RF-300EGM2型X光机的故障排查与处理

袁 彬，成科倡，李 然，代 浩

（青岛兰石重型机械设备有限公司，山东青岛 266426）

0 引言

青岛兰石重型机械设备有限公司使用的理学RF-300 EGM2 型X 光机主要用于钢板焊接后的无损检测，设备由控制台、X 射线发生器和连接电缆组成。X 射线的管电压130～300 kV可调，射线穿透能力约为48 mm，输入电压190～240 VAC。射线发生器采用SF6气体绝缘，冷却方式为阳极接地散热器强制空冷。当X 射线连续发生6 min 以上时，将会强制性地确保与X射线发生时间相同的停机时间。并且使用结束后不能立即断电停机，需要设备冷却风扇继续运转5 min，待装置完全冷却后再停机断电。

X 射线发生器结构组成：①金属陶瓷X 射线管；②高压变压器（与灯丝加热线圈通用）；③温度传感器、气压下降检测传感器和气压计；④低压电缆插座；⑤X 射线发生指示灯；⑥X 射线管冷却用散热器。其中，金属陶瓷X 射线管和高压变压器完全密封于金属箱体，始终置于SF6绝缘气体之中，散热器对X射线阳极进行强制空冷散热。

1 故障现象

操作人员准备使用设备进行工件透照无损检测时，总电上电后打开电源开关，设备未出现报警提示音，在错误指示位置出现“E03”报警（图1）。对照设备资料报警信息：“E03：Gas pressure low switch ON;Generator unconnected;Cord disconnected”——“发生器异常：未连接、气压异常、温度开关动作”。

图1 X 光机面板报警信息

在之前出现此问题时，一般原因为控制器与射线机之间的控制电缆出现断线情况，控制线共9 芯，两侧分别由对应航空插头连接。本次出现问题后，使用多用表测量未发现有断线、虚接的情况，后将问题往上反馈进行专项检查。

2 故障排查

（1）查看射线发生器处的绝缘气体压力值为0.43 MPa，符合设备使用要求。

（2）使用多用表蜂鸣档测量9 芯连接电缆，为一对一导通，无问题。在以前曾发生过航空插头固定螺栓过长与线芯绝缘不良情况，着重对该位置进行检查，未发现问题。

（3）分析射线发生器的线路：温度传感器和气压传感器均为开关量信号且为串联方式，有一个出现问题断开就会出现报警。通过对线路的分析，确定航空插头上的7 号脚与9 号脚为检测线路，用多用表测量为导通状态。

总体分析后人为，从控制台出来的连接电缆和射线发生器均无问题。为判断检查的正确性，将另一个控制台用现有的连接电缆和射线发生器进行连接，上电后无报警，调节管电压值均有射线发出，使用射线剂量监测仪查看有剂量产生，拍片试机可满足使用调节。因此判断问题发生在控制台内部，由于此设备无电路图纸和原理框图，维修难度较高。

3 故障确认与维修

3.1 射线发生器

分析射线发生器接线后列出表1。

表1 RF-300EGM2 型X 光机接线表

3.2 根据说明书和接线表分析设备故障

（1）1、2、4 号线芯为散热风机、机头指示的一是用于X 射线发生器的强制风冷，二是用于机头射线产生的灯光显示，不会反馈信号给控制台。

（2）3 号、5 号线芯为高压发生器的高压变压器一次主线圈引线，这两根线路有电后射线发生器才能得到高压并发生射线。

（3）6 号线芯是毫安反馈线，在有射线发生后将高压线包的二次电流反馈给控制台，控制台可根据反馈信号对一次高压进行保护。

（4）7 号、9 号线芯从发生器来看是常闭开关量，在温度和气压满足要求的情况下一直导通，起到保护设备的作用。绝缘气体压力低时会出现高压打火，温度高了容易造成设备损坏，因此7号线判断为本次故障检查的重点。

3.3 控制台电路板的检查维修

（1）通过对控制台进行跟线测量，发现7 号线直接连接到电路板，又对电路板进行跟线测量，7 号线到达一个控制继电器的线圈，而控制继电器的线圈另一端是一根公用线（+24 VAC），由此判断此继电器为保护继电器，通过7 号、9 号线来控制此继电器的吸合。

（2）通过对比测量发现7 号线连接的继电器线圈两端的续流贴片二极管D9 断开（图2），型号为肖特基二极管：丝印S3。更换新二极管后，试机依然出现E03 报警。

图2 控制电路板损坏的续流二极管

（3）检修电路板后，对调两控制台的控制电路板，均能在正常的设备上出射线，电路板问题排除。

（4）通过以上分析，在设备上电后、未出高压前会进行一步自检，确认发生器与控制台已连接并且气压与温度正常，并由7号、9 号线之间来控制。

（6）将正常使用的控制台端控制电缆拆除，设备出现E03报警，同时多用表直流电压档测量控制台航空插座的7 号、9 号脚之间的电压为24 VDC。此时设备断电，使用外接线将控制台的7 号、9 号脚之间短接，设备重新上电，未出现E03 报警，由此确认此报警信息只与7 号、9 号脚有关。

（7）上电测量报警控制箱7 号—9 号线之间无电压，说明检测继电器的直流供电存在问题。问题应出现在控制台的控制电源部分。由于面板可以显示，说明只有一路的控制电压存在问题，导致设备自检未能通过。

3.4 控制台电源板的检查

（1）设备总供电为220 VAC，经过一航空插头输入设备，控制台上有一个2P 小空开，用于设备总电的通断。

（2）检查控制台控制供电部分，220 VDC 输入后经过一个控制变压器后进入电路板，电路板有两路插头，一路为输入接控制变压器，另一路为输出接控制电路板。

（3）上电测量变压器的输出电压，使用多用表测量与控制变压器的标记进行比对，多抽头变压器的各输出电压均正常。

（4）将整流电路板拆下，检查电路板的控制结构为：交流电输入→整流桥整流→稳压电路板→输出至控制电路板，42 VAC 输入进行桥式整流后为38 VDC，经过稳压电路板后为24 VDC 输出供给电路板。

（5）使用多用表二极管档对电路板各整流桥和稳压电路板进行测量，确定了稳压电路板损坏，元器件被击穿，导致无控制电压（图3）。

图3 损坏的稳压电路板

3.5 处理措施

由于此X 光机为进口设备，对稳压电路板上各元件进行检查并寻件，未能找到合适备件。损坏的供电电路板报价约5000元，并且货期较长。通过对设备工作原理的分析，该路电源用于电路板上继电器和控制台侧报警铃的供电。为及时恢复设备投入生产，利用国产备件进行替代。寻到一个稳压模块，输入28～60 VDC 输出24 VDC，价格较低且能在控制台内安装（图4）。备件安装完成后连接X 射线发生器，试机正常后出射线进行拍胶片试验，通过查看胶片黑度及试块缺陷位置满足使用要求，问题得以解决。

图4 使用替代稳压模块

4 故障分析及防范

本次故障原因为控制电源无输出，导致设备开机时无法完成自检，分析控制电源损坏原因为过压造成稳压电路元件击穿。经过对操作人员和班组维修人员进行询问，设备出现问题时曾出现过控制保险烧断情况，烧断保险是因为将设备从探伤2号场地移到4 号场地时，电工接线时错将220 VAC 接到380 VAC 造成过压损坏。

综合分析后认为此次设备损坏原因为：①设备电流较大，无专用插头，需电工对设备进行拆接线；②拆接线电工对设备不熟悉，导致供电电源接错；③操作人员对设备供电不了解，未及时告知接线人员；④设备无明确供电标识，未能清晰体现供电电压。

通过此次设备故障特制定以下防范措施：①制作醒目的标识贴，在控制台上张贴“设备供电220 VAC，航插：1 火2 零3地”（图5）；②就设备供电情况对操作工、电工等人员进行培训；③采购专用航空插头，在设备使用场所安装专用插座。

图5 设备外壳张贴醒目标识

5 结语

由于拆接线电工对设备了解程度不够，拆接线时为两名员工进行，接线人员未及时与其他人员沟通，导致错接电源线造成设备损坏。由于人员对射线设备心存惧怕，对射线机的使用和原理接触较少，导致对设备了解不足。而射线设备属于特殊设备，可参考的维修案例较少，维修过程涉及到理论知识较多，如高低压的供电、射线的发生等内容。在维修过程中要对设备结构原理了解清晰，才能在模拟条件下完成故障的处理。