線性聚乙烯裝置銫源表的故障及解決措施

姜 漫

（中國石油天然氣股份有限公司大慶石化分公司化工三廠）

線性聚乙烯裝置反應器的生產過程復雜、多樣，屬于高溫高壓、易燃易爆的工況，為保證裝置的正常運行， 需要及時了解罐內介質的反應程度，但考慮到反應器內物料的特殊性（屬于粘附性大、腐蝕性強、毒性大的顆粒狀、粉末狀、固狀、漿液狀物料）［1］，常規的接觸式測量儀表難以滿足現場較高的測量精度要求，因此只能采用非接觸式測量儀表。放射性密度計——銫源表R4001-48是一種非接觸式測量儀表，可以用于檢測線性聚乙烯裝置反應器內的結塊情況，反應器內一旦發生結塊，將由銫源表R4001-48 檢測結塊的大小、部位等技術參數。 同時，數據的準確與否也關系到工藝生產操作， 正確的數據可以消除隱患，防止事故擴大，避免損失；而錯誤的數據則會導致誤操作，容易發生爆聚等重大事故，造成不必要的人身或財產損失。

1 銫源表R4001-48 簡介

1.1 工作原理

銫源表R4001-48 的工作原理是： 當射線通過吸收物質時，射線強度減弱，其減弱程度與吸收物質的密度有關。 銫源表R4001-48 的放射源放置在一個鉛罐內， 安裝在被測管道的一側，探測器安裝在被測管道的另一側。 放射源發出γ 射線穿過被測容器的管壁和介質到達探測器，當罐內介質的密度發生改變時， 銫源表R4001-48 探測器接收到的射線能量會發生變化，然后可將檢測到的射線能量的變化轉換為密度值。 可見，銫源表R4001-48 能夠提供高精度的密度測量并快速反映物質密度的變化［2］。

1.2 基本結構及作用

銫源表R4001-48 的基本結構框圖如圖1 所示［3］。

圖1 銫源表R4001-48 的基本結構框圖

考慮到被測介質的密度低、 測量范圍小，放射源穿透能力不用太大，所以放射源選擇同位素Cs137；探測器選用的是閃爍探測器，主要用于接收射線并轉換成電信號；信號轉換器包括中央處理器、輸入通道、輸出通道、內存及隨機存儲器等， 主要功能是將電信號轉換成標準信號輸出，對密度信號進行放大、 運算并實現電流輸出，對儀器進行故障診斷、 報警并提示故障排除方法，還可以進行簡單的標定；顯示記錄儀主要用于顯示或記錄標準信號。

2 故障原因分析及解決措施

線性聚乙烯裝置所使用的銫源表R4001-48在2018 年開始頻繁故障， 給工藝正常生產帶來了一定的影響，為解決這個問題，儀表車間進行了深入研究。

2.1 故障原因分析

統計8 個月的故障次數，從人、機（設備）、物（物料）、法（方法）、環（環境）5 個方面進行分析，找出影響儀表運行的各方面因素，繪制因果圖如圖2 所示。

圖2 銫源表故障因果圖

各儀表故障影響因素統計表見表1， 可以看出，故障的主要原因是控制故障和探頭板計數器故障。

表1 儀表故障影響因素統計表

2.2 解決措施

對于控制故障， 為保證控制器正常運行，特制定以下措施：

a. 更新主要模塊，優化穩定性；

b. 清洗線路板；

c. 清洗排風系統；

d. 監控各報警點電壓值和脈沖數。

對于探頭板計數器故障，為保證檢測信號的準確性，特制定以下措施：

a. 更換新型計數管；

b. 探頭做防潮處理；

c. 電纜接頭做防水處理；

d. 對探頭板電壓進行監控。

3 整改過程

3.1 控制系統整改

將整個控制系統元器件測試一遍，然后對懷疑有問題的模塊進行測試和動作試驗。 發現隨著試驗次數的增多，系統出現穩定性差、溫度高、輸出不穩定狀況，通過檢查，認為應該更新新型模塊，優化控制系統。 經與廠家聯系得知，該系統主要模塊已經更新，并生產出了最新型芯片，故進行了緊急訂貨。

針對集成電路板灰塵大、 散熱不好的問題，從提高維護頻次入手，決定每月除塵一次，每月檢查并清洗通風散熱系統一次。

在備件未到貨期間，為防止控制點發生報警現象， 決定每天檢查兩次， 主要測量16 點電壓值，并記錄16 點脈沖數的變化值，發現問題及時處理。

3.2 探頭板計數器問題整改

計數管不可維修， 通過功能試驗測定參數，發現由于元器件老化等問題導致變送部分性能不穩定，產生了尖銳波，因此需要緊急訂購新型計數管。

加強維護工作，針對探頭缸雨天泛潮問題采用厚塑料布進行嚴密外包。

更換電纜管接頭的防水密封圈，并且外層用塑料布外包。

每月清洗檢查一次探頭缸，確保計數管正常工作。

每天兩次檢測探頭板500V 電壓， 并記錄信號變化情況，發現問題及時處理，防止各點信號錯誤。

4 整改效果

經過一系列整改后銫源表的運行情況得到了一定改善，整改后5 個月的儀表運行情況見表2。

表2 整改后的儀表運行情況

訂購的備件到貨后進行了更換，經過試運行觀察和測試發現，運行情況良好，表3 為更換備件后5 個月的儀表故障統計情況。

表3 更換備件后的儀表故障統計情況

從表2、3 可以看出， 銫源表R4001-48 的故障情況得到了極大的改善， 目前已恢復正常運行。

5 結束語

銫源表R4001-48 在線性聚乙烯裝置中應用時故障頻發，為此分析了故障原因并提出了解決措施，解決了銫源表的故障問題。 但影響銫源表正常運行的因素是多方面的，包括操作、維護及設備等技術問題，因此在發生故障時，要多方位考慮，并且要多學習相關專業知識，這樣才能解決所發生的任何問題。