基于浴盆曲线规律的整流装置运行维护策略

第3期2019年3月

中国氯碱

China Chlor-Alkali1

No.3

Mar.,2019

基于浴盆曲线规律的整流装置运行维护策略

巩新祥，王永升

(中国石化股份有限公司齐鲁分公司氯碱厂，山东淄博255411)

摘要：整流装置的失效率与运行时间的关系符合浴盆曲线规律，本文主要论述了如何通过运行维护的有效性，保持和延长整流装置的偶然失效期，更好地发挥整流装置的潜能，在正常生命周期里，可靠稳定地工作。

关键词：整流装置；浴盆曲线；早期失效期；偶然失效期；耗损失效期

中图分类号:TM461文献标识码：A文章编号:1009-1785(2019)03-0001-03

Operation and maintenance strategy of rectifier based on bathtub

curve law

GONG Xin-xian^,WA NG Yong-s h e n g

(Sinopec Qilu Branch Chlor Alkali Plant,Zibo255411 ,China)

Abstract:The relationship between the failure rate of rectifier and operation time conforms to the rule of bathtub curve.This paper mainly discusses how to maintain and prolong the accidental failure period of rectifier through the effectiveness of operation and maintenance,so as to better develop the potential of rectifier and work reliably and steadily in the normal life cycle.

Key words:rectifier;bathtub curve;early failure period;accidental failure period;loss failure period

设计奠定可靠性，精细制造保证可靠性，用心维护保持和延续可靠性。整流装置安装投运后，即到了用心维护保持和延续可靠性阶段。像大多数设备一生故障率的变化趋势一样，整流装置的失效率与运行时间的关系符合浴盆曲线规律，存在着早期失效期，偶然失效期和耗损失效期3个阶段.其形状如浴盆曲线。依据浴盆曲线的变化趋势、规律，分析其产生的原因.找到保持和延长整流装置的偶然失效期的方法，使整流装置可靠稳定工作U

1浴盆曲线

大多数产品的故障率随时间的变化曲线形似浴盆.故将故障率曲线称为浴盆曲线。产品故障机理虽然不同，但产品的故障率随时间的变化大致可分为3个阶段，故障率曲线图见图1。

(1)早期失效期。在产品投入使用的初期，产品的故障率较高，且存在迅速下降的特征°早期故障

2中国氯碱2019年第3期

主要是由于制造工艺缺陷和设计缺陷暴露产生，例如原材料缺陷引起绝缘不良，焊接缺陷引起虚焊，装配和调整不当引起参数漂移.元器件缺陷引起性能失效等。

(2)偶然失效期。在产品投入使用一段时间后，产品的故障率可降到一个较低的水平，且基本处于平稳状态.可以近似认为故障率为一个较低的常数。其故障由装备内部元器件、零部件的随机性失效引起，其特点是故障率低，比较稳定，是设备主要工作时期。

(3)耗损失效期。在产品投入使用相当长时间后,产品进入耗损故障期，产品的故障率迅速上升，故障频发出现，甚至是报废性故障。电子设备主要是插件、元器件疲劳、老化和耗损等原因造成。

2浴盆曲线的应用

整流装置的可靠性主要是由整流器的可靠性决定，而整流器的可靠性又有其控制系统的电子设备的可靠性决定，故主要探讨、论述浴盆曲线指导下整流器的电子设备运行维护策略。

2.1浴盆曲线的早期失效期

电子设备应该在制造厂经过老化试验,通过高温老化试验使元器件的缺陷、焊接、装配等生产过程存在的潜在隐患提前暴露，尽快使产品跨过浴盆曲线的早期故障阶段，进入高可靠性稳定期的偶然故障阶段，也就是产品理论上已处在浴盆曲线的偶然失效期;而实际运行中，投运开始的一两年故障率仍然较高，这主要是整流装置运抵现场之后，变压器、整流器、冷却系统等几部分相互之间或自身内部要有信号连线，附件安装、连接，程序调试,模拟试验等工作,这一系列的工作不够认真、检查不够仔细、方法不够周全等造成,另外人员对技术的掌握深度、广度不够，责任心不到位也是原因之一。

运行维护策略：

(1)新整流装置投运前(或老装置检修后)，对所有接线端子检查紧固一遍,所有插接头确认插接完好。

(2)对所有的报警值、联锁值逐一仔细确认,确保整定正确。

(3)对整流装置自身、整流装置到DCS及DCS 到整流装置的联锁信号逐一模拟试验,确保联锁正确、可靠动作。

(4)切实做好培训工作，每一个岗位人员都必须掌握“三懂四会”;三懂:懂构造、懂原理、懂性能，四会:会操作、会维修保养、会检查、会排除故障。

(5)通过有效的巡检，及时发现、处理隐患。

以上几条做到之后,就可缩短早期失效期，甚至跨过这一阶段直接到偶然失效期。

2.2浴盆曲线的偶然失效期

整流器电子设备的环境因素对偶然失效期内的故障率和维持期有重大决定作用，在使用寿命期内并且只有在合适工作条件下的故障率才最低，也才能保持甚至延长偶然失效期。

(1)温度的影响

整流器作为电子产品，主要由电子元器件的控制板、开关电源、PLC等组成，而所有这些的寿命都与工作温度有密切的关系。如果实际工作温度超过了产品规定的使用范围，不仅寿命会缩短，而且产品本身也会受到严重的损坏。例如：电解电容器,一个极限工作温度为85七的电解电容器，在温度为20弋的条件下工作时，一般情况可以保证181019h 的正常工作时间；而在极限温度85七的条件下工作时，一般情况仅仅可以保证2000h的正常工作时间，可见，温度对电容器的寿命有非常大的影响。

(2)湿度的影响

湿度过大，电子元器件易引起泄漏通路、漏电、击穿、材料老化等变化；而湿度过低，又易使塑料、绝缘材料等干燥收缩、变形、甚至龟裂。

(3)灰尘的影响

在灰尘比较大的环境中工作，由于印制板吸附灰尘，而灰尘的沉积会影响电子元器件的散热，这将导致元件温度上升，进而出现热稳定性下降甚至产生漏电，严重时导致烧毁。另外，灰尘也会吸收水分,腐蚀电子线路，造成短路故障。

(4)腐蚀性气体的影响

含盐、碱、氯气的潮湿环境可引起系统性能的退化，因为它们会加剧金属部件的腐蚀效应，还有利原电池的产生，特别是当不同类金属接触的时候。腐蚀性气体的另一个有害效应是在非金属部件表面形成导致这些材料的绝缘和介质特性退化的膜,从而形成泄漏通路。

(5)电磁辐射的影响

电磁干扰可以严重干扰弱电信号、改变CPU 程序计数器PC的数值、错误地"跳出"正在执行程序、引起整流装置的误动及整流器输出电流、电压的波动。

(6)振动的影响

振动引起元器件或材料的疲劳损坏、压接螺栓及插接件的松动、机械触点的误动。