1、加熱爐介紹

在冶金行業(yè)中，加熱爐是指把金屬加熱到軋制要求溫度下的工業(yè)燃燒爐，包括連續(xù)加熱爐和室式加熱爐等形式。而加熱爐在燃燒過程中，隨著使用年限的增加，部分爐體可能會(huì)被燒穿，從而造成安全事故。而在加熱爐的爐壁中，根據(jù)最熱點(diǎn)排布情況安裝熱電偶，進(jìn)行溫度測(cè)量，從材料學(xué)和熱傳導(dǎo)等知識(shí)，從測(cè)量到的溫度可以推測(cè)爐壁的好壞。當(dāng)熱電偶測(cè)量溫度超過警戒線時(shí)，必須立即進(jìn)行停爐檢查。當(dāng)熱電偶測(cè)量到的溫度急劇上升等特殊情況時(shí)，必須將加熱爐立即停止工作，查看是否出現(xiàn)險(xiǎn)情。所以，熱電偶的測(cè)量溫度對(duì)加熱爐安全生產(chǎn)至關(guān)重要。但當(dāng)熱電偶出現(xiàn)問題，測(cè)量溫度與實(shí)際溫度不符，會(huì)出現(xiàn)警告報(bào)錯(cuò)，這樣會(huì)影響企業(yè)的正常生產(chǎn)。

2、故障現(xiàn)象

現(xiàn)場(chǎng)安裝的加熱爐爐壁溫度測(cè)量熱電偶，為K型熱電偶。有一只編號(hào)為02的熱電偶，在測(cè)量過程中，突然出現(xiàn)測(cè)量溫度急劇升高的現(xiàn)象，最后溫度定格在滿量程。經(jīng)過檢修人員現(xiàn)場(chǎng)查看，加熱爐爐壁并未出現(xiàn)燒穿爐壁等現(xiàn)場(chǎng)，沒有出現(xiàn)安全事故，并且熱電偶為正常工作狀態(tài)，連接熱電偶的溫度檢測(cè)儀表也為正常狀態(tài)。第一次出現(xiàn)上述現(xiàn)象，舊熱電偶經(jīng)過斷電重新安裝，檢測(cè)的溫度為正常值，但是過了一段時(shí)間該 02 號(hào)熱電偶又經(jīng)常出現(xiàn)上述現(xiàn)象，并且經(jīng)過斷電熱電偶，重新安裝后再無(wú)法恢復(fù)正常檢測(cè)狀態(tài)?，F(xiàn)場(chǎng)也試圖更換了新熱電偶，新檢測(cè)儀器后，上位機(jī)顯示測(cè)量溫度仍為系統(tǒng)最高值，彈出緊急處理對(duì)話框。這個(gè)明顯于加熱爐實(shí)際工況不符。

3、處理過程

(1)在加熱爐現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量熱電偶探頭的毫伏電壓，根據(jù)理論公式換算爐壁的理論溫度與紅外測(cè)溫槍測(cè)量的爐壁的實(shí)際溫度基本一致，從而判斷熱電偶為正常并未損壞。

(2)在機(jī)柜間接線端子處，斷開上位機(jī)現(xiàn)場(chǎng)來(lái)源信號(hào)，測(cè)量毫伏電壓換算成理論溫度值與爐壁實(shí)際溫度一致，從而判斷從現(xiàn)場(chǎng)到機(jī)柜間電纜回路正常無(wú)故障。

(3)判斷DCS系統(tǒng)信號(hào)通道是否存在問題，在機(jī)柜間接線端子排處，斷開熱電偶段連接，將信號(hào)發(fā)生器連接到DCS信號(hào)端子上，用信號(hào)發(fā)生器模擬出熱電偶信號(hào)，DCS顯示的溫度與信號(hào)發(fā)生器給的溫度基本一致，判斷DCS系統(tǒng)通道正常。

(4)加熱爐溫度檢測(cè)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)和通路檢查都屬于正常范圍，但上位機(jī)顯示溫度卻出現(xiàn)了慢慢顯示為最大值現(xiàn)象，據(jù)此懷疑可能是電磁有干擾造成。

(5)重新恢復(fù)回路后查看，發(fā)現(xiàn)溫度恢復(fù)正常，使用一段時(shí)間后，重復(fù)出現(xiàn)上述故障，重新進(jìn)行測(cè)量排查，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量熱電偶正常，測(cè)量熱電偶沒有接地現(xiàn)象，對(duì)地測(cè)量電壓也為0。在機(jī)柜間端子排處測(cè)量發(fā)現(xiàn)，熱電偶線路毫伏電壓正常，但是對(duì)地測(cè)量時(shí)有阻值，且該阻值一直在幾十歐姆上下波動(dòng)變化，測(cè)量對(duì)地的電壓信號(hào)也有相對(duì)穩(wěn)定的毫伏電壓，判斷確定問題是由于該干擾電壓產(chǎn)生。

對(duì)該干擾電壓進(jìn)行檢查，拆開機(jī)柜間電纜屏蔽層接線發(fā)現(xiàn)幾乎無(wú)變化，判斷不是由于機(jī)柜間屏蔽層引起。排查現(xiàn)場(chǎng)回路，現(xiàn)場(chǎng)儀表表頭接線正常，無(wú)裸露接地，屏蔽層也包裹完好。順著電纜繼續(xù)查找干擾源，理線查找中發(fā)現(xiàn)該表在進(jìn)加熱爐區(qū)域前經(jīng)過一中間接線箱，打開中間接線箱查看，發(fā)現(xiàn)該接線箱內(nèi)電纜多數(shù)屏蔽層都有腐蝕現(xiàn)象，而檢查的該表電纜屏蔽層腐蝕最為嚴(yán)重，已出現(xiàn)斷裂虛接，重新剝線并處理該處屏蔽層接線后，溫度恢復(fù)正常，且之后未出現(xiàn)相同故障現(xiàn)象。

4、處理結(jié)果

將中間接線箱處的分屏蔽層以及總屏蔽層電纜重新剝開，并對(duì)其進(jìn)行烘干處理，然后將屏蔽層進(jìn)行絕緣處理，對(duì)電纜進(jìn)行重新接線，上電后上位機(jī)顯示恢復(fù)正常。經(jīng)過一段時(shí)間的正常使用，并且定期檢查該儀表中間接線箱，再?zèng)]有發(fā)現(xiàn)屏蔽層出現(xiàn)新的腐蝕現(xiàn)象出現(xiàn)，而且02號(hào)熱電偶一直運(yùn)行穩(wěn)定正常。判斷故障處理成功。