制氢站设备故障及维修系统方案.docx
《制氢站设备故障及维修系统方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《制氢站设备故障及维修系统方案.docx（20页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
制氢站设备故障及维修系统方案
制氢站设备及故障维修方案
（第一版）
2015 年
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：
192.168.1.3
PC 主站 IP 地址为：
192.168.1.4
IFIX 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-2
S-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-3
S-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。
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
贝仕托（上海）机械设备
2
氢气稳压阀
JRH-050-6L75-450 PSI
Jordon
美国
贝仕托（上海）机械设备
3
手动球阀
SS-65TSW12P
世伟洛克
美国
贝仕托（上海）机械设备
4
手动球阀
SS-63TSW8T
世伟洛克
美国
贝仕托（上海）机械设备
5
截止阀
SS-1KS10MM
世伟洛克
美国
贝仕托（上海）机械设备
6
截止阀
SS-1KS12MM
世伟洛克
美国
贝仕托（上海）机械设备
7
压力变送器
3051TG3A2B21AB4K5
ROSMEOUNT
美国
贝仕托（上海）机械设备
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
6、检修备件清单
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-
4,0.107mΩ（18℃），带 2A、500V
指示
西整
西安
西安整流器厂
16
分析仪干燥瓶
Ф50 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
22
316 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-12B
NewCOS
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
升级会员 