V型滤池自控系统设备故障分析及处理措施

冶金动力2011年第7期V型滤池自控系统设备故障分析及处理措施

李瑞,丁云宏

（马钢第二能源总厂，安徽马鞍山243000）

【摘要】介绍了马钢V型滤池自控系统设备组成，分析了滤后出水阀、反冲洗进水阀、进气阀、排水阀等

设备易发生的故障，并采取有效的处理措施。

【关键词】V型滤池；滤后出水阀；反冲洗排水阀；反冲洗进气阀；反冲洗进水阀

【中图分类号】TF085【文献标识码】B【文章编号】1006-6764（2010）07-0066-02

1V型滤池概述

V型滤池是均粒滤料和气/水反冲洗滤池的结合体，其优点是石英砂滤料粒径比较均匀、滤层厚、滤层吸附污泥能力较高；与其它滤料相比，在同样的滤速下，过滤周期长；在相同过滤周期时，滤速可以提高，水头损失增长慢。反冲洗耗水量少于普通快滤池。气/水反冲洗应用空气擦洗滤料上的污泥，然后用水反冲洗使污泥排除。可以延长过滤周期，提高过滤水水质，降低电耗，达到较好的冲洗效果。

2V型滤池自动系统简介

马钢二能源总厂V型滤池采用了可编程序控制器和工业电脑（PLC+IPC）组成的实时多任务集散型控制系统，对滤池的过滤和反冲洗实行控制。该V 型滤池系统设十套V型滤池，每套滤池由单独的滤池控制台（CD301A~CD301J)控制。同时公共冲洗设备设一套公共冲洗PLC(CP300)控制。10套滤池控制台PLC与公共冲洗PLC之间通过FIPWAY网络交换数据。

2.1过滤控制

滤池的相应部位安装有水位传感仪传感器。滤池的过滤就是通过它们测出滤池的水位，将水位值及滤后水阀门的开启度送入每一个PLC柜中安装的一块专用模块，调整模块就可以调整阀门的开启度，使滤池达到进出水平衡，从而实现恒水位、恒滤速的自动过滤。

2.2反冲洗控制

一组滤池的反冲洗由一台公用的PLC来控制。当过滤达到过滤周期或滤池压差（水头）设定值时，滤池提出反冲洗请求，PLC根据滤池的优先秩序，组成一个请求反冲洗队列。一旦响应某套滤池的请求，PLC实施反冲洗的整个过程，在一组滤板中，不允许两个滤池同时进行反冲洗，当一套滤池正在反冲洗时，其它滤池请求反冲洗的信号则存入公用的PLC 中，然后再按存储秩序，对滤池依次进行反冲洗。

3V型滤池自控系统故障分析及处理措施马钢V型滤池的气水反冲洗是由PLC控制的全自动气水反冲洗。该自控系统包含许多设备，任何环节出现故障均会影响自动反冲洗过程。我厂在五年来的运行维修维护中，总结分析了影响反冲洗故障多种原因，有针对性地排除故障，使该自控系统设备保持了良好的运行状态。

3.1V型滤池设备组成

我厂有10套V型滤池，每套滤池配有六个气动阀门，进水阀、反冲洗排水阀采用气动闸板，滤后出水阀、反冲洗进气阀门、反冲洗排气阀门、反冲洗进水阀选用气动蝶阀，余气释放阀采用气动截止阀。气动闸板或阀门的开启和关闭均由电磁阀控制，稳定的压缩气源为气动阀门的驱动提供了保障。V型滤池透视图如图1。

1．进水渠道，2.V形进水槽，3.滤床，4.带滤头的滤板，5.滤后水集水槽，6.反冲洗排水渠，7.反冲洗排水阀，8.反冲洗进水口，

9.反冲洗进气口，10.反冲洗布水孔，11.滤后水出水

图1V型滤池透视图

每套滤池由单独的滤池控制台控制，可手动或自动控制并调节清水出水阀开启度。同时公共冲洗设备设一套公共冲洗PLC(CP300)控制。每个滤池还配有水位计压力变送器和差压计，参与恒水位恒速

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2011年第7期冶金动力

过滤和自动反冲洗。

3.2滤后出水阀故障分析及其处理措施

在滤池的运行过程中，出现滤后出水阀开启度超过10%，造成反冲洗中止故障。滤后出水阀开启度在过滤状态下由滤池水位控制，水位计压力变送器将水位信号送到PLC，PLC接收到4-20mA模拟信号，并发出4-20mA阀位控制信号，驱动滤池并控制其开启度；滤后出水阀开启度在反冲洗状态下为关闭，其开启度不超过10%认为是关闭，PLC发出4mA阀位控制信号。

3.2.1故障分析

（1）压缩空气经过贮气罐，管路上的过滤器，提供干净的不含油雾的气源。若压缩空气中含油雾，时间长了，汇集到滤后出水阀出口，会影响气阀的气压，气压漂移，则滤后出水阀开启度会漂移。

（2）滤后出水阀驱动或阀位反馈电路板零点或满度电位器漂移，造成开启度漂移或启动开启信号与反馈信号不一致。

3.2.2处理措施

（1）定期检查管路上的过滤器，及时更新配件。

（2）出现滤后出水阀零点漂移时，及时清理滤后出水阀阀内积油，并重新按调节步骤调节阀门，使阀门零点漂移归位，零点校对归位后，用蜡封电位器调节旋钮，以防止因滤池反冲洗时管道振动而引起阀门零点再次漂移，保证驱动和反馈信号线性良好。

3.3反冲洗进水阀故障分析及其处理措施

3.3.1故障分析

（1）PLC内输出模块损坏，无阀门驱动信号或PLC柜内保险烧毁，造成反冲洗排水阀不开。

（2）有驱动信号，但无阀门到位信号，则检查阀门本身各部件。

（3）先手动试验，若打不开，则是气压不足，或阀门内机械结构卡死、气动阀门内齿条断裂等故障。

（4）若手动能打开，电驱动打不开，则是反冲洗进水阀电磁阀堵塞或线圈烧毁。

（5）油润滑器给油不正常，造成电磁阀阀芯或气动蝶阀活塞动作失灵或动作滞后。

（6）滤池停运时间较长，投运时设备出现机械性卡死。

3.3.2处理措施

（1）更换PLC柜内保险。

（2）检查阀门本身各部件。

（3）提高管道压缩空气的压力，或拆除汽缸对阀门进行维修。

（4）须清理电磁阀或更换电磁阀线圈。

（5）针对反冲洗过程中常遇到的反冲洗排水阀驱动装置电磁阀线圈烧毁现象。是由于滤池出现反冲洗故障时，不及时人为断电，造成线圈加电时间过长而发热，最后烧毁线圈。建议巡检人员加强巡视，发现故障及时将PLC控制台转换开关打到“停”位，避免设备损坏扩大。

（6）检查油质状况，调节油润滑器给油量，保持给油正常。

（7）滤池执行定期切换制度。

3.4反冲洗进气阀门故障分析及其处理措施

通过查找相关资料得知，PLC确认了阀门正常位（调节阀开启度不超过10%，反冲洗排水阀开到位）后，反冲洗进气阀打开。如果气阀打不开，应该查看前级的滤后出水阀和反冲洗排水阀是否到位，再者就是如同查找反冲洗排水阀故障的方法一样查找气冲阀故障，先看PLC内有无驱动信号发出，若无，则是PLC内模块故障;若有，再看有无阀门到位信号，没有到位信号，则检查阀门本身。

3.5反冲洗排水阀故障分析及其处理措施

在滤池运行过程中，我们发现反冲洗排水阀门无法关闭或关不到位，自动反冲程序中止，则反冲信号不消失，其它滤池则等待无法继续进行反冲洗。这是由于反冲洗过程中杂物会卡在反冲洗排水阀的阀门口，造成阀门无法关闭或关不到位。建议定期清理池面杂物。另外若气缸上的阀门定位器松动或脱落，会造成反冲洗阀门在设定时间前关闭或关闭不了，所以巡检人员需对阀门定位器定期进行紧固。

4结束语

马钢是在2005年引进法国某公司V型滤池工艺系统，在5年多的运行过程中，技术人员经过不断地消化吸收，并会同外方人员对部分工艺系统进行了局部改造，如滤池在异常断电的情况下，仍然保持一定的过滤水能力；滤池在反洗过程中的表面扫洗阶段，自动降低进水闸板高度，减少反冲洗水耗量；根据滤池进水浊度变化，修改运行参数，延长滤池的反洗周期，提高滤池单位产水率；增设备用气源管道，保障运行可靠性等，逐步摸索了一套符合本系统工艺特点的操作手顺和运行维护标准，有效的提升了设备安全、稳定、经济运行水平。

收稿日期：2011-04-26作者简介：李瑞（1981-），男，2005年毕业于安徽工业大学电气自

动化专业，现从事能源管理工作。

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