幾起儀表故障對(duì)空分設(shè)備的影響及處理

1、冶金之家網(wǎng)站幾起儀表故障對(duì)空分設(shè)備的影響及處理幾起儀表故障對(duì)空分設(shè)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(diào)節(jié)閥V107故障和調(diào)整電腦系統(tǒng)時(shí)間造成分子篩程序倒走等故障對(duì)空分設(shè)備的影響，并提出相應(yīng)的預(yù)防處理措施。關(guān)鍵詞：詞：空分設(shè)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(jiǎn)稱方大特鋼)制氧廠運(yùn)行一車(chē)間現(xiàn)有的10000m3h和16300m

2、3h空分設(shè)備由杭氧股份有限公司設(shè)計(jì)制造，相應(yīng)的2套空分設(shè)備DCS系統(tǒng)控制技術(shù)軟件由浙江某公司提供。從方大特鋼歷年空分設(shè)備的運(yùn)行狀況來(lái)看，設(shè)備整體運(yùn)行良好，但亦出現(xiàn)了一些問(wèn)題，特別是近兩年的幾起DCS系統(tǒng)和儀控閥門(mén)故障，暴露出我廠在設(shè)備管理、維護(hù)、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(duì)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(shè)備的DCS監(jiān)控畫(huà)面上出現(xiàn)FIA1103常溫水流量低報(bào)警，流量由正常的130th直線下降，最終接近0，但監(jiān)控畫(huà)面同時(shí)顯示：2臺(tái)常溫水泵運(yùn)行正常(即1臺(tái)運(yùn)行，另1臺(tái)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(chǎng)確認(rèn)常溫泵運(yùn)行情況和V1107閥開(kāi)關(guān)狀態(tài)。檢查后發(fā)現(xiàn)常溫泵是運(yùn)行的。此時(shí)現(xiàn)場(chǎng)突然發(fā)出兩聲巨響，現(xiàn)場(chǎng)操作人員確認(rèn)巨響的原因?yàn)榘踩yV1171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(jī)自動(dòng)卸載，空壓機(jī)放空閥自動(dòng)打開(kāi)，空分設(shè)備被迫停止運(yùn)行。212故障原因分析從空分工藝角度來(lái)看，預(yù)冷系統(tǒng)的常溫水、冷凍水流路工作是否正常不會(huì)造成空分系統(tǒng)壓力出現(xiàn)大的波動(dòng)，更不會(huì)出現(xiàn)安全閥起跳和空壓機(jī)卸載的現(xiàn)象。在故障發(fā)生時(shí)，雖然現(xiàn)場(chǎng)操作人員未能在現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)V1107閥的工作狀態(tài)，但中控室的操作人員和其他現(xiàn)場(chǎng)工作人員在故障發(fā)生過(guò)程中，確實(shí)聽(tīng)到先后兩次較大的氣流沖擊聲，之后通過(guò)調(diào)出分子篩吸附器壓力、空氣

5、出空冷塔壓力PIAS1102、空氣進(jìn)空冷塔壓力、下塔壓力PI1的記錄曲線查看，發(fā)現(xiàn)確實(shí)存在兩次較大的壓力變化。在從工藝角度分析問(wèn)題的同時(shí)，操作人員對(duì)V1107閥門(mén)進(jìn)行了檢查，手動(dòng)操作V1107閥的開(kāi)、關(guān)，發(fā)現(xiàn)DCS流程畫(huà)面中V1107動(dòng)作是正常的，但現(xiàn)場(chǎng)閥門(mén)不動(dòng)作。為此儀控人員對(duì)儀控系統(tǒng)進(jìn)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(diào)出DCS系統(tǒng)故障診斷信息進(jìn)行查看，進(jìn)一步確認(rèn)該開(kāi)關(guān)量輸出卡件出現(xiàn)了故障。進(jìn)入DCS組

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

7、。213處置及預(yù)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(mén)手動(dòng)調(diào)試動(dòng)作亦恢復(fù)正常。2)完善控制方案?？辗衷O(shè)備正常運(yùn)行時(shí)，通常對(duì)V101閥不進(jìn)行調(diào)整，只是在設(shè)備開(kāi)冶金之家網(wǎng)站當(dāng)氣缸出現(xiàn)竄氣時(shí)，氣缸內(nèi)的壓力降低不能克服彈簧作用力，致使閥門(mén)的開(kāi)度隨著氣體泄漏量增大而逐漸減小，因此不能推動(dòng)閥門(mén)動(dòng)作。拆開(kāi)氣缸，發(fā)現(xiàn)其活塞環(huán)(O型圈，代號(hào)為600A)已斷裂，并在斷裂位置的裝配槽內(nèi)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(jìn)行開(kāi)關(guān)初步動(dòng)作檢查，氣缸恢復(fù)正常。2)預(yù)防措施。①加強(qiáng)重要工藝閥門(mén)管理。由于制氧工藝的自動(dòng)化程度高，工藝閥門(mén)工作是否正常直接影響到空分裝置正常運(yùn)行，為此應(yīng)對(duì)重要工藝閥門(mén)進(jìn)行梳理，建立重要工藝閥門(mén)的維護(hù)保養(yǎng)制度和易損件定期更換制度。②所有的大推力閥門(mén)(含切換閥、各類角閥、帶氣缸執(zhí)行機(jī)構(gòu)的閥門(mén))每個(gè)大修

9、周期必須進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，要對(duì)其執(zhí)行機(jī)構(gòu)部分進(jìn)行更換、密封、加油、清洗。③要加強(qiáng)儀表維護(hù)人員對(duì)大推力閥門(mén)的點(diǎn)檢力度，如通過(guò)檢查氣缸式閥門(mén)在日常運(yùn)行中是否存在排氣現(xiàn)象可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)閥門(mén)故障，以便及時(shí)處理。④合理配置備用閥門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。增加空分系統(tǒng)的重要工藝閥門(mén)及執(zhí)行機(jī)構(gòu)的備用件，以便在用閥門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)出現(xiàn)故障時(shí)可直接更換，從而縮短檢修時(shí)間。23調(diào)整電腦系統(tǒng)時(shí)間故障231故障現(xiàn)象2011年10月13日，由于16300m3h空分設(shè)備DCS運(yùn)行顯示時(shí)間與

10、設(shè)備點(diǎn)檢時(shí)間偏差較大(約慢5min)，儀控維護(hù)人員將DCS監(jiān)控電腦的系統(tǒng)時(shí)間進(jìn)行了修改，將10：41改為了10：46，此時(shí)分子篩程序正走到均壓階段(第九步)，走了220s，V1207閥均壓閥開(kāi)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(huà)面，用來(lái)不定時(shí)監(jiān)測(cè)分子篩系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。11：00，操作人員查看分子篩系統(tǒng)參數(shù)運(yùn)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(shí)V1207閥失電關(guān)閉，閥位顯示30%→MS1202出口壓力從0.120MPa卸至0.003MPa，程序退到進(jìn)分子篩冷吹階段，并且閥門(mén)回到冷吹階段時(shí)→冷吹閥、再生污氮進(jìn)出口閥全開(kāi)，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(kāi)始再慢慢打開(kāi)，而出口壓力迅速升到0.128MPa后再開(kāi)始慢慢升壓到位。通過(guò)查找設(shè)備運(yùn)行和工藝實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)記錄，這些數(shù)據(jù)均顯示在這段時(shí)間內(nèi)工況穩(wěn)定，設(shè)備運(yùn)行

12、正常。對(duì)比DCS的歷史記錄曲線和設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行情況，說(shuō)明歷史記錄不真實(shí)，事后就此現(xiàn)象咨詢了DCS主機(jī)廠，主機(jī)廠認(rèn)為這段時(shí)間的記錄應(yīng)為前一段時(shí)間記錄的平移，是非真實(shí)記錄。232事故處置及預(yù)防措施從理論上講，修改操作站時(shí)間且修改時(shí)間的幅度不大，是不會(huì)影響控制站正常工作的。為了確保設(shè)備日常點(diǎn)檢的準(zhǔn)時(shí)性，同時(shí)又兼顧DCS運(yùn)行的可靠性，DCS主機(jī)廠建議：為操作站配置一套GPS用于校時(shí)，否則最好不要在線修改DCS運(yùn)行設(shè)置。3結(jié)語(yǔ)結(jié)語(yǔ)隨著空分設(shè)備使用