线性聚乙烯装置铯源表的故障及解决措施

姜 漫

（中国石油天然气股份有限公司大庆石化分公司化工三厂）

线性聚乙烯装置反应器的生产过程复杂、多样，属于高温高压、易燃易爆的工况，为保证装置的正常运行， 需要及时了解罐内介质的反应程度，但考虑到反应器内物料的特殊性（属于粘附性大、腐蚀性强、毒性大的颗粒状、粉末状、固状、浆液状物料）［1］，常规的接触式测量仪表难以满足现场较高的测量精度要求，因此只能采用非接触式测量仪表。放射性密度计——铯源表R4001-48是一种非接触式测量仪表，可以用于检测线性聚乙烯装置反应器内的结块情况，反应器内一旦发生结块，将由铯源表R4001-48 检测结块的大小、部位等技术参数。 同时，数据的准确与否也关系到工艺生产操作， 正确的数据可以消除隐患，防止事故扩大，避免损失；而错误的数据则会导致误操作，容易发生爆聚等重大事故，造成不必要的人身或财产损失。

1 铯源表R4001-48 简介

1.1 工作原理

铯源表R4001-48 的工作原理是： 当射线通过吸收物质时，射线强度减弱，其减弱程度与吸收物质的密度有关。 铯源表R4001-48 的放射源放置在一个铅罐内， 安装在被测管道的一侧，探测器安装在被测管道的另一侧。 放射源发出γ 射线穿过被测容器的管壁和介质到达探测器，当罐内介质的密度发生改变时， 铯源表R4001-48 探测器接收到的射线能量会发生变化，然后可将检测到的射线能量的变化转换为密度值。 可见，铯源表R4001-48 能够提供高精度的密度测量并快速反映物质密度的变化［2］。

1.2 基本结构及作用

铯源表R4001-48 的基本结构框图如图1 所示［3］。

图1 铯源表R4001-48 的基本结构框图

考虑到被测介质的密度低、 测量范围小，放射源穿透能力不用太大，所以放射源选择同位素Cs137；探测器选用的是闪烁探测器，主要用于接收射线并转换成电信号；信号转换器包括中央处理器、输入通道、输出通道、内存及随机存储器等， 主要功能是将电信号转换成标准信号输出，对密度信号进行放大、 运算并实现电流输出，对仪器进行故障诊断、 报警并提示故障排除方法，还可以进行简单的标定；显示记录仪主要用于显示或记录标准信号。

2 故障原因分析及解决措施

线性聚乙烯装置所使用的铯源表R4001-48在2018 年开始频繁故障， 给工艺正常生产带来了一定的影响，为解决这个问题，仪表车间进行了深入研究。

2.1 故障原因分析

统计8 个月的故障次数，从人、机（设备）、物（物料）、法（方法）、环（环境）5 个方面进行分析，找出影响仪表运行的各方面因素，绘制因果图如图2 所示。

图2 铯源表故障因果图

各仪表故障影响因素统计表见表1， 可以看出，故障的主要原因是控制故障和探头板计数器故障。

表1 仪表故障影响因素统计表

2.2 解决措施

对于控制故障， 为保证控制器正常运行，特制定以下措施：

a. 更新主要模块，优化稳定性；

b. 清洗线路板；

c. 清洗排风系统；

d. 监控各报警点电压值和脉冲数。

对于探头板计数器故障，为保证检测信号的准确性，特制定以下措施：

a. 更换新型计数管；

b. 探头做防潮处理；

c. 电缆接头做防水处理；

d. 对探头板电压进行监控。

3 整改过程

3.1 控制系统整改

将整个控制系统元器件测试一遍，然后对怀疑有问题的模块进行测试和动作试验。 发现随着试验次数的增多，系统出现稳定性差、温度高、输出不稳定状况，通过检查，认为应该更新新型模块，优化控制系统。 经与厂家联系得知，该系统主要模块已经更新，并生产出了最新型芯片，故进行了紧急订货。

针对集成电路板灰尘大、 散热不好的问题，从提高维护频次入手，决定每月除尘一次，每月检查并清洗通风散热系统一次。

在备件未到货期间，为防止控制点发生报警现象， 决定每天检查两次， 主要测量16 点电压值，并记录16 点脉冲数的变化值，发现问题及时处理。

3.2 探头板计数器问题整改

计数管不可维修， 通过功能试验测定参数，发现由于元器件老化等问题导致变送部分性能不稳定，产生了尖锐波，因此需要紧急订购新型计数管。

加强维护工作，针对探头缸雨天泛潮问题采用厚塑料布进行严密外包。

更换电缆管接头的防水密封圈，并且外层用塑料布外包。

每月清洗检查一次探头缸，确保计数管正常工作。

每天两次检测探头板500V 电压， 并记录信号变化情况，发现问题及时处理，防止各点信号错误。

4 整改效果

经过一系列整改后铯源表的运行情况得到了一定改善，整改后5 个月的仪表运行情况见表2。

表2 整改后的仪表运行情况

订购的备件到货后进行了更换，经过试运行观察和测试发现，运行情况良好，表3 为更换备件后5 个月的仪表故障统计情况。

表3 更换备件后的仪表故障统计情况

从表2、3 可以看出， 铯源表R4001-48 的故障情况得到了极大的改善， 目前已恢复正常运行。

5 结束语

铯源表R4001-48 在线性聚乙烯装置中应用时故障频发，为此分析了故障原因并提出了解决措施，解决了铯源表的故障问题。 但影响铯源表正常运行的因素是多方面的，包括操作、维护及设备等技术问题，因此在发生故障时，要多方位考虑，并且要多学习相关专业知识，这样才能解决所发生的任何问题。