制氢站设备故障及维修方案

制氢站设备及故障维修方案（第一版）2013年目 录1、简述2、机械维修3、电气维修4、热工仪表维修5、分析仪表校验6、主要维修设备清单1、简述本维修方法只针对江南热电厂制氢站设备的实际情况，不适用于其他电厂；维修方法分专业描述。2、机械维修本节描述氢站内的各种阀门管件的检查及维修方法。2.1气动薄膜调节阀：包括氢侧液位调节阀、氧侧压力调节阀和纯化压力调节阀型号:Mark708接口:1/2 NPT品牌:JORDON该阀门采用JORDON先进的技术,适用于小流量系统,阀门检查主要是对阀门密封的检查。1、将制氢系统用氮气置换后，将系统打入氮气至压力3.2MPa，打开调节阀前端所有阀门，观察系统压力变化情况，如压力下降，说明该阀门出现泄漏，需要调整阀针。2、将调节阀门阀杆上的两个螺丝调松，将阀杆上的最低下的螺丝紧到位置，在电脑上手动调节阀门打开到100%位置。3、顺时针调节最低端螺丝，每调节半圈，将电脑上的手动调节阀门打开到0%位置，再次打开调节阀前端所有阀门，观察系统压力变化，如此往复直到系统压力不再下降。4、阀门流量不够，可以反向调节。2.2气动球阀气缸本系统气缸采用双作用气缸，拆卸气缸与阀体之间的4个螺栓，将气缸与阀体分解；分别对气缸两个进气口进行通气，观察气缸是否动作灵活，同时是否有漏气出现，出现异常建议整体更换。阀座阀座的维修同手动球阀。2.3手动阀：包括手动球阀与手动截止阀手动球阀本系统中的手动球阀都为三片式球阀，拆卸时，将固定阀门的四个螺栓拆卸，即可解体阀门，阀门解体后观察阀门球体及两端的密封圈，如球体出现划痕，需更换球体；如密封圈变形，需要更换密封圈；如球体、密封圈都没有损坏，阀门扔内漏，可采用阀门两侧夹1mm的四氟板处理即可。2.4止回阀：包括送氢止回阀与补水止回阀拆卸止回阀，将止回阀两侧的接头拆卸，取出弹簧，观察弹簧的回弹弹性及四氟密封圈，必要时进行更换。补水止回阀内部接触碱液，必要时每两年更换一次。2.5过滤器：包括碱液过滤器与精密过滤器碱液过滤器每六个月清洗一次，备件准备 100目镍网，尺寸：200x500一片，镍丝或者316金属丝四根。清洗时，用千分之二的硼酸清洗。2.6泵：包括补水泵、碱液循环泵、冷却水泵补水泵：型号：RB120SO67B1MN品牌：米顿罗流量：105 L/H压力：67 Bar运行在启动计量泵之前，检查以下几个步骤：1、 油箱中油位等于略高于指示油位。2、 将流量调节手柄设定到最大流量30-40%位置3、 确保吸入管路、泵头和排出口阀体已注满水或物料4、 释放排出管路和泵液压系统所有背压以排净空气，降低油泄放阀处压力直到空气排净注意：不要将流量调节手柄设定到超过100%，否则易出现计量异常，精度降低。维修备件准备名称 数量排放阀阀头 1入口止回阀 1出口止回阀 1隔膜 1止回阀O型圈 4螺旋弹簧垫圈 4常规维护mRoy泵很少需要维修，建议二年调整一次，对止回阀，隔膜和排放阀阀头更换，要求一年换一次油。故障泵电机不运转-*没有电源。提供正确电源 *电压低。检查有无细线 *电机坏。更换电机泵不输送额定流量-*吸上不足。将吸入口管径加大 *吸入管路漏。修理管路 *吸入不可溶杂质。检修处理电机过热-*超过泵的排放压力操作。改变压力泵流量不可调-*系统压力过低邮箱中错误的油位增加-*弹性隔膜被异物刺破。更换隔膜碱液循环泵型号：RB120SO67B1MN品牌：大连帝国流量：1000L/H最大使用温度：130扬程：20米运行在启动循环泵之前，检查以下几个步骤：1、 碱液是否结晶2、 进出口阀门是否处于开启状态3、 碱液循环泵的运行指针是否在“绿”区维修备件准备名称 数量轴承 2轴套 2推力盘 2定位销 1泵前盖密封垫 1泵后盖密封垫 1常规维护每三个月检查一下碱液循环泵的排气，检查泵体运行指针所处位置是否在“绿”区；指针含义：绿区泵运行正常，黄区泵轴承已经偏心需要维修，红区泵已经损坏更换泵体维护与检查把排出侧、吸入阀及其它辅助管路的阀门全部关闭。把排泄用的阀门打开，把泵体内的碱液排出。确认没有碱液后，带上胶皮手套，打开泵体前端盖，卸下泵体前端盖后，将固定叶轮的螺栓拆卸，去下叶轮，注意小部件的保管。卸下泵体后端盖抽出转子时或者在安装时，应注意不要碰伤转子的屏蔽套。后侧轴套的拆卸，要把止动垫圈打开，卸下螺栓之后，即可取下，此为左螺纹，推力盘也即可取下。注意：拆卸的小部件不要丢失和损坏。拆解后即可更换新的轴承、轴套、推力盘。冷却水泵型号：IH50-32-160流量：12.5M3/H扬程：32米厂家：江苏亚梅运行1、运行前检查泵体的机油标尺2、冷却水泵前后出口阀门是否打开维修配件准备名称 数量轴承 2轴套 2维护和检查关闭泵体进出口阀门，缓慢拆卸泵体出入口法兰螺栓，缓慢卸除压力拆卸泵体前端盖拆卸叶轮固定销，拆卸叶轮拆卸泵体后端盖，拆卸转子固定销，抽出转子检查轴承的磨损程度安装时，注意电机与水泵是否同心，偏心会造成泵和电机轴承的损坏3、电气维修本节描述氢站内的各种电气设备的检查及维修方法。3.1整流柜型号：KGHS-600/55输入电压: 交流AC380V最大输出电压：直流DC75V最大输出电流：直流DC600A调试正常输出电压：直流DC50V调试正常输出电流：直流DC500A整流柜主要故障有：缺相-指整流变压器输出侧缺相整流变压器将三相整变为六相，相角度为60度，出现缺相有以下几种可能：1、 万用表检查变压器输入侧的三相对地电压，可能原因是变压器输入侧快速熔断器断路，更换好的快速熔断器。2、 万用表检查变压器输出侧六相对地电压，可能原因变压器损坏，更换整流变压器。3、 万用表检查每相可控硅输出对地电压，可能原因可控硅损坏，更换可控硅。4、 缺相继电器红灯闪烁，缺相继电器本身损坏。过流-指整流输出电流超过设定一般情况不会出现过流，出现过流有以下几种情况：1、变压器输出侧断路。2、可控硅整流输出断路，包括电解槽断路。3、调节板的过流电阻设定偏小，或过流电阻损坏。缺水-指没有为可控硅提供冷却用水，或冷却水压力低外部故障-指制氢出现故障系统连锁整流柜停运可控硅超温-指可控硅温度超高有以下几种情况：1、可控硅超温元件损坏2、为可控硅冷却用的冷却水套堵塞整流柜输出电压达不到额定-指整流柜不能满负荷运行有以下几种情况：1、 变压器输出的六相中有两相可控硅损坏2、 调节板中的输出电流钳制电阻损坏或调节阻值过大调节输出后，整流柜震动-指本控/远控调节整流柜输出，整流柜出现抖动有以下几种情况：1、 可控硅损坏2、 脉冲板损坏3、 触发板的触发电阻调节过大，触发过深3.2电机氢站内除碱液循环泵为电泵一体结构，维修参照泵体维修内容，其他电机的维修同一般普通电机。4、热工仪表维修本节描述氢站内的各种指示仪表、PLC控制柜的检查及维修方法。4.1指示仪表：包括压力变送器、差压变送器、温度变送器氢站内的压力变送器、差压变送器为北京远东罗斯蒙特3051，内置HART，可以使用HART表进行定期校准。温度变送器内置温变电阻为PT100，可以用万用表检查，通过热电阻安全栅CZ3079将电阻信号转换为4-20mA电路信号，连接PLC的模拟量通道。4.2 PLC控制柜的检查：包括安全栅、PLC程控单元安全栅安全栅采用上海辰竹仪表公司的CZ3036双通道模拟量模块，两进两出，首先通电检查安全栅的供电指示灯是否点亮，如点亮检查每个通道是否导通，如电阻值无限大，说明齐纳二极管已经击穿，需要更换安全栅；更换前需检查安全栅的输入输出通道连线是否有短路情况。PLC程控单元PLC程控单元包括PLC控制器、IO模块，PLC控制器包括主控制器与备用控制器，主备控制器组成双机热备形式，内部程序一致；内部程序解释：编程软件：Unity Pro XL5.0程序段：ACI_ACO:此程序段采用LD语言编写，主要是制氢系统模拟量的控制，包括模拟量与工程值的转换程序、模拟量上下限报警程序、压力PID调节程序、液位PID调节程序、温度PID调节程序、电流PID调节程序、纯化系统压力PID调节程序ZQ_Begin：此程序段采用LD语言编写，制氢设备控制程序，包括制氢设备的启机判断，复位PID程序、复位手动操作、缓慢起机升电流、电流给定、液位补水控制、制氢系统排污控制程序、制氢系统正常停机程序、连锁停机程序CH_Begin：此程序段采用LD语言编写，纯化设备的控制程序，包括纯化设备的启机判断，制氢送纯化三通阀的控制程序，干燥器再生、吹冷、自冷及两塔交替切换工作程序、储罐压力比较程序DIDO: 此程序段采用LD语言编写，制氢纯化系统所有DO量控制程序，包括所有对制氢系统所有阀门的控制、电机、泵的控制、分析仪表的投运、水箱补水电磁阀的控制、风机的控制、干燥器加热继电器的控制。HLP_Begin：此程序段采用STL语言编写，主要是对氢气储罐和充补氢的控制程序。AL_Begin：此程序段采用LD语言编写，报警程序段，包括制氢纯化整个系统的报警程序、连锁停机程序。主机IP地址为：192.168.1.2备机IP地址为：192.168.1.3PC主站IP地址为：192.168.1.4IFIX与PLC借助MBE驱动连接。5、分析仪表的校验本节描述制氢站内所有氢气分析仪表的校验方法。氢中氧分析仪型号：O2X1-S校验准备燃料电池：OX-3零点气（ZERO）：99.9995% N2范围气（SPAN）：0.99% O2/N2校验方法如下：进入主菜单之前，使用氧气含量较低的清洁气体，准备O2X1。然后，将范围气接通到传感器，然后等待，直到输出读数稳定。初次暴露到校准气体，如果是在较高范围（0-1000PPM或更高），则获得稳定得读数仅需要几秒钟，如果是在较低的范围（0-10和0-100ppm），则需要一分钟或更长时间。为了进行精准得校准，量程气体的氧气含量应为被校准范围的70-90%校验流程1将氧气传感器暴露在周围空气中2 分钟。2在主菜单中，按“ ”键直到“ ”2 和“ ”3 闪烁3在安装转换器后的头两次调试中，使用“”键来在记忆中储存传感器电流数据作为参考。在所有接下来的调试中，按“”键来在记忆中储存新的调试数据。接着，“ ”2 和“ ”3 将打开大约5秒钟，直到调试完成。注意：第一二次调试的间隔要在12-24 小时之间。4转回到低氧含量的气体。5当“ ”2 打开“ ”3 闪烁时，你已经返回主菜单。你要同时按住“ ”和“ ”直到全部LED 都闪亮然后关闭为止，这样才能保存住改变的。如果“ ”1“ ”2“ ”3 交替闪烁，说明调试不合格，原因是传感器电流小于50UA。传感器已经消耗殆尽并且马上就会出故障替换一个新的。如果传感器损坏了而且新的传感器没有立刻应用，在第3 步中使用“键来重复调试。它在记忆中储存了损坏传感器的数据为了暂时的应用。尽管如此，要清楚，传感器的漂移度容易增加，精确性得不到保证。传感器应该尽快替换。注意：如果调试还是失败，说明传感器不能使用了，一定要替换掉。零点气校验：首先通入99.999%的高纯氮气2分钟，按照下图进入零点气校验菜单，观察分析仪二次表显示纯度是否为0.00%，如果高于0.00%，点击键直到二次表数值显示为0.00%；如低于0.00%，点击键直到二次表显示为0.00%。范围气校验：首先通入含氧量0.99%的高纯氮气2分钟，按照下图进入范围气校验菜单，观察分析仪二次表显示纯度是否为0.99%，如果高于0.99%，点击键直到二次表数值显示为0.99%；如低于0.99%，点击键直到二次表显示为0.99%。氧中氢分析仪型号：HFY-III燃料电池：CITY零点气（ZERO）：99.9995% N2范围气（SPAN）：1.80% H2/N2校验方法如下：零点气校验：通入99.999%的高纯氮气5分钟，在仪表的一次表上，连续按“设置”键与“向下”键四次，进入设置菜单，然后按“向下”键直到显示S-2S-2：零点校准；将现在显示的值更改为0.01，也就是此时含氢约为0.01%按“设置”键保存参数后，按“向下”键直到退出设置菜单。零点气校验：首先通入含氢1.80%的氮气5分钟，在仪表的一次表上，连续按“设置”键与“向下”键四次，进入设置菜单，然后按“向下”键直到显示S-3S-3：量程校准；将现在显示的值更改为1.80，也就是此时含氢约为1.80%按“设置”键保存参数后，按“向下”键直到退出设置菜单。零点气与量程气都校验完成，即可通入测量气体。6、检修备件清单序号名称型号品牌产地代理商/销售商1气动薄膜调节阀Mark708 CV0.05 1/2”Jordon美国天津新气能源公司2氢气稳压阀JRH-050-6L75-450 PSIJordon美国天津新气能源公司3手动球阀SS-65TSW12P世伟洛克美国天津世伟洛克公司4手动球阀SS-63TSW8T世伟洛克美国天津世伟洛克公司5截止阀SS-1KS10MM世伟洛克美国天津世伟洛克公司6截止阀SS-1KS12MM世伟洛克美国天津世伟洛克公司7压力变送器3051TG3A2B21AB4K5ROSMEOUNT美国北京远东仪表8温度变送器W2PK-24 200mm上仪三上海上海自动化仪表三厂9安全栅CZ3036上海辰竹上海上海辰竹自动化公司10可控硅KP300A 阜新整流辽宁辽宁阜新整流器厂11中间继电器MY2J欧姆龙上海上海欧姆龙公司12氧中氢分析仪NFY-III泰戈西安西安泰戈仪表公司英国CITY传感器13氢中氧分析仪O2X1-1S巴纳美国天津新气能源公司美国PANA传感器14露点仪RA-242J维萨拉芬兰河南日立信公司芬兰VASALA传感器15快速熔断器RS4，AC 500V、700A,BC 100KA,72*40,IEC269-4,0.107m（18），带2A、500V指示西整西安西安整流器厂16分析仪干燥瓶50 硅胶天津天津新气能源公司17过滤器镍网100目天津天津新气能源公司18气动球阀1/4”MD台湾南京MD阀门公司19气动球阀3/8”MD台湾南京MD阀门公司20气动球阀3/4”MD台湾南京MD阀门公司21不锈钢卡套接头1/4”天津吉林新物华机电市场22316钢管天津吉林新物华钢材市场23五氧化二钒V2O5 99.5% 分析纯天津吉林桃源路化工24氢气探头NKD-12BNewCOS日本上海新宇宙公司25整流柜调节板TJB-1天津天津新气能源公司26整流柜触发板CFB-2天津天津新气能源公司27双金属温度计SWZ-150雷尔达江苏江苏雷尔达仪表28高压金属软管GY-100/3.0北京北京气分仪表29碱液循环泵F84-215H4BM-020-4SS1帝国泵日本大连帝国屏蔽电泵公司30碱液流量计H250/RRL/M9 DN25 F克罗尼河北承德克罗尼仪表公司