漏水检测装置四篇

2024-07-15

漏水检测装置 篇1

换流阀是直流输电系统中最核心的设备之一[1,2], 通常采用了空气绝缘、水冷却的户内悬吊式结构[3]。阀冷系统故障不但会引起换流器元件散热不良、使该元件过热损毁[4], 甚至可能导致冷却水洒落在设备上, 直接威胁到设备的安全和系统的稳定运行。因此, 阀冷系统是直流工程中最重要的辅助系统[5]。但是, 阀冷系统设备多、结构复杂, 运行经验证明, 是容易发生故障的设备。

天广直流输电系统于2001年6月双极投运, 输送电量累计超过400亿度, 为西电东送发挥了重要而积极的作用。七年来, 其阀冷系统曾出现过漏水、阀塔底部连通水管放电[6]、腐蚀沉积引起的水管堵塞[3]等问题, 这也为直流输电系统的运行维护工作积累了丰富的运行经验。为了监视阀冷系统的运行状况, 直流系统中设置了大量的保护、监视功能, 本文以天广直流输电系统为例, 首先详细介绍了其中最重要的漏水检测装置实现原理, 然后结合故障实例和试验结果对存在的问题进行分析, 并总结了相关经验。

1 天广直流输电系统漏水检测装置实现原理简介

天广直流输电系统的可控硅换流阀为悬吊式4重阀、塔式结构, 每极阀厅内分三相悬挂3个4重阀塔, 每相阀塔共12支阀组件分左、右两列共6层[6]。在每个阀塔最底部的屏蔽罩内设有漏水收集的装置, 其结构如图1所示。

漏水检测装置为圆柱体, 中间放置有浮子, 通过浮子的高低反映漏水情况。浮子上部钢板开有一长一短两个条形孔, 正常情况时阀基电子设备 (VBE) 通过光发射装置发送的I段、Ⅱ段检测光信号穿过该两个条形孔正常返回, 表明阀塔无漏水。

当发生漏水故障时, 水滴将落至最底层的屏蔽罩内并流入上述集水装置。集水装置内的浮子随水位上升到一定程度后, 将阻断漏水I段检测光发射装置发出的光信号, 于是装置发出漏水Ⅰ段的告警信号;如果漏水故障继续发展, 水位持续上升, 达到溢流孔后便开始溢出并滴落到阀厅地面———溢流孔的最高排水速度为15升/小时 (L/H) , 因此漏水速度小于15L/H时, 浮子并不会继续上升, 漏水Ⅱ段检测信号能正常通过条形孔返回, 装置不会发漏水Ⅱ段跳闸信号;只有当漏水速度大于15L/H时, 浮子才会继续上升并阻断漏水Ⅱ段检测光纤的光信号, 从而发漏水Ⅱ段跳闸信号, 停运直流系统。

如果漏水情况非常严重、直流系统停运后集水装置内的水位仍然不断上升, 当水位达到泄流口时将从泄流口大量排出洒落到地面。在集水装置的下部另有一螺孔, 拧开螺丝便可以排干集水装置内的积水, 用于复归漏水告警及跳闸信号。

如果漏水故障点并不在阀塔内, 则需要通过膨胀水箱的水位来监视:当膨胀水箱水位低于24%时将发出告警信号, 低于10%时则停运相应极。

在兴安直流输电系统中, 通过漏水检测装置和膨胀水箱水位对阀冷漏水进行监测, 当集水装置收集的水达到动作值时, 漏水检测装置发告警信号, 漏水检测装置不发跳闸信号;当膨胀水箱水位一小时内由运行高水位降至运行低水位, 系统判定主水回路存在漏水现象, 冷却系统向极控发出跳闸信号。

在高肇直流输电系统中, 取消了阀塔漏水检测装置, 仅通过膨胀水箱的水位监视阀冷系统是否出现漏水故障。当膨胀水箱水位一小时内由运行高水位降至运行低水位, 系统判定主水回路存在漏水现象, 冷却系统向极控发出漏水告警信号。

2 运行实例

天广直流输电系统自投运以来, 曾多次出现水冷系统漏水故障, 如:

(1) 2006年04月10日20:23, 天广直流输电系统广州换流站SER发极2换流器漏水I段告警, 极2VBE打印机显示极2换流器B相R侧阀塔漏水。现场检查发现极2换流器B相R侧第2层有漏水现象, 滴水速度约10滴/分钟, 漏水未滴落在带电设备上, 运行人员一方面加强现场以及膨胀水箱水位的监视, 另外一方面积极协调停电处理, 最后在当日晚间低负荷时候对其进行停电处理。

(2) 2008年02月27日11:12, 天广直流输电系统广州换流站SER发极1换流器漏水I段告警, 极1 VBE打印机显示极1换流器A相L侧阀塔漏水。现场检查发现极1换流器A相L侧第5层有滴水现象, 滴水速度约10滴/分钟, 漏水水滴滴落在L6层阳极电抗器支撑横担上, 未滴落在带电设备上。

考虑到漏水速率较慢且保持稳定、膨胀水箱水位亦无明显变化, 以及系统负荷及检修工作安排的需要, 于是决定在夜间停电时再申请停运。然而, 仅过了一小时, 极1换流器漏水检测II段便动作, 紧急停运了极1。此时, 极1换流器A相L侧阀塔L5层漏水情况仍未发生明显变化, 滴水速度保持在约10滴/分钟。随后的检修处理也并未发现其他故障点。

显然, 这一故障现象与漏水检测装置的原理及以往的经验相悖。

3 相关试验结果

对此, 对广州换流站双极阀塔漏水检测装置进行了详细的检查和试验, 结果如表1。

对试验数据分析如下:

(1) 极1 A相两塔、极1 B相R塔、极2 A相两塔的漏水检测装置均可发Ⅰ段告警、Ⅱ段跳闸信号, 但溢流孔均已堵塞, 不能在Ⅰ段告警与Ⅱ段跳闸之间正常溢水, 必须在Ⅱ段跳闸后才可通过泻流口排水;

(2) 极2 B相L塔可发Ⅰ段告警、Ⅱ段跳闸信号, 溢流孔部分堵塞, 可在Ⅰ段告警与Ⅱ段跳闸之间排水, 但水流明显缓慢;

(3) 极2 B相R塔可Ⅰ段告警但无法Ⅱ段跳闸, 将浮子拆除后进行了紧固处理, 但安装后仍然无法实现Ⅱ段跳闸, 需要使用备品更换。拆下浮子后发现有污垢将溢流孔堵塞, 对溢流孔清洁后可在Ⅰ段告警与Ⅱ段跳闸之间正常排水;

(4) 极2 C相两塔均可发Ⅰ段告警、Ⅱ段跳闸信号, 且溢流孔可在Ⅰ段告警与Ⅱ段跳闸之间正常排水;

(5) 通过定量实验, 测得极2 C相R塔溢流孔的最大水流速度约为12.8L/H, 考虑到实验的误差较大, 基本可以认为极2 C相R塔溢流孔的最大水流速度符合维护手册Ⅱ段漏水跳闸15L/H的记录值;漏水Ⅰ段告警的水量各塔差别较大, 约在250ml~450ml之间。

4 结论

阀塔漏水检测装置可以快速准确的检测到阀冷系统的漏水故障, 并自动根据故障的严重情况启动告警或停运直流系统, 这不仅确保了设备的安全的和直流输电系统的稳定运行, 还为运行维护工作提供了有益的参考。但是, 随着运行时间的增加, 运行过程中也出现了一些问题, 结合运行实例及检修、试验结果, 建议:

(1) 利用每年年度停电检修机会, 对广州换流站所有阀塔漏水检测装置溢流孔进行疏通, 并进行校验, 保证漏水检测II段跳闸功能可靠、准确。

(2) 漏水检测装置的溢流孔极细小、位置非常隐蔽, 不但容易发生堵塞, 而且堵塞情况很难观察, 因此在定期检修工作中必须加强对溢流孔的检查清理, 并进行准确的定量检验;另外, 还可以利用大修停电的机会, 对每套集水装置加装过滤网, 避免溢流孔的堵塞。

(3) 由于阀塔漏水检测装置溢流孔极易发生堵塞, 在采取有效措施前, 当漏水检测装置告警时, 建议立即向调度申请调整系统运行情况、尽快停运直流系统进行处理, 防止损坏设备, 同时也避免直流输电紧急停运给系统造成不良的冲击。

参考文献

[1]浙江大学发电教研组直流输电科研组.直流输电[M].水利电力出版社, 1985.

[2]赵畹君.高压直流输电工程技术[M].中国电力出版社, 2004.

[3]赵中原, 方志, 邱毓昌, 等.高压直流换流站技术现状与发展[J].中国电力, 2002, 35 (2) :48-51.ZHAO Zhong-yuan, FANG Zhi, QIU Yu-chang, etc.Present Status and Development Trends for HVDC Converter Station, Electric Power, 2002, 35 (2) :48-51.

[4]王远游, 郝志杰, 林睿.天广直流工程换流阀冷却系统腐蚀与沉积[J].高电压技术, 2006, 32 (9) :80-83.WANG Yuanyou, HAO Zhijie, LIN Rui.Primary Analysis on Corrosion and Deposit in Valve Cooling System of Tian-Guang HVDC Project.High Voltage Engineering, 2006, 32 (9) :80-83.

[5]梁家豪, 林睿, 周翔胜.天广和贵广直流工程中的阀冷控制系统[J].高电压技术, 2006, 32 (9) :92-95.LIANG Jiahao, LIN Rui, ZHOU Xiangsheng.Valvecooling Control System Applied in Tian-Guang&Gui-Guang DC Transmission Projects.High Voltage Engineering, 2006, 32 (9) :92-95.

漏水检测装置 篇2

电容器的电容量是构成电容器的极板形状、大小、相互位置及电介质介电常数的函数, 利用这种可变参数的性质, 人们制造出了许多具有不同用途的电容传感器, 如测量位移、压力、加速度、材料厚度、成分含量[1]。电容器上的漏水将改变电容器的介电常数, 所以采用电容传感器检测漏水具有可行性。针对北方冬季的暖气管道漏水可能导致一些重要机房的设备损坏的问题, 目前的漏水检测设备具有结构复杂、成本昂贵等缺点, 采用电容式传感器检测漏水具有结构简单、成本便宜、性能可靠的特点。

1 原理概述

平面电容式漏水检测传感器检测管道漏水是基于平面电容式的原理, 平面电容式极板上的两个极板可组成一个两端子电容器[2], 平面电容式传感器是利用电容器的边缘电场 (Fringing Electric Field, FEF) 进行检测[3]。实际应用中, 平面电容式传感器不仅能够将检测面和镀膜面分离开来从而防止传感器损坏, 而且能够增加电容器的抗干扰能力。传感器的两个极板是很薄的金属膜片, 它通过光学镀膜的方式或机械的方式安装于玻璃基底上。

传感器采用耐磨玻璃作为基底, 考虑到水的介电常数为48~80, 空气的介电常数为1, 玻璃的介电常数为4~11, 通过测量传感器极间电容值变化来判断雨量是可行的[4]。当传感器的检测面干燥时, 两极板间的介电常数约为一定值。如果将平面电容漏水检测传感器的水量检测面置于液体中, 此时两极板间的介电常数将发生显著变化, 从而导致两极板间的电容发生变化。正是由于这种微小的电容变化, 可以通过测量极板上的微小电容变化, 将电容变化转换成频率变化由单片机进一步处理, 从而判断出极板上是否有水量变化。

需要注意的是, 由于该电容变化值很小只有几十p F, 一般实际测量中需要将多个传感器并联使用, 从而提高电容变化量。但是单个传感器的寄生电容在特定环境下仍会严重影响到测量电容的变化值, 在电路中需要采取有效的措施来抑制外界的干扰。图1给出了平面电容式漏水检测传感器的结构示意图, 其中图 (a) 是镀膜面的示意图, 图 (b) 是检测面的示意图。A和B是平面电容的引出电极, 分别接至电容⁃频率电路输入端。

2 硬件方案设计

漏水检测硬件电路由P89C51单片机最小系统、RS 232接口电路、电容⁃频率转换电路、报警电路、温度补偿电路、电源电路等组成。为了提高测量电容值的抗干扰能力, 设计中采用了以下几种措施[5]:

(1) 平面电容的电极A和B到电容频率转换电路的电缆长度应尽量短, 同时电缆采用双绞屏蔽线来提高信号的抗干扰能力。

(2) 电路中选用的电阻电容等元器件, 应选温度系数好的RJ⁃1或RJ⁃2金属膜精密电阻, 电容应选温度特性好的陶瓷电容[6]抑制温度对测量精度的影响。

(3) 初始电容的抵消, 采用实测电容和初始电容之差ΔCx=Cx-Cx0检测。

(4) 根据多次试验结果选择合适的阈值电容ΔCref。

单片机最小系统、电源电路、报警电路和RS 232接口电路方案框图如图2所示。

微电容的测量通过电容⁃频率转换电路完成, 其核心是一个555振荡电路[7]将微电容转换成频率后输出给P89C51单片机, 单片机通过内部的计数器T1来对输入的频率计数, 通过频率⁃电容反演计算后得到电容值。采用传感器检测面干燥时的电容值作为初始电容Cx0, 当传感器的检测面上漏水后, 导致其输出的电容变化为Cx, 电容变化量ΔCx为:

通过试验设定一个阈值频率ΔCref, 当ΔCx>ΔCref时, 认为检测面上有检测到足够的水量, 然后单片机控制报警电路实现报警, 否则认为极板上未检测到水量, 图3是电容⁃频率变换电路检测微电容示意图[8]。

上述电路能够将A、B两端的电容Cx转换成频率输出, 然后在单片机内部对频率计数计算出频率值, 通过频率反演出电容值Cx。对上述电容⁃频率电路的pspice对Cx做参数仿真[9], 选取Cx的值分别是10 p F, 50 p F, 100 p F, 得到仿真结果如图4所示。

由于平面电容传感器单个传感器的容量较小, 单片传感器的容值一般在几十p F。而P89C51单片机采集到的是经过电容⁃频率转换电路后的频率值, 为了得到传感器上的实际电容值, 需要根据电容⁃频率曲线反演出传感器采集到的电容值。表1是电容从10~100 p F的电容⁃频率仿真数据, 在小电容变化范围内, 可近似认为电容⁃频率曲线是线性变化的。图5是电容⁃频率转换曲线。软件反演过程中, 需要对电容⁃频率曲线做线性分段拟合Cx=a*f+b, 将10~100 p F分成10个线性区间, 得到每个区间的线性系数, 从而单片机能够反演出传感器采集到的微电容值。

3 软件设计

单片机内部软件采用C51编写, 主要是通过软件实现以下几个功能:

(1) 单片机硬件初始化, 主要是Timer1定时器、UART, INT0的初始化。

(2) 通过T1计数器在一定时间内利用外脉冲触发 (INT0) 的方式对频率计数。

(3) 根据当前频率计数值, 通过线性拟合系数反演出当前的电容值, 并和初始电容值之差来计算两极板间电容变化量。

(4) 通过电容变化量和阈值电容量比较, 软件给出是否有漏水判断。如果漏水判断结果标识位置位, 单片机的某一个IO输出特定频率的方波, 驱动蜂鸣器报警。

(5) 单片机通过RS 232接口将电容量和漏水检测结果发送给计算机。

单片机内部软件执行流程如图6所示。

4 试验验证

实际测试过程中, 在25℃的实验室内采用注射器针头注射直径约1 mm的水滴到传感器的检测面上来验证该传感器的检测水量的功能, 传感器检测面干燥时的初始电容值经测定约为10 p F, 表2是试验测试的传感器水量和电容变化值的关系。

从上述测量结果可以看出, 传感器的电容值随着传感器检测面上的水量增加而增大, 并且趋于一个最大值。需要注意的是, 电容值和水量的定量关系受很多因素的影响, 比如环境温度、水滴大小、水滴含杂质成分、检测面上玻璃的洁净度、玻璃材料和厚度、极板面积以及电路中测电容的误差等。不同的温度通常导致不同的液体介电常数, 以水为例, 在0℃时水的介电常数为87.9, 而在常温25℃时, 介电常数变为[10]78.4。测试过程中, 由于采用注射器添加水滴量, 因此还存在人为误差。测量到的电容值实际上是上述因素的综合结果, 测量的电容值误差会比较大。但是考虑到实际应用过程中, 只需要检测传感器的检测面上是否有足够多的水存在, 所以只要选择合适的电容量的阈值, 就可以判断出传感器检测面上是否有水, 从而单片机给出报警信号。

5 结论

本文主要的创新是提出了一种适用于管道漏水检测的平面电容式传感器, 并给出了其在漏水检测装置中的应用方案, 然后通过进一步的硬件和软件设计给出了实验验证。针对现有的管道漏水检测装置结构复杂、价格昂贵、使用不够灵活等缺点, 本方案实施的漏水检测装置简单易行、稳定可靠、成本极低。

摘要:针对北方地区冬季暖气管道漏水可能导致的大型设备机房或重要仪器损坏的问题, 提出了一种用于管道漏水检测的单一平面电容式传感器的设计方案。该装置利用平面电容原理, 检测水滴落在平面电容上时引起的电容变化, 采用微电容测量电路将电容转换成频率, 然后通过单片机处理后计算出电容值, 通过和预先设定的阈值电容的比较来判断平板上是否漏水。经实际试验, 该方案实施的平面电容式漏水检测传感器应用于管道漏水检测具有结构简单、成本便宜、性能可靠的特点。

关键词:平面电容,传感器,漏水检测,微电容

参考文献

[1]刘少刚, 安进华, 罗跃生, 等.单一平面电容传感器数学模型及有限元解法研究[J].哈尔滨工程大学学报, 2011, 32 (1) :79-80.

[2]LI Xiao-bei, LARSON S D, ZYUZIN A S.Design principles for multichannel ringing electric field sensors[J].IEEE Sensors Journal, 2006, 6 (2) :434-440.

[3]王挺, 范文茹, 郝魁红, 等.平面电容式传感器阵列激励模式研究[J].传感器与微系统, 2012, 31 (9) :71-72.

[4]李楠, 郭宝龙, 王湃.车辆雨刷自动控制系统中相邻电容传感器设计[J].机械工程学报, 2010, 46 (14) :12-16.

[5]王幸之.单片机应用系统抗干扰技术[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2000.

[6]肖志红.平板式电容传感器测量电路研究[J].现代电子技术, 2004, 27 (17) :105-106.

[7]娄银霞.基于电容式雨水传感器的智能雨刷控制系统研究[J].河南科学, 2013, 31 (4) :453-454.

[8]毛国华, 张琪, 张馨少.微型高精度宽范围电容频率转换电路的研制[J].通信电源技术, 2013, 30 (4) :42-43.

[9]郭文强, 侯勇严.基于PSPICE的555定时器电路仿真分析[J].陕西科技大学学报, 2006 (4) :92-93.

漏水检测装置 篇3

摘 要: 尾轴密封装置是船舶轴系的一个重要部件,能有效隔离海水、泥沙和微生物,并保持轴系的密封性。本文介绍了KWJS型密封装置的安装过程,并分析了其漏水原因。

关键词: 尾轴;密封装置;安装;漏水

中图分类号:U674.31 文献标识码:A

Abstract: Sealing device is an important part of ship shafting which is effective in isolation of lubricant, seawater and silt. In this paper, the installation procedures of KWJS sealing device are presented and the reasons for its leaking are analyzed.

Key words: Stern shaft; Sealing device; Installation; Leakage

1 引言

尾轴密封装置是船舶轴系的一个重要部件,不仅能保证尾轴在运转中有下沉、径向跳动及偏心转动、轴向窜动等情况时具有良好的密封性,而且能有效隔离海水、泥沙和微生物,防止海水灌入机舱,其工作性能的好坏,对船舶运转性能有着重要影响。

本文介绍是瑞典Roplan公司生产的KWJS型尾轴密封装置。该密封装置采用唇形密封与机械密封相结合的方式,能较大程度的提升装置的密封性能。

2 尾轴密封装置结构简介

KWJS型尾轴密封装置见图1。

图1尾轴密封装置可分为静密封组合件,图1①(包括密封座、螺钉、密封座垫片、驱动销、O形圈和静环等),锌环,图1 ②,径向唇形密封,图1③,衬套图1 ④和动密封组合件,图1 ⑤(包括固定夹片、螺钉、旋转密封套筒、弹簧组、O形圈、对开环和动环等)共五大部分,其主密封副(动环与静环)靠弹簧组件和水压使它们紧密贴合,保持持续接触压力,形成严实的端面密封。密封面磨损时,弹簧组件产生的预紧力能够使其自动补偿。尾部设有唇形密封,图1 ③,能有效阻止海水、泥沙和微生物的进入。另外,密封装置还设有锌环,图1 ②,能起到牺牲阳极,防止腐蚀的作用。

3 尾轴密封装置的结构特点和工作原理

3.1 结构特点

主密封即叶轮轴密封是一种机械密封,是为喷水推进装置的特殊环境而设计的。密封装置中相对转动表面(动、静环)是相互摩擦的。相互摩擦表面的材料一边是碳化硅,另一边是石墨。密封座材料则是不锈钢。冷却水是从推进泵装置中引来的,以保证密封座中经常充满水,在密封座内的水连接的后部有一唇形密封。采用复杂的机械密封形式是因为推进泵装置不工作时,保护套内的静压压住唇形密封圈以防止水进入;但当推进泵装置运转时保护套内是负压,为了避免空气进入而引发空泡,采取从主机水冷系统引来高压水进行水封(导叶体处引流作为备用)。具有相互摩擦面的机械密封即为防水封,此时即便有少量水从唇形密封圈内渗入也不会吸入空气。

该密封装置不但能防止吸入空气,而且水封中的水流还可以起散热的作用。因为叶轮轴转速较高,在叶轮轴转动时该密封装置中所有接触面相互摩擦,摩擦过程中会产生热量。为了使叶轮轴和密封装置都得到较好地冷却,该处采用水冷方式,将主机水冷系统(导叶体处引流作备用)的高压水通过冷却水管引入轴封,冷却水由于压力差作用将沿叶轮轴流回到进流管道,从而形成冷却水的循环。

3.2 工作原理

主密封是由动、静环两者之间的连续持续摩擦而产生密封效果,静环固定在密封座上,而动环则安装在密封套筒上随轴一起转动。尾轴与尾轴管水密封主要是借助固定在尾轴上的固定环,通过旋转密封套筒带动动密封件和固定在尾轴管密封座上的静密封件产生端面连续摩擦接触。弹簧组件上的弹簧压力保证了动环与静环的持续接触与自动补偿,从而实现了密封,防止进流管道内的水进入船舱。

唇形密封由氟橡胶制成,内部装有一根金属簧片,金属簧片能以一定预紧力作用在唇形密封上,使其以适当紧度贴合在衬套上,保证唇形密封与衬套间的密封性。

4 某船尾轴密封装置

每艘船有4套KWJS型尾轴密封装置分别安装在4套轴系的尾轴上,该种船的数量很多,按规定每船每间隔2年都要进坞或上排修理,每套密封装置则在抽出尾轴后,拆卸出舱进行维修。

5 密封装置的拆卸步骤

轴系布置图见图2。

(1)船上排后,拆下间隔法兰,图2 ⑦,然后拆卸齿形联轴器,图2 ⑥,齿形联轴器有法兰套筒、轴毂和锥形套组成,紧固在尾轴上的锥形套和轴毂需用液压油才能进行拆卸,拆卸后,用规定溶济清洗干净,锥形套外径与轴毂内径之间的表面上涂上一层合格润滑油;

(2)拆卸隔舱密封,图2 ⑤和轴系接地装置,图2 ④,拆卸支点轴承,图2 ③的底座上盖、内外圈、密封和轴承滚珠等零部件,对轴承的零部进行清洁保养;

(3)拆除尾轴密封装置,图2 ②的接水管,分别松开动、静环密封组合件上的紧固螺钉;

(4)关闭和滑油系统连通的油阀,由导叶体上的下连接口将油泄净。拆下接传送器的两根反馈软轴。拆下紧接在尾板法兰内侧的油管和水管。在喷水推进装置的吊环螺栓上系上索具和滑轮,拆下螺钉,图3 ②将组件图3 ①连同轴小心地移出。直至动、静环密封组合件能从尾轴图2 ①的前端退出为止,把拆出的动、静环密封组合件都送车间进行全面分解检修,见图3。

6 密封装置漏水原因分析和修理方案

6.1 原因分析

从密封装置的结构和工作原理可知,漏水的主要原因是主密封副的动、静环之间出现异常磨损,当然,“O型胶圈”的密封失效也会漏水,造成异常磨损的情况有:endprint

(1)弹簧组件预紧力不当,造成动、静环间接触不符合要求;

(2)从主机来的冷却水冷却效果不好,造成密封接触面温度过高;

(3)径向唇形密封密封不良,造成泥沙或微生物进入主密封副之间;

(4) 密封装置的垂直度和同轴度超过规定值。

6.2 检查发现的情况

(1) 主密封副配合面之间有严重拉痕且呈凹凸不平状;

(2)径向唇形密封和O型胶圈老化失效;

(3) 密封装置的垂直度和同轴度超过规定值;

(4) 弹簧组未发现有弹簧断裂、锈蚀等失效情况,其它各部位未发现异常。

6.3 修理方案

主密封副配合面之间有拉痕且呈凹凸不平状的,对动环、静环密封副磨损量不大的,零件可以修复使用,动环和静环的材料一边是碳化硅,另一边是石墨,因此,通常用研磨的方法修复,对研着色检查接触面无断开现象,但对磨损量较大或使用期二年的,则直接换新;还有径向唇形密封、锌环、O型胶圈和螺钉等不合格件换新。

7 密封装置的安装步骤

尾轴密封装置的安装检验过程,可以分为以下步骤:

(1)径向唇形密封的安装

在安装径向唇形密封时,需确保密封法兰内安装径向唇形密封的内腔是清洁的,没有毛刺和损坏。径向唇形密封的安装位置和方向,图1 ③所示。安装时应小心地将径向唇形密封充分推到内腔槽就位,否则冷却水流会明显减少,造成密封装置过早损坏。另外操作时必须尽量小心,否则可能导致径向唇形密封内的金属结构损坏,破坏其密封功能。因此,不能直接在径向唇形密封上过分用力。

(2)锌环的安装

将锌环放进密封法兰中,轻轻地预紧所有的螺钉,再将它们拧紧到额定力矩值8 Nm。

(3)衬套的安装

将衬套在轴上按规定尺寸(13,0±1,0 mm)推到预定位置,需确保对开环的对开缝隙不在紧定螺钉的下面,否则可能出现不能夹紧的情况,造成零件严重损坏。轻轻将各紧定螺钉预紧,然后再将它们拧紧到额定的力矩值20 Nm。安装时应保证A的值以防止径向唇形密封过分磨损,另外A值对保证衬套不碰密封法兰和密封座是很重要的。

(4)密封座的安装

安装密封座时,先将法兰垫圈安装到密封法兰上。然后在密封法兰的O型圈上轻轻涂一层适当的油膜(例如硅脂或油),并将O型圈安装在密封法兰上的O型圈槽内。再将法兰垫圈上的各孔与密封法兰上相应的孔对准,小心地将密封座在密封法兰上充分推到位,并超过O型圈,以确保水冲洗连接口正确就位。再安装螺栓和垫圈,轻轻预紧所有的螺栓,然后再将它们拧紧到额定力矩4 Nm。

(5)机械密封的安装

在静环O型圈上薄薄地涂上一层适当的润滑剂(如硅脂或油)。将静环的后O型圈安装到密封座上,并将O型圈外径安装到静环的外径上。小心地将静环在密封座内充分推到位,将驱动销与静环内的驱动槽对准。将夹环安装在密封座内就位,并轻轻地预紧所有的六角螺钉,然后再将它们拧紧到额定力矩20 Nm。由于静环是用脆性材料制成的,因此在安装时不可过分用力,否则可能造成静环的永久损坏,导致泄漏。

从旋转密封套筒上将对开环拆下。在确保轴上没有毛刺和锐边的情况下,用适当的润滑剂使轴稍微润滑。在轴O型圈上用适当的润滑剂,例如硅脂或油,涂上一层油膜,并使旋转密封套筒在轴上滑动,直到动环碰到静环。这时候必须小心谨慎,以免密封面的碎裂或者出现豁口,从而造成泄漏。

将对开环安装到轴上,并将其充分地推到在旋转密封套筒下就位,需确保对开缝不在驱动螺钉下。将驱动螺钉拧出一半长,在螺纹上涂上Loctite243。然后将驱动螺钉轻轻预紧到额定力矩20 Nm。

(6)密封装置的检验与调整

静态检验与调整:将冷却水供应接到密封座的进口,并将冷却水按规定定流量(150~300 l/hr)输送到密封上。冷却水温度应不超过60 ℃,施加的水压应不超过0.5 MPa。

当船舶已经下水后,需以尾轴为基准,按规定值校核尾轴密封装置的垂直度和同轴度(图4所示)。如果垂直度大于规定值,必须进行调整。如需进行垂直度调整,则应确保冷却水停止供应。将螺栓从密封/管子法兰上轻轻松开,但并不完全拆下,并用设定螺钉来调整此垂直度直到规定值。调整完毕后,设定螺钉应锁定在所达到的位置上,并使锁紧螺母按力矩30 Nm拧紧。螺栓按30 Nm拧到密封/管子法兰上,最后,重新向密封装置供应冷却水。

动态检验:结合航行试验进行,检验标准是密封副滴漏水不大于20 ml/min(滴水不能成线条)以及磨擦副表面温度≤55 ℃。

8 结语

该KWJS型尾轴密封装置是专门为某类船设计的,本文阐述该型密封装置漏水原因分析和维修,旨在提高大家对该型密封装置的总体认识和了解,以便从业人员更有效地做好该型密封装置的管理、维护和维修保障工作,保证船舶的正常航行安全。

参考文献

[1]张骜.船舶动力装置「M」.哈尔滨工程大学出版社.2007.

地下水管漏水检测方法 篇4

音听检漏法

音听检漏法分为阀栓听音和地面听音两种,前者用于查找漏水的线索和范围,简称漏点预定位;后者用于确定漏水点位置,简称漏点精确定位。

漏点预定位是指听漏棒、电子听漏仪或噪声自动记录仪来探测供水管道漏水范围的方法,根据使用仪器的不同,操作的方法也不尽相同,到目前止,实用的,有效诉,成本低的预定位技术主要有阀栓听音法,当然类同于GPL99、GPL95,包括PARMALOGA等方法,虽然也能用当其综合效果不好,而且成本高。

(1)阀栓听音法

阀栓跌间法是用听漏棒或电子放大听漏仪直接在管道暴露点(如消火检、阀门及暴露的管道等)听测由漏水点产生的漏水声,从而确定漏水管道,缩小漏水检测范围。金属管道漏水声频率一般在300~2500Hz之间,而非金属管道漏水声频率在100~700Hz之间。听测点距漏水点位置越近,听测到漏水声越大;反之,越小。

(2)地面听音法

当通过预定位方法确定漏水管段后,用电子放大听漏仪在地面听测地下管道的漏水点,并进行精确定位。听测方式为沿着漏水管道走向以一定间距逐点听测比较,当地面拾音器靠近漏水点时,听测到的漏水声越强,在漏水点在上方达到最大。

拾音器放置间距与管道材质有关,一般说来,金属管道间距为1~2米,而非金属管道为0.5~1米,水泥路面间距为1~2米,土路面为0.5米。地下管道漏水检测服务027-87311922

相关检漏法

相关检漏法是第三代技术,是世界上包括中国用的最多的先进、有效的一种精确确定漏点的检漏方法,特别适用于环境干扰噪声大、管道埋设深或不适宜用地面听漏法的区域。用相关仪可快速准确地测出地下管道漏水点的准确位置。

一套完整的相关仪主要是由一台相关仪主机(无线电接收机和微处理器等组成)、二台无线电发射机(带前置放大器)和二个高灵敏度振动传感器组成。其工作原理为:当管道漏水时,在漏口处会产生漏水声波,并沿管道向远方传播,当把传感器放在管道或连接件的不同位置时,相关仪主机可测出由漏口产生的漏水声波传播到不同传感器的时间差Td,只要给定两个传感器之间管道的实际长度L和声波在该管道的传播速度V,漏水点的位置Lx就可按下式计算出来。

Lx=(L-V×Td)K2

式中的V取决于管材、管径和管道中的介质,单位为mKms,并全部存入相关仪主机中。

相关仪也经历了从低到高性能的发展过程,现代高性能的相关仪具有时间域和频率域(FFT)时实相关处理功能,同是具有高分辨率(0.1ms)、频谱分析及陷波、自动滤波、测管道声速和距离等功能,如德国SEBA的相关仪SEBADYNACORR,新型相关仪CORRELUXPL都具备这些功能。漏水声自动记录监测法

以德国SEBA泄漏噪声自动记录仪为例,德国SEBA的GPL99是由多台数据记录仪和一台控制器组成的整体化声波接收系统。当装有专用软件的计算机对数据记录仪进行编程后,只要将记录仪放在管网的不同位置,如消火检、阀门及其他管道暴露点等,按预设时间(如深义2∶00~4∶00)同时自动开K关记录仪,可记录管道各处的漏水声信号,该信号经数字化后自动存入记录仪中,并通过专用软件在计算机上进行处理,从而快速探测装有记录仪的管网区域内是否存在漏水。人耳通常能听到30dB以上的漏水声,而泄漏噪声自动记录仪可探测到10dB以上的漏水声。

数据记录仪放置距离视管材、管径等情况而定,一般说来,金属管道可选200~400米的间距,非金属管道应在100之内的间距。

判别漏水的依据是:每个漏水点会产生一个持续的漏水声,根据记录仪记录的噪声强度和频繁度来判断在记录仪附近是否有漏水的存在,计算机软件自动识别并作二维或三维图。

分区检漏法

在管道听测漏水检测声时,一般说来,漏点大产生的漏水声比漏点小产生的漏水声要大一声,但漏点大到一定程度漏水声反而小了,因此,我们不能认为听到的漏水声大,其漏水量就大,有时实际情况正姨相反。分区检漏法使漏水点按漏水量大小分烦恼成为可能,并因此能做到:控制大的漏水点并首先被排除掉。

每个管网中都存在着多处小的漏水点和几处大的漏水点,经验表明,漏水总量的80%%是由20%%大漏水点造成的。因此,尽快排除大的漏水点才能更好地控制漏耗,降低漏失率,同时,分区检漏可大大提高检漏速度。

所谓分区检漏法是:是主要应用流量计测漏。首先关闭与该区相连的阀门,使该区与其他区分离,然后用一条消防水带一端接在被隔离区的消火栓上,另一端接到流量计的测试装置上;再将第二条消防水带一端接在其他区的消火栓上,另一端接流量计的测试装置上,最后开启消火栓,向被隔离区管网供水。借助于流量计,测量该区的流量,可得到某一压力下的漏水量。如果有漏水,可通过依此关K开该区的阀门,可发现哪一段管道漏水。德国SEBA的流量计TDM10-60正是为分区检漏而设计的。

采用分区检漏法检漏的优点:

(1)能迅速排除大的漏水点;

(2)系统地测试,可进行管网状况分析;

(3)用所测流量与正常流量比较,可以发现漏水的早期迹象。

其不足之处就是可能会影响部分居民用水。另它装载在车上操作起来方便。

区域泄漏普查系统法

区域泄漏普查系统法是一种目前最新型的,经过实践证明实用有效的一种方法。它在方法和技术上主要是集了上述2,3,4三种方法的优点,并应用了目前声学,电子,软件,通讯,信号处理,数字化处理等综合技术。

区域泄漏普查系统(以下简称多探头相关仪),由英国BADCOM公司研究生产,埃德尔集团自主开发中文操作界面,是目前世界上独一无二的:集漏水预定位和精定位于一体,仅一次检测即可完成一定区域内的漏点预定位和漏点精定位的仪器,而且对管道属性要求不高,可以在不清楚管材管径的情况下进行漏水定位。从而实现了从发现漏水点到漏水点精确定位,从一段管线到大面积的检漏普查,仅用一套仪器就可完成。

多探头相关仪,顾名思义多探头,从2个探头开始,最多可配置到192个探头;以实现区域漏水声音的记录。普通相关仪则是我们已熟知的,其原理是根据漏水声沿管道传播到传感器的时间差来确定漏点位置的,而多探头相关仪有强大的软件支持,可反复利用在测试中收集到的大量相关测漏数据来验证检测结果,因此大大提高了检测的效率和准确度。

多探头相关仪的记录仪(简称探头)具有防水功能,不用无线发射,可排除无线干扰和盲区,区域泄漏普查系统可对PVC管和水泥管进行检漏。

测试时间不受限制(从10秒~3小时),可在白天或夜间测试,避免了其它产品只能在夜间测试的局限性。

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