板框厢式隔膜压滤机
引言
克拉玛依石化公司白土精制装置于1995年9月投产，设计生产能力为15万吨／年。为了保证产品质量合格，过滤系统采用两级过滤。一级过滤使用自动板框式压滤机，装置有3台一级自动板框式压滤机(以下简称压滤机)。由于该压滤机设备老化、陈旧、过滤保压不足，正常过滤时，漏油、刺油，造成地面油污多；液压站系统、电器控制系统故障多而导致维护工作量重、难度大，不能确保装置长时间安全运行。根据压滤机实际使用过程中存在的问题，在总结和分析了压滤机故障基础上，结合理论和实际，研究和制定出了相应的解决方案。
压滤机的工作过程
压滤机主要由六大部分组成：机架部分、滤板移动装置、过滤部分、液压站部分、自动接液翻板、电器控制回路部分。压滤机工作运行时，液压站供动力，通过液压执行机构来完成过滤床的夹紧、保压、补压、松开，自动拉取板器的取板、拉板等功能。
(1)压紧滤板过程电动机带动柱塞油泵，电磁换向阀动作，油缸前进，当机头压力逐渐上升到电接点压力表调定的上限压力时，油泵停止工作，液控单向阀保压，可进行供料过滤；
(2)加压过滤过程用油浆泵将物料从尾板中心孑L送至各滤室，当物料灌满全部滤室时，油浆借助给料泵的压力在过滤介质(滤布)两侧形成压力差，进行固液分离。白土由于滤布的阻挡滞留在滤室里，滤液通过滤布流人滤板泄液孑L排出；
(3)吹风过程在加压过程结束后，打开人料管吹风阀门，通过吹风管把入料管中的油浆吹掉：
(4)滤板松开过程当吹风结束后，需要卸饼清理滤布时，球型电磁换向阀得电，使油缸后腔中的压力油通过此阀流回油箱，过后控制机头前后缸压力油方向的电磁换向阀得电，使压力油直接进人油缸前腔，活塞杆后退，当活塞杆连同压紧板后退到机头的行程开关时，电磁换向阀失电处于中间位置，活塞杆停止运动；
(5)拉板卸饼过程在这个过程中，压力油经调速阀、电磁换向阀进入液压马达，马达带动链轮旋转，通过链条使自动拉取板器左、右移动，运动方向由电磁换向阀控制。当自动拉取板器移动碰到滤板时，压力继电器动作，致使电磁换向阀换向，压力油反向流动，液压马达反向旋转，自动拉取板器反向运动，拉动滤板向机头方向移动。当到达机头后，油压再次上升，又导致压力继电器动作，周而复始，直到将所有滤板取完。
压滤机存在问题及原因分析
压滤机保压不足主要表现为在压紧工作时油压上不去，无法压紧压紧板，其原因除了溢流阀、电磁换向阀失灵外，还有以下几种：
(1)油缸内密封圈漏油：由于液压油中夹带了机械杂质、水分使得油缸的活塞密封环磨损、变硬，容易漏油而导致压滤机保压不足；
(2)液压站系统外泄漏：液压站管线接头经历过拆解和紧固，很多都已发生变形，这也说明管线接头的强度不够。其次，高压焊接式管接头，其上密封圈在多次的拆装后，发生变形密封性能下降，接头也会挤压变形，有时接头泄漏而造成压滤机保压不足。
接液翻板多次发生卡住、电机烧损压滤机机体上的行程控制开关为机械触动开关(，依靠自动拉取板器、接液翻板在行走过程中压动开关杆，引起内置触点闭合或脱开，触发下一个动作。由于在带油或油泥环境下使用，最容易发生触电动作不敏感、开关固定松动的问题。由此导致限位失灵的现象，滤机不再切换到下一个动作，会造成接油翻板翻过现象。尤其是滤机的接液翻板限位失灵已经导致了多次的接液板翻过，卡住，甚至是将翻板电机烧坏的故障。
压紧板不能及时松开压滤机液压油箱的润滑油乳化导致油路生锈，产生机械杂质；另外，液压站油路无过滤器，机械杂质及液压油本身变化产生的胶质、碳渣等无法过滤，被打人液压元件内，使液压元件中的活动件卡涩，导致液压元件不正常工作。最后造成机头不能松开、拉取板器不能换向等故障。
自动拉取板器不拉取板拉取板的控制主要和控制液压马达正反转的电磁换向阀、压力继电器、以及调速阀和溢流阀有关。
(1)膜片式压力继电器不宜承受高压，且易受控制压力波动的影响，膜片容易破损。压力继电器的工作原理是油液压力上升，隔膜鼓起推动柱塞而工作。当隔膜破裂时，压力油直接作用在柱塞上，会有油液从柱塞和套体孑L的配合间隙泄漏出去，使压力继电器的动作值和返回区均有明显变化而出现不稳定现象，因而造成误发动作…。液压油泄漏导致管路压力不能维持，自动拉板器就不执行拉取板工作。分析原因为：
①隔膜质量问题，在检修中发现橡胶隔膜略显生硬，这使得隔膜容易发生折损，而且在滤机现场环境中，冬季室内最低温度处于零下10℃，此时隔膜就会变硬，发生破损的几率也就更大；
②压力继电器触点开关仅靠一个螺钉压紧定位，不可靠，在机械接触和液压冲击下，定位容易松动。此时，压力继电器内的柱塞、隔膜行程需要加大，油液压力持续增高才能触动开关得到换向信号。因此，隔膜的变形量和承受的油压比正常工作条件下都要大，则更容易破损。
(2)溢流阀溢流阀的主阀芯与滑套的配合间隙如果有毛刺及污物，会导致主阀芯卡死拉J。有时主阀芯上阻尼小孑L内有污物堵塞，油压传递不到主阀芯上腔和先导阀的前腔，先导流量几乎为零，压力无法满足要求。
(3)电磁换向阀电磁换向阀中，电磁线圈因为环境水蒸气、腐蚀等原因造成线圈老化。阀芯与阀孑L因毛刺、杂物卡住，摩擦力存在使电磁推不动阀芯，而出现过载，烧坏线圈。由于加工问题，阀本身部分因为阀芯与阀孔的几何精度不好，会造成液压卡紧力。
(4)调速阀由于油液未经精密过滤，油中机械杂质堆积和黏附在节流通道壁上，通流面积减少，使执行元件速度减慢，完全堵死，造成断流；污物被冲走，则造成突跳。混在油液中的机械杂质，以及油液劣化老化生成物，通过节流缝隙时堆积，造成流量不稳定。
电器控制回路故障频繁压滤机电器控制回路采用继电器直接控制，该控制方法存在数目繁多(单台48个)、控制回路复杂、系统故障率高、维护难度大等一系列难题。之前对电器回路进行了改造，采用MELSEC F1-MR PLC代替传统的继电器直接控制，大大改善了系统性能，简化了控制回路，增强了系统可靠性。但是这系统需要专门的编程器，使用上具有局限性，缺乏必要的人机界面和模拟量输人控制功能，这样，每次故障诊断工作量很大。另外，PLc输出接点容易被烧毁，接点烧毁后整个控制程序必须做相应的修改，导致维护工作量重、难度大。3改造方案
解决压滤机保压不足问题
(1)针对液压站管线接头泄漏问题，改造为高加工精度，高强度的管接头。旧管线多处于悬空状态，重新安装管托，使用卡子固定好管路；
(2)重新改造压滤机油缸活塞油封，油封材质选用耐油橡胶，防止硬化；
(3)针对溢流阀失灵问题，拆开主阀芯清洗阀内组件、疏通阻尼孔并重新装配就能修复溢流阀，当发现阀内部件损坏或磨损超过规定要求时，则进行更换或修理；
(4)针对电磁换向阀故障问题，通过螺丝刀等铁质工具试着检查电磁铁是否有磁性，或用万用表测量线圈电阻。如果阀内密封磨损内泄漏过大造成的，清洗或更换密封部件。
解决接液翻板多次卡住问题
原滤机的行程开关改造为金属非接触式开关即接近开关(见图4)，这种开关在不与目标物实际接触的情况下检测靠近传感器的金属目标物，继而发出电信号。这种非接触检测，避免了对传感器自身和目标物的损坏，反应速度快，操作寿命长，即使在有水或油喷溅的苛刻环境中也能稳定检测，防止接液翻板卡住、电机烧损等故障的发生。
安装液压油过滤器，阻止机械杂质进入液压系统元件内部液压油进入液压油箱之前安装过滤器，用以过滤液压油中混人的机械杂质和液压油本身变化所产生的胶质、炭渣质，从而防止阀芯卡死，节流小孔缝隙和阻尼孔的堵塞以及液压元件过快磨损等故障的发生，确保液压元件动作可靠，性能稳定，不出故障。
重新选型液压元器件，针对压滤机故障有针对性选择可靠的液压阀
(1)更换这种膜片式压力继电器为柱塞式压力继电器。柱塞式压力继电器是压力油作用在柱塞底部，克服弹簧阻力后，推动柱塞上升，通过顶杆触动微动开关发出电信号。这种继电器调压范围广，工作稳定可靠，相比较膜片式压力继电器，受压力波动影响小。触点内置，体积小，不存在膜片式继电器容易松动及泄漏的问题；
(2)原溢流阀和远程调压阀独立安装在液压座上，经过液压座油路联接，执行动作时，易受压力冲击、油压衰减和波动的影响。改造使用先导式溢流阀、远程调压阀、电磁换向阀叠加式安装，油压行程短，反应灵敏，稳定性好。电磁换向阀实现减压和卸荷依靠控制远程调压阀实现，远程调压阀又作用在溢流阀的控制口以实现压力变换，所以这三种控制阀可以进行组合叠加存一起．可以盲接进行彼此控制和联系：压滤机的各项程序，无论是在平时生产当中或在检修维护时，工作人员在机器旁就可操作压滤机的压紧、松开、取拉板、l临时停车等电控柜上的各项功能。即节省了工作时间，提高了工作效率，又使现场的工作人员安全得到了保障。
改造后使用效果
通过白土装置原压滤机的升级改造，压滤机原有的保压不足及正常过滤时的漏油、刺油，造成地面油污多，液压站系统、电器控制系统故障多而导致维护工作量重、难度大等技术问题，都得到彻底解决，有效改善了压滤机的工作效果，从而提高了生产率。改造后，压滤机的维修频次和维修费用都大幅度降低，故障维修频次由改造前的102次／年降到5次／年，每年滤机配件更换和人工维修成本节约70万影年。此外，因压滤机停机造成的经济损失为108万元／年，相比改造前，节约费用共计178万元／年，取得了良好的经济效益。
