摘要：文章針對(duì)某300MW汽輪發(fā)電機(jī)組密封油真空油箱磁翻板液位顯示始終在某一固定位置，不隨油箱實(shí)際油位發(fā)生變化這一異常現(xiàn)象，對(duì)磁翻板液位計(jì)、浮球及相關(guān)部件進(jìn)行檢查，確定異常原因?yàn)榇判砸何婚_關(guān)磁性過(guò)大所致，并提出解決辦法。

 

1、磁翻板液位計(jì)異常簡(jiǎn)介

某電廠300MW汽輪發(fā)電機(jī)組為北重汽輪電機(jī)有限責(zé)任公司生產(chǎn)，發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)采用單環(huán)流，密封油從真空油箱經(jīng)油泵升壓后送至密封瓦，回油回至壓力油箱，壓力油箱的密封油至油氫分離箱通過(guò)分離氫氣后，回至主潤(rùn)滑油箱，真空油箱的液位通過(guò)補(bǔ)油閥控制，油位低時(shí)潤(rùn)滑油補(bǔ)油。

 

密封油真空油箱液位顯示采用磁翻板液位計(jì)，設(shè)置2個(gè)微動(dòng)開關(guān)（干簧管液位開關(guān)）作為液位高低報(bào)警。微動(dòng)開關(guān)一個(gè)磁鐵安裝在一個(gè)干簧片上，浮球與磁鐵相互作用，磁鐵微微轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)簧片的動(dòng)作，從而使液位開關(guān)的觸點(diǎn)斷開（或閉合），實(shí)現(xiàn)開關(guān)狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。油位正常時(shí)磁翻板顯示油位為950mm。圖1為密封油真空油箱液位顯示。2011年4月15日機(jī)組啟動(dòng)之前檢查，發(fā)現(xiàn)密封油真空油箱磁翻板600mm上磁翻板斷斷續(xù)續(xù)顯示，950mm液位磁翻板有顯示。懷疑翻板失磁，用磁鐵沿著磁翻板刷一遍，翻板均能很好地翻過(guò)來(lái)；拿掉磁鐵，翻板又回到600mm位置處。確認(rèn)真空油箱油位在950mm處后，未做進(jìn)一步處理，運(yùn)行人員加強(qiáng)監(jiān)視。

 

4月18日密封油真空油箱磁翻板600mm上液位完全無(wú)顯示，拆開液位計(jì)上部，用鐵絲觸探浮球，發(fā)現(xiàn)浮球停在600mm處，600mm以下動(dòng)作靈活，磁翻板筒內(nèi)壁光滑，無(wú)雜物。由于液位計(jì)無(wú)手動(dòng)門，無(wú)法隔離，決定將油箱的油排凈后再處理。

 

4月18日21:40，排凈真空油箱的油，拆下液位計(jì)，更換新的浮球，并且將液位計(jì)浮筒內(nèi)壁清理。處理完后，恢復(fù)液位計(jì)，開補(bǔ)油門，向真空油箱補(bǔ)油，浮球隨著真空油箱油位上升，磁翻板也隨浮球上升翻轉(zhuǎn)。當(dāng)液位超過(guò)600mm后，浮球不再隨液位的上升而上升，磁翻板也停止翻轉(zhuǎn)，后將液位補(bǔ)至1000mm，磁翻板仍然顯示600mm。后將液位計(jì)頂部螺絲擰掉，用鐵絲將浮球鉤住拉至1000mm處，液位計(jì)顯示1000mm。4月18日24:00，真空油箱油位低信號(hào)發(fā)出，密封油真空泵磁翻板無(wú)液位顯示，檢查確認(rèn)浮球已在液位筒底部。此時(shí)真空油箱實(shí)際油位950mm。

 

2、異常原因確定

一般情況下，液位升降，翻板無(wú)變化，原因可能是浮球漏、浮球損壞、浮球失磁、浮筒內(nèi)有異物造成浮球卡死無(wú)法升降、或者磁翻板失磁。通常可以采用清理浮筒、更換浮球、或者更換磁翻柱來(lái)解決。在本機(jī)組，經(jīng)檢查：浮球完好無(wú)損、無(wú)泄漏、浮球有磁性，否則600mm以下液位翻板也不會(huì)正常顯示；浮筒內(nèi)無(wú)異物浮子未被卡死、磁翻柱未失磁。但更換浮球和磁翻柱后仍舊異常，反反復(fù)復(fù)用類似方法處理幾次，均無(wú)效果。

 

鑒于600mm處正好是液位低開關(guān)位置所在處，嘗試將液位低開關(guān)拆除，發(fā)現(xiàn)浮球緩慢上升，翻板顯示液位緩慢上升，*后顯示和實(shí)際液位一致。后將液位低開關(guān)裝上，將浮球壓至液位低開關(guān)位置以下，結(jié)果浮球上升至液位低開關(guān)處后，就不再上升。將浮球升至液位高開關(guān)處試驗(yàn)，也是如此。因此，確定了異常原因：是液位開關(guān)吸住了浮球，使浮球無(wú)法再上升。

 

3、解決辦法及建議

磁性浮球在浮筒內(nèi)受力情況見圖2。

 

式中：F浮--浮球在液位筒內(nèi)受到的浮力，N；

ρ油--真空油箱密封油密度，kg/m3；

ρ浮--浮筒內(nèi)浮球的平均密度，kg/m3；

V浮--浮子浸入油中部分體積，m3；

g--重力加速度，m/s2；

G--浮子自身重力，N；

F引--磁性開關(guān)對(duì)浮子的吸力，N；

μ--浮球與浮筒的靜摩擦系數(shù)。

由浮球的受力情況可以看出，若浮球在液位開關(guān)處不被吸住能隨液位上升，要么增大浮力，要么減小重力或減小浮球與液位開關(guān)之間的磁引力。如果增大浮力，浮球體積必然增加，浮球重力也會(huì)增加，但浮球在浮筒內(nèi)，體積增加的余量不大。減小重力可能會(huì)使浮球的重心上移，浮球容易發(fā)生側(cè)轉(zhuǎn)，與浮筒發(fā)生碰磨；浮球重心上移后，可能導(dǎo)致浮球磁鋼中心與浮筒液面不一致，磁翻板液位計(jì)顯示出現(xiàn)偏差。

 

而減小磁性開關(guān)和浮球之間的磁引力，有4種方案：

（1）降低浮球的磁性，但會(huì)導(dǎo)致翻板轉(zhuǎn)動(dòng)緩慢、滯后或無(wú)法動(dòng)作。因?yàn)榇欧宸D(zhuǎn)就是靠浮球的磁引力帶動(dòng)的，降低浮球磁性，也就降低了磁引力，容易引起翻板動(dòng)作異常。

（2）降低微動(dòng)開關(guān)的磁性。浮球與微動(dòng)開關(guān)的磁引力也減小，浮球在上升或下降的過(guò)程中，浮球帶動(dòng)微動(dòng)開關(guān)的作用力變小，磁翻板的工作不會(huì)受到影響。

（3）增大浮球和微動(dòng)開關(guān)的距離，因?yàn)榇乓κ请S磁性物質(zhì)的距離的減小而增大，增大距離也會(huì)減小浮球?qū)ξ?dòng)開關(guān)的磁引力。具體可以在浮筒的微動(dòng)開關(guān)處加裝鐵片，加厚一定程度后再加裝微動(dòng)開關(guān)，使浮球的磁引力剛好可以帶動(dòng)浮球而這個(gè)引力又不太大。

（4）增加微動(dòng)開關(guān)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，微動(dòng)開關(guān)在浮球磁力的作用下，可以轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，但由于微動(dòng)開關(guān)受到限位柱的限制，實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)角度很小。增大轉(zhuǎn)動(dòng)角度后，微動(dòng)開關(guān)磁柱隨浮球上升轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)到限位柱處，若此時(shí)浮球和微動(dòng)開關(guān)磁柱的作用力很小，那么浮球也不會(huì)受到微動(dòng)開關(guān)很大的作用力。

比較上述4種方法，*3種方法簡(jiǎn)單易行，可在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)。建議采用*3種方案。

 

4、結(jié)論

磁翻板液位計(jì)和微動(dòng)開關(guān)組合使用時(shí)，*好使成套產(chǎn)品，這樣可以保證出廠前經(jīng)過(guò)嚴(yán)格測(cè)試，確保翻板動(dòng)作正常、磁性開關(guān)動(dòng)作正常、磁翻板和微動(dòng)開關(guān)也不會(huì)相互影響。若磁翻板液位計(jì)和微動(dòng)開關(guān)分開購(gòu)買再組合使用，可能會(huì)出現(xiàn)磁翻板液位顯示異常或開關(guān)動(dòng)作異常的情況。

 

磁性微動(dòng)開關(guān)與浮球配合使用，當(dāng)它處于浮球的磁力線范圍內(nèi)時(shí)，便會(huì)有動(dòng)作。磁性微動(dòng)開關(guān)與翻板單獨(dú)購(gòu)買使用時(shí)，微動(dòng)開關(guān)與浮球的距離是關(guān)鍵，安裝后要進(jìn)行測(cè)試，確定*佳距離。微動(dòng)開關(guān)的磁性不能過(guò)大，否則微動(dòng)開關(guān)的磁引力會(huì)吸住浮球，而且還會(huì)干擾磁翻板。