幾起儀表故障對空分設備的影響及處理

1、冶金之家網(wǎng)站幾起儀表故障對空分設備的影響及處理幾起儀表故障對空分設備的影響及處理梁鶯娥，曾周華，張志華，李小興(方大特鋼科技股份有限公司，江西南昌330012)摘要：要：介紹DCS卡件故障，污氮出塔調節(jié)閥V107故障和調整電腦系統(tǒng)時間造成分子篩程序倒走等故障對空分設備的影響，并提出相應的預防處理措施。關鍵詞：詞：空分設備；儀表故障；處理1引言引言方大特鋼科技股份有限公司(簡稱方大特鋼)制氧廠運行一車間現(xiàn)有的10000m3h和16300m

2、3h空分設備由杭氧股份有限公司設計制造，相應的2套空分設備DCS系統(tǒng)控制技術軟件由浙江某公司提供。從方大特鋼歷年空分設備的運行狀況來看，設備整體運行良好，但亦出現(xiàn)了一些問題，特別是近兩年的幾起DCS系統(tǒng)和儀控閥門故障，暴露出我廠在設備管理、維護、維修及工藝操作等方面存在不足。本文介紹3起儀控故障案例，希望能對同行起到一定借鑒作用，避免類似事故發(fā)生。2故障案例與剖析故障案例與剖析21DCS卡件故障211故障現(xiàn)象2010年4月30日15：1

3、3，10000m3h空分設備的DCS監(jiān)控畫面上出現(xiàn)FIA1103常溫水流量低報警，流量由正常的130th直線下降，最終接近0，但監(jiān)控畫面同時顯示：2臺常溫水泵運行正常(即1臺運行，另1臺備用)，控制常溫泵流量出口閥V1107的電磁閥YV1107處于得電狀態(tài)。為此，操作人員立即到現(xiàn)場確認常溫泵運行情況和V1107閥開關狀態(tài)。檢查后發(fā)現(xiàn)常溫泵是運行的。此時現(xiàn)場突然發(fā)出兩聲巨響，現(xiàn)場操作人員確認巨響的原因為安全閥V1171起跳(V1171安全

4、閥是在出空冷塔的空氣管道上)，而后發(fā)現(xiàn)空壓機自動卸載，空壓機放空閥自動打開，空分設備被迫停止運行。212故障原因分析從空分工藝角度來看，預冷系統(tǒng)的常溫水、冷凍水流路工作是否正常不會造成空分系統(tǒng)壓力出現(xiàn)大的波動，更不會出現(xiàn)安全閥起跳和空壓機卸載的現(xiàn)象。在故障發(fā)生時，雖然現(xiàn)場操作人員未能在現(xiàn)場確認V1107閥的工作狀態(tài)，但中控室的操作人員和其他現(xiàn)場工作人員在故障發(fā)生過程中，確實聽到先后兩次較大的氣流沖擊聲，之后通過調出分子篩吸附器壓力、空氣

5、出空冷塔壓力PIAS1102、空氣進空冷塔壓力、下塔壓力PI1的記錄曲線查看，發(fā)現(xiàn)確實存在兩次較大的壓力變化。在從工藝角度分析問題的同時，操作人員對V1107閥門進行了檢查，手動操作V1107閥的開、關，發(fā)現(xiàn)DCS流程畫面中V1107動作是正常的，但現(xiàn)場閥門不動作。為此儀控人員對儀控系統(tǒng)進行了檢查，最終判定是控制YV1107電磁閥的輸出卡件出現(xiàn)了故障，調出DCS系統(tǒng)故障診斷信息進行查看，進一步確認該開關量輸出卡件出現(xiàn)了故障。進入DCS組

6、態(tài)，可以看到V1107，V101，V7等7個閥門的控制電磁閥共用1塊SP362卡件，V101是空氣進冷箱的控制閥門(為氣開閥)，控制它工作的電磁閥YV101失電，閥門將自動關閉。YV101還受分子篩吸附器前后阻力PIDAS1205和空壓機運行狀態(tài)控制，當PIDAS1205不小于12kPa或空壓機停止運行時，閥門將自動關閉，反之則打開。從DCS歷史曲線看，PIDAS1205出現(xiàn)了2次12kPa上下的波動，因此兩次氣流的沖擊聲很可能與此有關

7、。213處置及預防措施1)更換硬件。取下故障模塊，故障模塊有明顯的水印，更換新的模塊，DCS診斷信息顯示模塊正常，各閥門手動調試動作亦恢復正常。2)完善控制方案?？辗衷O備正常運行時，通常對V101閥不進行調整，只是在設備開冶金之家網(wǎng)站當氣缸出現(xiàn)竄氣時，氣缸內的壓力降低不能克服彈簧作用力，致使閥門的開度隨著氣體泄漏量增大而逐漸減小，因此不能推動閥門動作。拆開氣缸，發(fā)現(xiàn)其活塞環(huán)(O型圈，代號為600A)已斷裂，并在斷裂位置的裝配槽內發(fā)現(xiàn)1塊

8、帶刃的三角形金屬碎片(約3mm3mm)，活塞上金屬碎片所在的位置有明顯刮痕，氣缸壁上有2處明顯刮傷。為此更換了活塞環(huán)，并在維修間利用儀表氣進行開關初步動作檢查，氣缸恢復正常。2)預防措施。①加強重要工藝閥門管理。由于制氧工藝的自動化程度高，工藝閥門工作是否正常直接影響到空分裝置正常運行，為此應對重要工藝閥門進行梳理，建立重要工藝閥門的維護保養(yǎng)制度和易損件定期更換制度。②所有的大推力閥門(含切換閥、各類角閥、帶氣缸執(zhí)行機構的閥門)每個大修

9、周期必須進行維護保養(yǎng)，要對其執(zhí)行機構部分進行更換、密封、加油、清洗。③要加強儀表維護人員對大推力閥門的點檢力度，如通過檢查氣缸式閥門在日常運行中是否存在排氣現(xiàn)象可以及時發(fā)現(xiàn)閥門故障，以便及時處理。④合理配置備用閥門執(zhí)行機構。增加空分系統(tǒng)的重要工藝閥門及執(zhí)行機構的備用件，以便在用閥門執(zhí)行機構出現(xiàn)故障時可直接更換，從而縮短檢修時間。23調整電腦系統(tǒng)時間故障231故障現(xiàn)象2011年10月13日，由于16300m3h空分設備DCS運行顯示時間與

10、設備點檢時間偏差較大(約慢5min)，儀控維護人員將DCS監(jiān)控電腦的系統(tǒng)時間進行了修改，將10：41改為了10：46，此時分子篩程序正走到均壓階段(第九步)，走了220s，V1207閥均壓閥開到30%。操作人員在DCS上建立了3幅分子篩系統(tǒng)參數(shù)記錄曲線畫面，用來不定時監(jiān)測分子篩系統(tǒng)的運行狀況。11：00，操作人員查看分子篩系統(tǒng)參數(shù)運行記錄曲線，發(fā)現(xiàn)記錄參數(shù)不正常，10：46后的記錄曲線顯示為：分子篩程序從均壓階段(第九步)退回到第八步(

11、冷吹階段)，此時V1207閥失電關閉，閥位顯示30%→MS1202出口壓力從0.120MPa卸至0.003MPa，程序退到進分子篩冷吹階段，并且閥門回到冷吹階段時→冷吹閥、再生污氮進出口閥全開，走了5min后(即10：46分)程序又回到均壓階段(第九步)，并且V1207閥直接從30%開始再慢慢打開，而出口壓力迅速升到0.128MPa后再開始慢慢升壓到位。通過查找設備運行和工藝實時運行參數(shù)記錄，這些數(shù)據(jù)均顯示在這段時間內工況穩(wěn)定，設備運行

12、正常。對比DCS的歷史記錄曲線和設備的實時運行情況，說明歷史記錄不真實，事后就此現(xiàn)象咨詢了DCS主機廠，主機廠認為這段時間的記錄應為前一段時間記錄的平移，是非真實記錄。232事故處置及預防措施從理論上講，修改操作站時間且修改時間的幅度不大，是不會影響控制站正常工作的。為了確保設備日常點檢的準時性，同時又兼顧DCS運行的可靠性，DCS主機廠建議：為操作站配置一套GPS用于校時，否則最好不要在線修改DCS運行設置。3結語結語隨著空分設備使用