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自控仪表维护手册

 

编者按:

本手册由宁波大榭开发区大通工贸有限公司根据基础设计资料及中石化企业常用仪表资料,结合采气厂仪表装置编写而成。

适用于普光采气厂仪表部分的常见故障判断处理和日常维护保养。

主要用于仪表维修人员的实际操作指导及培训资料。

一、压力测量仪表

1、弹簧管压力表

1.1、基本工作原理

该压力表基于弹簧管受压变形的工作原理。

1.2、构成及功能

该压力表主要由弹簧管、机芯、示值机构等部分组成。

弹簧管是压力表的感压原件,它将压力变换成线性位移,机芯将弹簧管自由端微小线性位移转换成角位移,经过放大后传输给示值机构。

示值机构指示出被测压力大小。

1.3、主要技术性能及规格

(1)性能指标

零误差:

1.5%(有零值限制钉的除外)

指示基本误差:

士1.5%

回程误差:

1.5%

轻敲位移:

0.75%

(2)规程

环境温度:

-40~60度

相对湿度:

<80﹪

测量范围:

-0.1~0MPA至0~160MPA

1.4、完好条件

(1)零部件完整,符合技术要求,即:

a、铭牌应清晰无误

b、零部件应完好齐全并规格化

c、紧固件不得松动

d、可动件应灵活

e、传动齿轮啮合应适宜

f、端子接线应牢靠(电接点压力表)

g、可调件应处于可调位置

h、密封件应无泄漏

(2)运行正常,符合作用要求,即:

a、运行时,压力表应达到规定的性能标识

b、正常工况下,压力表示值应在全量程的20%~80%

c、压力表指示平稳,不得有跳动或卡住现象

(3)设备及环境整齐、清洁、符合工作要求、即:

a、压力表应清洁、无锈蚀、漆层应平整、光亮、无脱落

b、刻度应清晰,字体应规整

c、压力表管路敷设整齐

d、线路标号应齐全、清晰、标准(电接点压力表)

(4)技术资料齐全、标准、符合管理要求,即:

a、说明书、合格证、入厂检定证书应齐全

b、运行记录、故障处理记录、检修记录、校准记录、零部件更换记录应准确无误

c、压力表应贴有有效期范围内合格标志

1.5、维护

(1)日常维护、巡回检查

每班至少进行两次巡回检查,内容包括:

a、向当班工艺人员了解压力表运行情况

b、查看压力表指示是否正常

c、查看表体、连接管路、线路、阀门是否有泄漏、损坏、腐蚀

d、发现问题应及时处理,并做好巡回检查记录

(2)定期维护

定期维护内容包括:

a、每周进行一次压力表外部清洁工作

b、定期进行压力表排污

(3)定期校准

①校准周期为6个月

②校准仪器

标准压力表:

0.4级

标准真空表:

0.4级

压力表校验器

万用表(校电接点压力表)

③零值误差校准

压力表在升压前和降压反向校准后,目测指针与零值分度线的偏差。

若超过允许值,应重新定针至合格为止。

④指示基本误差校准

校准按标有数字的分度线进行(包括零值)

改变压力校验器输出压力,使标准压力表指针依次缓缓地停在各个校准分度线上,轻敲表壳后读取压力表示值。

在测量上限处耐压3分钟(重新焊接的弹簧管应耐压10分钟),然后用相同的方法按原校准点进行反向校准。

若误差超过允许值,则调整压力表示值调节螺钉,直致合格为止。

⑤回程误差校准

回程误差校准与压力表指示基本误差校准同时进行。

即在正向与反向校准的所有被校分度上,轻敲表壳所引起的指针位移,取其中最大值,如误差超过允许值,则应检查处理游丝和机芯活动部分,直至合格为止。

⑥校准质量标准

校准后的压力表应达到1.4、

(1)条规定的性能指标。

1.6、检修

(1)检修周期

该压力表每12个月进行一次检修。

(2)检修内容

①消除表面灰尘及油污

②检查压力表接头处有无堵塞

③检查传动部件、齿轮机构是否磨损或损坏

④检查并拧紧各紧固件

⑤清洗传动部件、齿轮机构,并加注相应的润滑油

⑥按照本规程的1.7、⑶条对压力表进行校准。

⑦检修后的压力表按国家(部门)计量检定规程进行检定

(3)检修后质量标准

检修后的压力表应达到第1.6条规定的完好条件

(4)投运

投运前的准备工作:

检查压力表接头是否上紧

检查压力导压管是否堵塞或损坏

检查压力表接线是否正确(电接点压力表)

投运步骤

将压力表垂直安装在取压位置上

缓慢打开引压阀

检查管路、阀门、接头处有无泄漏,如一切正常即投运完毕

验收

逐条检查检修项目的完成情况

检查压力表是否达到检修质量标准

压力表正常运行72小时后与有关技术主管签收

(5)安全注意事项

维护安全注意事项

维护必须有两人以上作业

对可导致工艺参差波动的作业,必须事先取得工艺人员的认可

压力表排污时,应采取相应的安全措施

检修安全注意事项

对运行仪表的检修必须办理检修作业票

拆卸压力表时应首先截断引压阀,打开排污阀或稍稍松开压力表接头,待压力指示针回零后再进行拆卸

对测量腐蚀性介质的压力表检修前应进行冲洗或中和

氧压力表检修后必须进行脱脂处理

不规范、不合格零配件不准使用

(6)投运安全注意事项

投运必须两人作业

投运前应与工艺人员联系

投运带联锁的压力表(电接点压力表)应采取相应的安全措施

压力表在投运时应缓慢的升压,不能使指针猛然上升,以免损坏压力表

2、电接点压力表

2.1、概述

电接点压力表是一种带接点开关信号输出的就地压力指示仪表。

本规程以YX–160-B型防爆电接点压力表为例说明,其他同类仪表可参考使用。

2.2、主要技术指标

分度范围:

0~60Mpa;-0.1~2.4Mpa。

精确等级:

1.5级。

接点工作电压:

220VAC或380VAC。

触点容量:

10W。

使用环境:

温度-10-60℃,相对湿度小于80﹪。

工作条件:

爆炸性混合物应符合仪表防爆要求,振动和被测介质如急剧脉动对仪表接点的可靠动作的响应在允许的范围内。

不灵敏度:

小于全行程的0.5﹪

2.3、检查校验

2.3.1检查校验用的标准仪器应符合本规程总纲中规定的要求。

2.3.2.检查项目

(1)、外观检查

a、检查压力表的各部件装配是否牢固,不得有影响测量性能的锈蚀、裂纹、孔洞等缺陷。

b、检查铭牌标志及铅封是否齐全完好。

(2)、零位示值检查

a.有零值限止钉的压力表,其指针应紧靠在限止钉上。

b.无零值限止钉的压力表,其指针须在零值分度线上。

(3)示值检查

a.压力表的指针移动,在全分度范围内应平稳,不得有跳动或卡住现象。

b.压力表在轻敲表壳后,其指针变动量不得最大允许基本误差的1/2。

(4)绝缘检查

用500VAC兆欧表检查传感器接线端子与外壳间的绝缘电阻,该绝缘电阻值应大于20M欧姆。

(5)校验

校验要求

a.配置好校验设备,标准器应正确安装与放置。

b.校验过程中在接近校验点时应缓慢施加输入信号保证在任何校验点不产生过冲现象。

校验项目见表

表1-1电接点压力表校验项目

 

项目名称

外观

密封性

绝缘电阻

仪表示值误差校验

接点设定误差校验

校验步骤

a.用拔针器将两个接点设定指针分别拔到上限及下限以外,然后进行示值校验

b.示值校验中,在各校验点记录标准压力表与被校压力表的指示刻度值。

当压力升至满量程时,停留5min,观察被校压力表指示。

2.4、在线检查和维护

(1)泄漏检查:

检查压力表及导压管是否有泄漏,如有泄漏及时处理。

(2)密封检查:

传感气表盖,接线盒的密封件O型圈与密封旨是否老化失校,表盖及接线螺纹是否旋紧。

(3)接线检查:

电线与接线端子压紧可靠。

(4)检修:

检查校验中发现的故障及时更换部件,调整参数校验等措施。

使子付和要求。

检修应进行封印。

3、耐震压力表

3.1、耐震压力表原理

耐震压力表由导压系统(包括接头、弹簧管、限流螺钉等)、齿轮传动机构、示数装置(指针与度盘)和外壳(包括表壳、表盖、表玻璃等)所组成。

耐震压力表外壳为气密型结构,能有效地保护内部机件免受环境影响和污秽侵入。

耐震压力表在外壳内填充阻尼液(一般为硅油或甘油)的仪表,能够抗工作环境振动和减少介质压力的脉动影响。

适用于环境剧烈振动场所,可耐受介质脉动,冲击及突然卸荷,仪表指示稳定清晰。

广泛应用于机械,石油、化工、冶金、矿山、电力等部门,测量对铜和铜合金无腐蚀性介质的压力。

3.2技术指标及规格型号

使用工作温度:

-5℃~55℃;-25℃~55℃

相对温度≤85%

使用工作环境振动频率不大于25Hz,振幅不大于1mm

仪表执行标准:

JB/T6804-2006 

防护等级:

IP65

重量:

0.25kg(Y-50)

  0.4Kg(Y-60)

  0.585Kg(Y-75)

  0.89Kg(Y-100)

  0.95kg(Y-150)

3.3、使用及维护

必须垂直:

安装时应使用17mm扳手旋紧,不应强扭表壳;运输时应避免碰撞。

耐震压力表使用宜在周围环境温度为-25~55℃。

耐震压力表使用工作环境振动频率<25HZ,振幅不大于1mm。

使用中因环境温度过高,仪表指示值不回零位或出现示值超差,可将表壳上部密封橡胶塞剪开,使仪表内腔与大气相通即可。

耐震压力表使用范围,应在上限的1/3~2/3之间。

在测量腐蚀性介质、可能结晶的介质、粘度较大的介质应加隔离装置。

耐震压力表应经常进行检定(至少每三个月一次),如发现故障应及时修理。

4、膜盒压力表

4.1、概述

膜盒压力表采用膜盒作为测量微小压力的敏感元件。

测量对铜合金不起腐蚀作用、无爆炸危险气体的微压和负压,广泛应用于锅炉通风、气体管道、燃烧装置等其他类似设备上。

不锈钢膜盒压力表根据导压系统及外壳均采用不锈钢材料制成。

应用于耐腐蚀要求较高的工艺流程中对各种气体介质的微压和负压的测量。

不锈钢膜盒压力表参照原膜盒压力表的结构特点而研制的具有耐腐蚀作用的微压表。

应用于锅炉通风和气体管道等设备上,在耐腐要求较高的工艺流程中测量各种气体介质的微压和负压。

精确度等级:

2.5级。

4.2、结构原理

仪表由测量系统(包括接头、波纹膜盒等),传动机构(包括拔杆机构,齿轮传动机构),指示部件(包括指针与度盘)和外壳(包括表壳、衬圈和表玻璃)所组成。

仪表的工作原理是基于波纹膜盒在被测介质的压力作用下,其自由端产生相应的弹性变形,再经齿轮传动机构的传动并予放大,由固定于齿轮轴上的指针逐将被测值在度盘上指示出来。

还有调零装置,可以方便调整零位。

膜盒压力表的测量范围在-80~60000Pa,但是要根据不同的压力量程选用不同的膜盒压力表,压力在-1000Pa~60000Pa时建议选用圆盘式膜盒压力表,如果压力在-80Pa时建议选用矩形膜盒压力表。

4.3、主要技术指标

(1)标度范围及精确度等级及重量

型号[1]

标度范围(KPA)

精确度等级

重量KG

YE-60

YE-100

YE-150

正压

负压

正负压

1.6

2.5

0.5

0~1.6

-1~60

-0.8~+0.8

0~2.5

-2.5~0

-1.2~+1.2

0~4

-4~0

-2~+2

0~6

-6~0

-3~+3

0~10

-10~0

-5~+5

1~6

-16~0

-8~+8

0~25

-25~0

-12~+12

0~40

-40~0

-20~+20

(2)测量范围:

(kPa)

  0~2.5;0~4;0~6;0~10;0~16;0~25;0~40;0~60;-2.5~0;-4~0;-6~0;-10~0;-16~0;-25~0;-40~0;-2~2;-3~3;-5~5;-8~8;-12~12;-20~20-30~30

(3)使用环境条件:

-25~55℃,相对湿度不大于80%

(4)抗工作环境振动:

V·H·3级

(5)重量:

0.5kg

4.4、日常维护

(1)经常倾听不锈钢膜盒压力表内有无异常的振动和响声; 

(2)检查不锈钢膜盒压力表本体有无裂纹、变形、鼓包、穿孔、腐蚀、泄漏等现象,保温、油漆等是不是完整,有无脱落、烧焦情况; 

(3)做好设备卫生,保证无油污、设备见本设备;

(4)检查不锈钢膜盒压力表所有进出口阀是否完好可用,若有问题必须及时处理;

(5)检查不锈钢膜盒压力表的法兰和机座等有无螺栓松动,安全护罩是否完好可靠;

5、隔膜压力表

5.1、概述

隔膜式压力表适用于测量具腐蚀性、高粘度、易结晶、易凝固,温度较高的液体、气体或颗粒状固体介质的压力以及必须避免测量介质直接进入压力仪表和防止沉淀物积累且易清洗的场合。

隔膜式压力表主要用于石油、化工、化纤、染化、制药、制碱食品等工业部门。

YTP防强腐全塑隔膜式压力表是引进日本普通隔膜压力表先进技术的基础上根据用户需求开发设计的新品种。

主要部件隔膜连接体采用PVS聚氯乙烯材料,膜片采用PTFE聚四氟乙烯制造,仪表壳体采用。

NJ酚醛膜塑料,具有较好的防腐性能,适用于测量氯气,盐酸,硝酸等具有强烈腐蚀作用的气体或液体的压力。

5.2、原理

隔膜在被测介质压力作用下产生变形,密封液被压,形成一个相当于P的压力,传导至压力仪表,显示被测介质压力值。

 

5.3、注意技术指标

(1)精度等级:

±1.6%,±2.5%;

(2)隔膜材料:

OCr18Ni12Mo2(316),哈氏合金C(H276c),蒙乃尔合金(Cu30Ni70),钽合金(Ta),氟塑料(PTFE)

(3)隔离器材料:

耐酸不锈钢,含钼不锈钢,氟塑料。

(4)密封垫圈材料:

丁晴橡胶,氟塑料。

(5)密封液:

硅油、植物油

(6)执行标准:

JB/T8624-1997

(7)温度影响:

因密封液的热膨胀及隔膜刚度与温度有关,在使用温度偏离20℃±5℃时,受温度影响有一个误差,其值为0.1%/℃。

(8)液位差:

软管连接的隔膜压力表在安装时若受压部与压力仪表处不同位置,其液位差将形成一个压力差ΔP的影响,ΔP=密封液比重×液位差。

5.4、隔膜压力表使用与维护

(1)仪表必须垂直安装,搬运、安装时应避免碰撞和振动。

(2)仪表宜在周围环境温度为-40℃~+70℃,相对湿度不大于80%的场所使用,高温使用请加装散热设备。

(3)仪表在测量稳定负荷时不得超过测量上限的2/3,测量波动压力时,不得超过测量上限的1/2,最低压力,在两种情况下,都不应低于测量上限的1/3。

(4)在测量腐蚀性介质,可能结晶的介质,粘度较大介质和剧变波动压力时应添加隔离装置和缓冲装置。

(5)仪表应经常进行检定(至少三个月一次)

(6)每次定做时请说明所要测量的介质,以便使用效

6、压力变送器

6.1、压力变送器主要技术指标

压力变送器是将压力信号转换为标准电流信号的仪表,其原理是:

被测压力作用到测量元件上,随着被测压力的变化,产生与被测压力成比例的微小位移,这个位移通过相应的转换机构,转换成标准电流信号,通过传送部件的运算放大后,输出与被测压力成线性关系的标准电流信号。

压力变送器可用于测量表压、绝压、真空度等。

本规程以净化厂通用的普通1151系列压力变送器为例说明,其他同类型仪表可参照使用。

其主要技术标准如下:

输出:

4~20mA,无负载时,变送器可在12vDC工作,最高45VDC。

指示表刻度尺长45mm,指示精度2.5级。

防爆等级:

隔爆型dsⅡBTS,本安型iaⅡCT5。

正、负迁移:

不管输出如何,正负迁移后,其量程上、下限均不得超过量程的极限,最大正迁移为最小调校量程的500%。

阻尼时间:

时间常数在0.2~1.67s内连续可调。

量程:

0~1.24~41370kPa可选。

精度:

0.25级,包括线性、变差和重复性在内的综合误差。

稳定性:

最大量程范围的±10.25%。

线性:

调校量程的±0.1%。

变差:

调校量程的土0.05%。

重复性:

调校量程的±0.05%。

温度影响:

最大量程时,零位误差为量程的±0.5%/55℃;最小量程时,零位误差为量程的土3.0%/55℃。

负载电阻:

0~600Ω/24V。

允许过载压力:

最大测量范围的1.5倍。

6.2、压力变送器检修与校验规程

(1)检查

外观检查:

外壳有无脱漆、破损、裂痕以及被撞击痕迹和紧固件缺损等情况,消除缺陷,使之完整。

变送器内部检查:

检查元器件、零配件、连接件有无缺损、断裂、变形、腐蚀、密封不良等情况。

发现问题,及时解决。

更换失效的零部件,恢复变送器性能。

变送器与工艺介质连接面检查:

检查变送器压力引入接口情况,接线盒内接线扳、接线螺丝、螺孔、接线盒盖密封件以及变送器密封件等有无碎裂、缺损、滑牙、烂牙、老化失效等情况。

发现问题,及时更换解决。

绝缘检查:

在停电情况下,拆下接线用500V兆欧表检查变送器接线端子与外壳间的绝缘电阻,该电阻应大于20MΩ。

(2)校验

调校准备

a.准备压力变送器校验设备:

标准压力信号发生器;标准电流表;标准电阻箱;24VDC电源以及必需的连接件、导线等。

b.将变送器按图1—2所示连接信号和导线,检查接线正确。

图1—2压力变送器校验连接示意图

1—压力发生装置;2—精密压力表;3—被校表;

4—精密电流表;5~250Ω电阻;6—直流稳压电源

校验前确认

a.稳压电源确定是否为24VDC。

b.确认电源线及信号线极性是否正确。

c.确认压力管各接口有无泄漏。

d.预热10min。

e.将阻尼置“0”位,压力连接口开放通大气。

f.校验时使用的标准仪器量程要尽量接近被校表的实际量程。

校验步骤

a.将被校表压力连接口开放通大气调整零点,即在无压力信号的情况下调整“Z”零点螺钉,使变送器输出为4mA。

b.给变送器输入量程信号,使变送器输出为20mA,若有偏差,调整“R”量程螺钉,将输入压力信号稳定一段时间观察表头输出是否稳定。

c.按照上行及下行进行五点校验,使仪表的时刻与压力信号相对应,即:

仪表刻度(mA):

48121620

压力刻度(%):

0255075100

经反复调整至变送器的误差、变差等符合仪表的使用精度。

d.在校验过程中严格按上、下行程实际示值填写,并计算出误差及变差。

若超出仪表精度,必须重新调校直到符合要求为止。

e.校验单填写要求真实,不得涂改,小数点后两位.为有效数;填写好后,校验者及技术人员应签名存入档案。

校验绝对压力变送器的方法

a.正压室接真空泵、标准真空表或真空计。

b.借助正压室的锥形堵头或泵上的放空阀调节真空度。

c.送入正压室的绝对压力应为当时的大气压减去真空计上的读数。

d.当测量范围不从绝对压力为零作始点时,则应调整正向迁移机构,使正压室的绝对压力为测量范围的下限时,仪表的输出电流为4mADC。

6.3、使用和维护手册

(1)使用

仪表启用前,做好一切检查准备工作,需灌隔离液的仪表,将隔离液灌好,并注意将气泡排除干净。

启动压力变送器时,应接通电源,预热3min,再缓慢打开引压阀,以免压力过猛冲入仪表,损坏测量元件。

(2)维护

仪表运行时应保持外观清洁无污物,表盘刻度清晰。

校验调整零点,必须在测量初始压力下进行。

测量有冷凝液的气体或有污垢的液体压力变送器,要定期排污,并保持仪表周围的环境清洁。

仪表引压管、阀门及接头等不得渗漏。

定期对仪表进行校验,仪表检验周期一般为一年或一个装置检修周期。

经常检查引压管保温伴热情况,防止隔离液冻、凝、气化等。

(3)检修

根据检查、校验中查出的故障情况,运用备品配件与修理技术,修复变送器。

按本节6.2条步骤进行检查、校验,各项性能应符合技术指标要求。

二、温度测量仪表

1、玻璃管温度计

1.1、概述

玻璃管温度计是利用热胀冷缩的原理来实现温度的测量的。

由于测温介质的膨胀系数与沸点及凝固点的不同,所以我们常见的玻璃管温度计主要有:

煤油温度计、水银温度计、红钢笔水温度计。

他的优点是结构简单,使用方便,测量精度相对较高,价格低廉。

缺点是测量上下限和精度受玻璃质量与测温介质的性质限制。

且不能远传,易碎。

按用途分类,可分为工业、标准和实验室用三种。

标准玻璃温度计是成套供应的,可以作为检定其他温度计用,准确度可达0.05~0.1摄氏度;工业用玻璃温度计为了避免使用是被碰碎,在玻璃管外通常由金属保护套管,仅露出标尺部分,供操作人员读数。

实验室用的玻璃管温度计的形式和标准的相仿,准确度也较高。

1.2、规格型号及技术指标

玻璃温度计使用方便,精度可靠。

玻璃棒式温度计按其型状不同,可以分为直形(WNG/WNY-01),90°(WNG/WNY-02)和135°(WNG/WNY-03)三种。

玻璃棒式温度计按其用途不同,又可以分为水银和有机液体两种类型。

水银温度计可测-30~+500℃以内温度,有机液体为红色,可测-100~+200℃以内温度,玻璃棒式温度计按用户需要,可以生产各种长度的温度计,最长可以生产到3米。

实验室用的玻璃管温度计的形式和标准的相仿,准确度也较高。

玻璃管温度计的的内径越细,热胀冷缩越明显,所以也就越精确。

1.3、玻璃管温度计的使用及维护(以水银温度计为例)

使用温度计时,首先要看清它的量程(测量范围),然后看清它的最小分度值,也就是每一小格所表示的值。

要选择适当的温度计测量被测物体的温度。

测量时温度计的液泡应与被测物体充分接触,且玻璃泡不能碰到被测物体的侧壁或底部;读数时,温度计不要离开被测物体,且眼睛的视线应与温度计内的液面相平。

(1)使用前应进行校验(可以采用标准液温多支比较法进行校验或采用精度更高级的温度计校验)。

(2)不允许使用温度超过该种温度计的最大刻度值的测量值。

(3)3温度计有热惯性,应在温度计达到稳定状态后读数。

读数时应在温度凸形弯月面的最高切线方向读取,目光直视。

(4)水银温度计应与被测工质流动方向相垂直或呈倾斜状。

(5)水银温度计常常发生水银柱断裂的情况,消除方法有:

a.冷修法:

将温度计的测温包插入干冰和酒精混合液中(温度不得超过-38℃)进行冷缩,使毛细管中的水银全部收缩到测温包中为止。

b.热修法:

将温度计缓慢插温度略高于测量上限的恒温槽中,使水银断裂部分与整个水银柱连接起来,再缓慢取出温度计,在空气中逐渐冷至室温。

2、双金属温度计

2.1、工作原理

双金属温度计的工作原理是利用二种不同温度膨胀系数的金属,为提高测温灵敏度,通常将金属片制成螺旋卷形状,当多层金属片的温度改变时,各层金属膨胀或收缩量不等,使得螺旋卷卷起或松开。

由于螺旋卷的一端固定而另一端和一可以自由转动的指针相连,因此,当双金属片感受到温度变化时,指针即可在一圆形分度标尺上指示出温度来。

2.2、分类及技术指标

按双金属温度计指针盘与保护管的连接方向可以把双金属温度计分成轴向型、径向型、135°向型和万向型四种。

①轴向型双金属温度计:

指针盘与保护管垂直连接。

②径向型双金属温度计:

指针盘与保护管平行连接。

③135°向型双金属温度计:

指针盘与保护管成135°连接。

④万向型双金属温度计:

指针盘与保护管连接角度可任意调整。

主要技术参数:

(1)精度等级:

1.5级

(2)时间常数:

J<40S

(3)保护管耐压:

6.3MPa

(4)接点容量:

额定功率10VA(无感);最高电压:

交流220V、最大工作电流:

1A(无感),接点为上下限且常开。

(5)表头工作环境温度:

-25~55摄氏度3具体型号及相关参数。

2.3、使用和维护

a、

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