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挤压机长周期提速运行故障分析与处理

供稿:中国工控网 2016/8/16 10:48:59

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  故障现象:丙纶细旦短纤维生产过程中,工艺生产线中低负荷运行时平稳,但当提速大负荷运行时,常出现挤压机无任何报警停车事故。

  原因分析:年产万吨丙纶细旦短纤维是公司聚丙烯后延加工的一个项目,主要设备由意大利法瑞公司提供。工艺生产流程大致为:原料—计量混合--熔融—纺丝--冷却-- 上油--集束--牵伸--卷曲--热定型及冷却--切断--打包--成品。在此过程中熔融挤压进料段的控制很重要,聚丙烯粒料在挤压机螺杆的推动下不断向套筒出口端移动,此间一方面置于套筒外围的电加热给聚丙烯粒料加热,另一方面物料与物料,物料与螺杆及套筒间的挤压,剪切使聚丙烯粒料熔融,混合,在出口处处于平均的熔融状态。生产线控制系统采用MACO8000集中控制。若要得到良好的熔融体必须要求仪表对挤压机9个区的温度有精确的控制,同时保证外围其它辅助条件满足,才能使挤压机安全平稳的运行。是从以下几方面分析原因

  一 仪表控制系统

  首先从仪表控制部分的以下几个方面进行检查分析

  1、辅助控制回路(开车回路)分析

  开车条件

  1)MACO8000控制系统是否正常

  前纺控制系统中挤压机9个区温度控制(控制点偏差不高于10度),纺丝泵10个区的温度压力控制及后纺多点温度控制正常,压力控制正常,(各点必须按联锁点要求控制),MACO8000内部允许的开车接点才能输出,此时条件满足各转动设备允许启动。以上条件是挤压机运行的一个重要参数,所以对仪表控制有很高的要求。

  2) 料斗料位控制

  挤压机进料是由Mcm Metering Control Unit系统实现。进料的多少根据生产情况通过系统设置。料斗设计上下两个料位计检测,上料位接点报警,下料位接点联锁停车。

  3) 电机及驱动器风机运行正常(电气专业配合检查)

  电机及驱动器在启用前必须要求各部分冷却风机正常投运,从而确保驱动器运行的安全可靠。

  4) 主电机润滑油系统正常

  主电机齿轮箱润滑油系统对流量,温度,压力进行了检测,其中压力高低报检测非常重要,低报参与联锁。系统启动6分钟后油压大于低限值,接点输出,允许开车。否则联锁停车。

  以上各条件均满足的情况下,辅助回路允许开车,继电器7K2线圈带电,接点送出,驱动器开始进行内部监测。

  二、驱动器输入/输出信号检测

  驱动器输入/输出信号检测,由7个指示灯表示  1)1phase(一相)  2)45~65Hz(同步化)  3)3phase(三相)  4)overcurrent trip(过流跳闸)  5)run(运行)  6)rotating(旋转)  7)health(正常) 若故障停车,故障解除后按Reset复位。

  正常开车前1 2 3 4 7号灯亮,说明驱动器自检正常,允许开车,当继电器7k2接点闭合,辅助回路开/停车指令经外部接线传到端子31上,使开车信号端子34带电,接点输入后(5)Run灯亮。保证这一信号的前提条件是热敏电阻/微温计正常(在电机的磁场和极间绕组内装入温度传感电阻,防止延长热过载)电机启动,此回路检测电压为直流+24v。设备转动正常,(6)ROTATING灯亮,开车运行正常。驱动器的控制信号由MACO8000控制系统提供0~10V速度调节信号,经4、 7端子输入。开车过程中可以通过4、11端子进行监测。

  三、挤压机提速后无报警停车故障原因分析

  1)、挤压机转速控制回路

  挤压机的转速由过滤器后部压力控制,而挤压机过滤器前后压力及压差都是保证挤压机正常运行的重要参数,并且参与联锁。正常生产时压差一定要控制在要求范围内。若后部压力测量出现故障(低于实际值),MACO8000控制系统PID输出增大,要求挤压机转速提高,但下料系统无法及时跟踪下料,导致料位空料,或过滤器前后压力减小,报警停车。这种情况是料位先报警后停车。只有上料位开关的报警接点未正常输出系统才出现无报警停车。

  实际现场停车时,MACO8000输出指示最大,主电机电流不是很大。此时检查料位和驱动器即可确认故障原因。事故当天现场检查料位,接点输出正常,可排除料位故障的可能性。即确定驱动器输出跟踪故障。

  2)、挤压机套筒1区温度及0区温度控制分析

  若主挤压机驱动器输出跟踪故障排除,仍然出现挤压机提速后无报警停车故障,则要考虑挤压机筒体温度。

  当挤压机套筒1区温度过低,0区温度过高时,粒料在0区至1区过渡段形成粘度较大的浆料,进料通道不畅使进料减小,同时造成挤压机负荷过大,于是形成空筒使过滤器前后部压力过低联锁停车。出现这种情况时,一般料位正常,MACO8000输出指示最大,主电机电流达很大。在短时间内不能及时处理,会出现无报警停车。解决的办法是工艺调整操作,提高1区控制温度,确保0区冷却水温,使物料通道通畅,熔体性能良好。同时要求操作人员加强对各参数监控。

  3)、驱动器内检故障分析(电气专业配合)

  在辅助回路正常,调速控制信号正常,工艺操作正常的情况下,全线提速后无报警停车。一般故障出现在驱动器内部。通过仪器检查发现挤压机驱动器内热敏电阻PTC90异常,开车后随时间延长其表面温度升高,当达到88度时驱动中断引起主电机停车。这种现象没有造成任何报警。解决办法是停工时对驱动器内部散热器,通风风机,热敏电阻等元器件进行检查清理,更换主电机风机过滤网,改善换热效果。

  处理方法:以上各步检查完毕,故障原因基本可确定,针对各种故障原因进行相应处理。


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