注入到松散的填料中,在桥台附近路堤土体里形成连续墙,提高路堤承载能力,减少压缩变形。

3、注浆材料选择及配合比设计

本工程采用水泥浆液作为注浆材料,水泥浆是以水泥为主加水配制成的浆液,根据工程需要加入一定的附加剂(速凝剂、早强剂等)改变浆液性能。所用水泥主要为硅酸盐水泥和矿渣水泥,其浆液结石强度高、抗渗性能好,制作工艺简单。水泥浆的水灰比一般为0.5~2.0,常用的水灰比是1:1。桥头跳车病害处治作为常规的公路维修项目,应尽量快速开放交通,减少对公路运营的影响,所以水泥浆液中需加入速凝剂等外加剂,改善其早期使用性能。为了获得符合速凝、早强及施工和易性要求的材料配合比,本文选择减水剂和速凝剂(LA-11型混凝土速凝剂)两种外加剂,进行室内试验研究,分别对不同外加剂掺量、水灰比、养生天数下水泥浆的立方体抗压强度和等效水泥稳定砂砾的无侧限抗压强度进行了试验分析。

4、压力注浆参数的确定

(1) 浆液扩散半径的确定

浆液扩散半径(r)是一个重要参数,一般可用理论公式进行估算,如杨秀竹等提出在砂土中进行渗透注浆时有效扩散半径计算公式[2]。但如果地质条件复杂或计算参数难以准确获得时,就应通过现场注浆试验来确定[3]。注浆施工时,可通过对注浆压力、注浆胶凝时间、注浆量、浆液浓度等参数进行控制调。本文注浆对象为粒径较大的砂砾材料,渗透系数大,故根据扩散半径经验值为0.8~1m,本设计取大值r=1.0m。

(2) 孔位布置

注浆孔的布置是根据浆液的注浆有效范围,且应相互重叠,是被加固土体在平面和深度范围内连成一个整体的原则决定的。设计中需要计算的参数有:灌浆孔距L、最优排距Rm和最大灌浆有效厚度Bm。

本文以竖碑大桥为例,介绍孔位布置计算方法。如图1所示,L为灌浆孔距,r为浆液扩散半径,b为单排孔灌浆体的厚度。则灌浆孔距L、最优排距Rm和最大灌浆有效厚度Bm厚的理论计算公式如下:

(1)

(2)

(3)

其中,r为扩散半径,b为灌浆体的厚度,N为布置注浆孔排数。

为施工方便起见,可先按经验确定孔距L(r

布置三排注浆孔,最优排距和最大灌浆有效厚度分别按下列理论公式计算:

=1.66m;=4.64m

图1孔位布置图

(3) 注浆压力的确定

注浆压力Pe注浆是指不会使地表产生变化和邻近结构物受到影响前提下可能采用的最大压力。注浆压力值与地层土的密度、强度和初始应力、钻孔深度、位置及灌浆次序等因素有关,宜采用现场注浆试验来确定。也可以用理论公式或经验值确定容许注浆压力值,如砂土中的经验值为0.2~0.5MPa。砂砾地基容许注浆压力经验公式[4]为:

(4)

式中,Pe―容许注浆压力(×105Pa)

T―地基覆盖厚度(m)

C―与注浆期次有关的系数,第一期孔c=1.0,第二期孔c=1.25,第三期孔c=1.5

K―与注浆方式有关的系数,自上而下时K=0.8, 自下而上时K=0.6

λ―与底层性能相关的系数,可在0.5~1.5之间选择,松散时取低值

h―地面到注浆段的深度

以本设计为例,注浆长度为5m,每段1.5m,最上一段为2m,孔深5.5m,分两期自下而上注浆,则第一期孔的第一段参数为c=1,T=0.5m,K=0.6,λ=1,h=5.5m,计算得容许注浆压力Pe=1×(0.75×0.5+0.6×1×5.5)=3.675×105Pa。同理可得其他段的注浆压力见表2。

表2 注浆压力计算结果

注浆分段 每段长度/m h值/m 注浆压力/MPa

一期孔 二期孔

第一段 1.5 5.5 0.368 0.478

第二段 1.5 4.0 0.278 0.358

第三段 2.0 2.5 0.188 0.238

(4) 注浆量的确定

在正常情况下理论上注入的浆量,应充填到颗粒之间的孔隙中。砂砾土质条件下注浆所需的浆液总用量Q可参照下式计算[5]:

Q=KVn (6)

式中,K―经验系数(细沙K=0.3~0.5,中粗砂K=0.5~0.7,砂砾K=0.7~1.0);

V―注浆对象的土量;

n―土的孔隙率。

K为与浆液损耗系数和填充系数有关的经验系数,一般土颗粒越大、结构越松散、布桩排数越少时,其取值越大。本次设计背填料为相对密实的砂砾土,含有一定量的细颗粒,且为多排桩布置,综合考虑经验系数K可取低值0.7,n取0.3,每孔注浆体积V=πr2h=3.14×1×5.0=15.7m3,则:Q=0.7×15.7×0.3=3.297m3。

5、工程注浆效果

工程于2012年9月完成注浆施工,并采用复注法和变形观测法检验注浆处治效果。在注浆范围内重新钻了两孔进行压力注浆,发现可注浆量均较小,约为邻近注浆孔的10%,说明此次注浆比较充分。注浆完成后,在台后引道路面上共设5个沉降点进行变形观测。由观测数据发现,离桥台最近的1#监测点沉降2mm,2#和3#监测点基本没有沉降,而远离注浆区的4#、5#监测点反而有微弱抬升的趋势。分析原因,主要是因为两次观测时间分别为11月中旬和3月末,气温较低,路堤受冻胀抬升;相反,注浆区受冻胀影响很小,说明浆液与土体形成的注浆体能有效防止雨水的冻融破坏,同时,路堤承载能力明显提高,达到了控制沉降的目的,注浆效果良好。

参考文献:

[1]中华人民共和国行业标准.公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006).北京:人民交通出版社,2006: 19~20.

[2]杨秀竹,雷金山,夏力农,王星华.幂律型浆液扩散半径研究.岩土力学.2005(11).

[3]蔡宏庆.路基注浆加固方案的实施.公路与汽运.2004(6).

[4]刘玉卓主编.公路工程软基处理.北京:人民交通出版社,2001:154~165.

[5]殷永高,屠莜北主编.公路地基处理.北京:人民交通出版社,2002:58~76.

浅析锅炉爆管的形成原因及预防措施

裴建国 安春荣

白城市特种设备检验中心 137000

白城市特种设备检验中心镇赉检验所 137300

摘要:锅炉运行过程中发生的爆管原因非常多。其中有水质控制不严,造成管内结垢,引起钢材过热而爆破;有的由于司炉工操作失误,超温超压,超过钢材的强度,而引起的爆破;造成锅炉汽水循环的破坏,而引起的爆破等。不管是何种原因引起的锅炉钢管爆破,锅炉钢材金属内部的组织均发生了很大变化。本文就这个方面进行论述,从中找出解决和预防的措施。

关键词:锅炉爆管 高温 原因 分析

一、引言

锅炉的安全是直接影响人们和企业的重要因素。锅炉压力容器质量能不能有保障关系到工作安全问题,当锅炉运行过程中,由于水质标准、水循环、机械损伤、生火速度、吹灰、管材质量、给水温度、给水导管位置等原因导致炉管、过热器、省煤器管、空气预热器管爆破的发生,出现安全生产事故。本文主要以锅炉爆管事故当中存在的问题进行分析和探讨。

二、锅炉使用金属材质的分析

任何金属在长期高温条件下工作,不但会发生蠕变、断裂和应力松驰等形变过程,而且还会发生一些组织和性能的变化和其他损坏。这一点和室温下使用的钢材不同。在室温条件下,钢的组织和性能较稳定,不随时间而改变。金属(主要指的是钢)在高温下长期运行中发生的组织变化主要有。

(一)、珠光体的球化和碳化物聚集

珠光体球化会使钢的蠕变极限和持久强度下降。珠光体球化对钢材的高温机械性能影响是很大的,它会加快金属在高温下蠕变速度,加快钢材的破坏。

(二)、金属的石墨化

渗碳体是一个不稳定的化合物,它在适当的条件下会发生分解而形成奥氏体和石墨或铁素体和石墨。在正常的室温下,这一过程实际上是不进行的,但它随着温度的升高而急剧加速。石墨化将大大降低机械性能。石墨在基础组织中可以认为是孔洞和裂缝,所以大大削弱钢材的机械性能,使钢材的强度极限,工作韧性大大下降,从而使钢材脆性增加。

(三)、高温造成合金元素的重新分配

由于锅炉上的钢材在长期高温条件下,除了会发生珠光体球化和石墨化现象外,还会发生合金元素从固溶体中逐渐向炭化物扩散,使炭化物中的合金元素逐渐增多,引起合金元素的重新分配。合金元素的重新分配,会使钢材的高温机械性能发生变化,从而使该材料在该温度下强度极限降低约一半。

三、锅炉爆管的原因分析

(一)、管路长期过热爆管

是金属长时间在应力和超过其额定温度条件下导致的管子爆破,其超过的温度水平一般在钢的临界点Ac1以下。所以,长期过热爆管是一个缓慢的过程,长期地由于蠕变变形而使管子爆破。

1、破口的宏观分析

破口并不大,断面粗糙而不平整,破口边缘呈钝边,并不锋利,破口附近有许多平行于破口的管子轴向裂纹,由于在长期高温下运行,所以在破口外表面上出现一层较厚的氧化皮,这些氧化皮很脆,容易剥落。管子在长期过热爆破前,由于过热,温度提高,加快了蠕变速度,又加上受到内压――切向应力作用,使管子胀粗,管径增大,管壁减薄,当超过一定极限时,管子发生爆破。

2、长期过热爆管的微观特征

长期过势爆管它的温度应在材料的再结晶温度以上(因为在此温度以上钢材才能产生蠕变)。管子胀的越粗,强度下降越大。

(二)、管路短期过热爆管

短期过势爆管,是金属在短时间内,由于温度升高,管子金属在高温下被内部介质的压力作用而很快爆破,这种爆破往往是一个突发过程,所以在爆破口的变形量、形状及内部组织上也有所不同。这种破口张开很大,呈喇叭状,破口边缘锐利,减薄较多,断裂面较为光滑,呈撕裂状,破口附近管子胀粗较大,对水冷壁管而言,由于汽水混合物急速冲击,内壁显得十分光洁,外壁一般呈蓝黑色。破口附近没有众多的平行于破口的轴向裂纹。短期过热爆管主要分为:短期直接过热爆管、管下腐蚀鼓包而引起的爆管和瞬时过热爆管三种。

1、短期直接过热爆管

管子破口极大,呈不规则的菱形,边缘极其锐利,管径相对变形很大,并且在离破口较远处管径也有不同程度的变形。金相组织:珠光体已有一定程度的球化,但其球状渗炭体并未脱离出原珠光体区域,铁素体晶粒严重地沿爆管方向拉长。

2、管路垢下腐蚀而引起的鼓包变形爆管

这种爆破,是由于管内结垢,导热性差,造成钢材的局部过热,而产生爆破,所以破口较小,破口边缘也锐利、光滑。

(三)、瞬时过热爆管

锅炉水冷壁管,直接受炉膛内火焰的高温辐射,因此运行不正常时,为管子堵塞,水循环不良,严重缺水等,管子的局部地区过热温度很高,而造成水冷壁管的瞬时爆破。它的特征是:破口呈喇叭状,破口边缘锋利,破口处管壁减薄很多,有的破口边缘厚度仅为0.2mm,靠近破口处管壁是突然减薄,为韧性断口。

四、锅炉爆管的预防措施

(一)、加大检修管理力度,制定实施防磨计划

施工人员要充分利用大、小修对受热面管道进行宏观检查,坚持“逢停必检”原则,掌握金属长期运行中的性能规律,发现和消除金属事故的隐患。对高温腐蚀、磨损、胀粗、鼓包、应力集中等情况加强检查,发现问题及时彻底地处理。加强金属监督和化学分析,对热负荷较集中部分采取割管检查和化学分析,对易结焦、易磨损、吹灰器易吹薄的部位进行侧厚检查,对过热器、再热器等易超温的部位进行金相分析。加强受热面附件的检查,如防磨瓦、管排卡子和护体铁,整理管排严防形成烟汽走廊。对检修焊口做好无损探伤检验,把好焊接质量控制关。

(二)、加强对烟气侧的调节

改变过热器的对流吸热量,通常靠改变经过过热器的烟气量和烟气温度来实现。燃烧工况的改变对汽温有一定影响,因此,在锅炉运行中,应根据实际情况,改变喷燃器的倾角和上、下排喷燃器的运行方式,从而改变火焰中心的位置和炉膛出口烟温,并通过调节风量挡板,使流经过热器的烟气量发生变化而达到调节汽温的目的。应注意的是,喷燃器的运行方式和风量的调节,首先应满足燃烧的要求,这有利于设备的安全和提高锅炉效率,因此烟气侧调整只能作为辅助手段。此外,当负荷过低时,不能用上倾火焰中心高度来增加汽温,以防止锅炉灭火或煤粉在烟道内再燃烧而发生事故。

(三)、控制锅炉的汽温变化

1、调节燃煤量

当锅炉负荷有较大变动,需启、停1套制粉系统时,投入的喷燃器应均衡。当炉负荷变动不大时,可通过调节运行着的制粉系统出力来解决。

2、调节燃烧风量

当外界负荷变化时,应对风量作相应的调整。实际运行中,随着过量空气系数的增加,利于完全燃烧。但是过量空气的增加要适当,同时烟气流速加大,造成送、引风机的耗电量增加,经济性降低,加剧低温段的磨损,因此要严格监视氧量的变化。

(四)、加强运行管理和炉水监督

运行人员要认真操作,按规程升降负荷。日常密切监视受热面报警情况,严防受热面管道超温,加强对管壁温度的监视,减少管壁超温。燃料专业要加强入炉煤快速分析预报工作,为运行人员精心操作、勤调整提供依据,便于运行人员及时调整一、二次风,合理调粉量和过剩空气量,使煤粉在炉内充分燃烧。保证磨煤机在最佳状态运行,严格控制煤粉细度减少设备磨损。认真进行燃烧调整,控制火焰中心不倾斜,严格控制各部件的参数,严禁超限运行,加强受热面吹灰,防止局部结焦超温。加强炉水监督,保证品质合格等。

五、结束语

加强锅炉的爆管发生是一项重要且综合工程,应从运行、检修、技术改进等方面加强监督、管理和检查、综合考虑。运行人员根据煤质变化及时调整燃烧,控制合理风速,控制管壁超温、加强设备运行监督和化学监督。检修人员提高检修质量和金属监督力度。尽可能地扩大检查范围,发现问题并及时处理,大大地减少了锅炉非停,保证锅炉的安全稳定运行。

参考文献:

[1]开颜.世界最大燃煤注汽锅炉试注成功[J].石油工业技术监督,2008(04).

大气污染的主要类型及防治技术探讨

乔 波

山西省侯马市环境保护局

摘 要:当前形势下,全球的工业和交通不断持续发展,给大气环境带来了许多污染和破坏,但目前大气污染物的排放量仍然日趋增多,将会导致大气污染状况越加严重。我国的大气污染物排放量很大,为了使大气污染得到一定程度的控制,我国不断进行大气污染防治技术的研究。本文主要阐述了大气污染的主要类型,并针对大气污染状况提出了相应的防治技术和措施。

关键词:大气污染 防治技术 主要类型 探讨

引言:

大气污染指的是通过自然活动以及人为因素,致使一些物质融于大气中,在达到一定的时间及浓度之后,会对环境产生严重的污染,对人体健康产生一定损害的现象。当人类的大气污染物排放种类不断增加时,地球的大气成份也在同样出现变化,已经无法单纯依靠大气层的自然净化,大气污染的防治已经势在必行。随着我国经济的发展,对环保领域的研究也日趋重视,尤其是对于大气污染的防治,研发了清洁生产技术和三废治理措施等。

一、大气污染的主要类型

1.按照化学性质划分

1.1还原型的大气污染

大部分出现在燃烧过程中,主要以煤炭和石油作为燃料的地域,通常又被称作煤烟型污染。以二氧化硫、一氧化碳及颗粒物为主要污染物。当处于湿度较高、温度较低的阴天时,这种类型的污染物通常在低空开始聚集在一起,致使污染事故的出现。

1.2氧化型的大气污染

通常出现在主要燃料为石油的地域,汽车尾气含量较多。一次污染物通常是碳氢化合物以及一氧化碳,当太阳短光波的催化下,经过光化学反应形成三氧化碳和醛类等污染物,它们很容易造成氧化,还对眼睛产生一定的刺激,例如洛杉矶烟雾等。

2.按照燃料性质划分

2.1石油型大气污染

通常来自于石油化工厂及汽车尾气的排放,以二氧化氮、链状烷等为污染物的构成部分,还包括它们在大气中产生的自由基、臭氧以及各种中间产物等。

2.2煤炭型大气污染

当工厂及企业生产过程中经常会排放一些烟气等污染物,而家庭中的炉灶等常用设备也会出现一些煤炭烟气。它的主要构成污染物是二氧化硫、烟气粉尘,还有当这些一次污染物出现一系列化学反应时,形成的硫酸等污染物。

2.3混合型大气污染

混合型的大气污染是将石油和煤炭作为燃料,经过燃烧之后产生一定的污染物被排放出来,并且还有加工工厂及生产企业等在生产过程中。会排放出一些化学物质等污染物。在日本的川崎和横滨等就出现过混合型的大气污染。

2.4特殊型大气污染

一些生产企业在生产过程中,往往会排放出特殊的污染气体,例如生产铝碱的工业区会存在氯气污染,制造磷肥的工厂会存在氟污染等,此类污染通常是在局部范围当中存在。

二、大气污染的防治技术

1.脱硫技术

当前脱硫技术主要分为燃烧前的脱硫技术、燃烧中的脱硫技术以及燃烧后的脱硫技术。其中燃烧前的脱硫大致包括煤的液化、煤的气化以及洗煤。洗煤通常是脱硫的配合措施,而煤的液化及煤的气化是比较经济的工艺,目前正在不断研发中。在燃烧过程中,采用燃用型煤比较节约资源,而且非常环保,通常适用小锅炉的燃烧。当前我国循环流化床较多应用在采暖及工业锅炉燃烧中,其中最大的炉型为每小时75t。当前较大规模的商业化脱硫技术,只有燃烧后的烟气脱硫,它能够很大程度的控制酸雨污染以及二氧化硫污染。烟气脱硫技术通常包括硫氮联脱、干和半干法以及湿法等。德国、美国和英国等国家较多的运用烟气脱硫技术,在烟气脱硫工艺中,技术比较纯熟而且使用范围比较广泛的有CDSI法、喷雾干燥法、石膏法及LIMB法等。当前我国并未有烟气脱硫设备的生产和设计工艺技术,对于排放也没有较高的要求,治理手段不完善也不尽合理,在电厂中很少装置有脱硫设备,没有对二氧化硫等污染气体的排放进行有效控制。除硫设备基本都是从国外进口的,但在经济上造成了一定的亏损。

2.除尘技术

大气中的细微灰尘颗粒会降低大气的能见度,并且影响了城市的景观,最主要的是会给人体呼吸系统带来很大的损害。尽管使用除尘器能够使大气中的灰尘颗粒得到一定的控制,但只能除去较大的颗粒分子,对于那些细微的灰尘颗粒仍然没有作用。我国目前已经对细微灰尘颗粒分子,给大气的污染和危害给予重视,对细微颗粒分子的分布情况以及污染的来源和特征,进行了深入研究,但就当前研究情况来讲,对于细微颗粒分子的控制技术,以及作用机理等研究都有待提高。我国的总体除尘效率,平均值大概为95%,与国外相比还有很大的差距,当前国外的除烟技术相对先进和成熟,需要我们不断的向国外先进工艺技术合作和学习,并且尽快的发展烟气净化产业,努力掌握烟气净化设备的设计和生产技术。

3.机动车大气污染控制技术

机动车在行驶过程中会排放出一些列的污染物质,例如氮氧化物、VOCs、含铅颗粒物和CO等。而VOCs会在一定作用下形成光化学污染,并且氮氧化物在受到光化学反应以后会形成硝酸盐气溶胶。目前国外经过深入的研发,形成了三元催化技术,这项技术目前已经成熟并开始推广运用,现今已经在开发机动车尾气污染净化技术。随着我国社会经济的持续快速增长,机动车的数量也在日益增加,在一些发达城市中,已经出现比较严重的光化学污染和NOx污染。为了使机动车尾气污染程度得到一定的缓解,我国已经研发出自动补气的尾气净化设备,它能够让尾气中的NOx以及碳氢化合物得到全部净化。还可以使NOx得到一定的降低排放。

4.脱氮技术

当前形势下,很多国家都已经对NOx的排放问题采取重视,并制定了相应的控制计划。NOx的控制技术主要包括在大气中将NOx的含量清除,以及将燃烧技术进行改进,减少其排放量两种方式。在氮氧化物以及硫化物的联合脱除手段中,通常有可再生技术、烟道及炉内喷吸着剂技术、用SCF取出氮氧化物技术等。目前发达国家的脱氮技术,通常是在大型燃煤锅炉中装置低氮燃烧器,可以将NOx的排放量减少大约40%。而德国等环保标准较为严格的国家,通常还在燃烧锅炉上装置烟气脱氮设备。对于烟气脱氮技术的研究,我国已经取得了新的进步和发展,并不断突破,例如在2000年研发的整体分级低氮氧化物的燃烧技术,已经通过有关部门的检测,并开始实施。在部分锅炉中开始装置低氮燃烧器等装置,但一些300MW之下的锅炉还不能安装此装置,NOx还是没有得到控制,生成量在日趋增加。现如今,我国只存在氮氧化物的环境质量指标,并没有NOx的燃烧排放标准,相关的一系列技术研究,也仅仅局限在部分氮氧化物较低级别的燃烧技术当中,以及固硫技术里面的氮氧化物附带降低效果的技术分析。我国当前的产业结构开始向集约型结构转变,并且不断优化能源的消费结构,逐渐使氮氧化物的排放趋势得到一定程度的缓解,并处于逐年降低的趋势。

三、结论

综上所述,尽管当前我国的大气污染治理技术有很大的进步,但大气污染形势依然很严峻,大气污染物的排放量还在持续增长。随着经济发展与环境保护的紧密联系,要想促进经济又好又快发展,必须加大控制大气污染的投资力度,在防治大气污染的过程中要按照实际情况研发适合的技术,并形成产业化。

参考文献:

[1] 刘洋,李宏伟. 浅谈大气污染的防治措施[J]. 黑龙江科技信息. 2009(12)

[2] 于慧. 大气污染的成因及治理措施[J]. 辽宁化工. 2008(02)

[3] 王继华. 大气污染的防治措施研究[J]. 中国新技术新产品. 2009(20)

[4] 王皓. 汽车尾气危害及控制对策探讨[J]. 化学工程与装备. 2010(07)

[5] 袁冬. 我国大气污染现状、危害与防治对策[J]. 商品与质量. 2011(SC)

浅谈下向焊在管道施工中的过程控制

任树春 施德海

石油化工工程质量监督总站管道储运分站 221008

摘要:在长输管线管道施工过程中,采用下向焊接技术可以提高施工过程中的焊接机械性能和工艺性能,笔者根据多年的监督经验,结合工作实际,改进了焊接工艺参数,提高了工作效率和焊接合格率,并从焊前准备,施焊过程中的质量控制及缺陷预防进行了详细阐述。

主题词:下向焊工艺 焊接准备 缺陷预防 作用

前言:下向焊就是采用下向焊条,由上向下运条进行施焊的一种操作方法。目前,这种方法因其生产率高、易保证焊接质量等特点,在国内已用于压力容器和大口径长输管线的焊接。

纤维素焊条由于在垂直下向焊接时可以使用大直径焊条,这样可以用大电流和高焊速进行焊接,因而其经济性很好。多年来已经成功地应用于辅设管道时管道圆周焊缝的焊接。但是,这种焊条焊接的焊道中氢含量较高,在适用的管道壁厚和所需的冲击性能方面受到一定的限制。虽然碱性焊条经济性差,然而其特点在于优良的机械性能和工艺性能。

在打底焊和热焊时采用纤维素焊条,焊接填充和表层焊缝采用碱性垂直下向焊焊条,可将其经济性、优良的机械性能和工艺性能结合起来。虽然这是一套成熟的焊接工艺,但是在现场施工过程中,焊工普遍感到碱性下向焊条难以掌握,使这一工艺的应用及推广受到一定限制。

笔者针对这一情况,利用监督工作的条件,组织有关技术人员进行有针对性的焊工培训和焊接试验,进一步改进了焊接工艺参数,使大部分焊工在较短时间内掌握了这种焊接工艺,较好地解决了这一难题。经过在日照-仪征原油管道及配套工程和江苏成品油管道工程的应用,取的了良好效果。

一、管材的保护及焊前准备

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