空分分廠(chǎng)“6·3”二系列膨脹機兩次停車(chē)事故
一、事故經(jīng)過(guò):
(一)簡(jiǎn)單經(jīng)過(guò)
1. 2013 年6 月3 日07 時(shí)40 分,空分二系列膨脹機停車(chē),儀表人員在07 時(shí)45 分接到空分運行人員電話(huà)通知并于07 時(shí)52 分趕到,當時(shí)檢查現場(chǎng)發(fā)現唯一的異常情況為膨脹機增壓端入口差壓表的正壓側引壓管漏氣,儀表人員馬上緊固接頭消除漏點(diǎn),并檢查全面引壓管線(xiàn)及氣源管線(xiàn)沒(méi)用漏氣現象,隨后配合運行人員啟動(dòng)膨脹機,膨脹機于08 時(shí)26 分啟動(dòng)。
2. 6 月13 日下午17:02 分,空分二系列膨脹機停車(chē)。隨即儀表人員趕到工程師站,在DCS 上檢查趨勢圖,發(fā)現停車(chē)原因是入口導葉閥HV124432 誤動(dòng)作導致膨脹機轉速降到聯(lián)鎖值觸發(fā)停車(chē)聯(lián)鎖。后經(jīng)儀表人員對接線(xiàn)端子緊固、更換AO 輸出卡件、定位器清灰等一系列工作后,于18 時(shí)30 分膨脹機啟動(dòng)。
(二)調查經(jīng)過(guò)
1. 由于膨脹機停車(chē)畫(huà)面首出為防喘振值PV〈17 且膨脹端入口差壓值變小會(huì )影響PV 值,起初以為膨脹機停車(chē)的原因就是入口差壓引壓管漏氣致使PV<17 觸發(fā)停車(chē)聯(lián)鎖。但是經(jīng)仔細查看歷史記錄發(fā)現膨脹機轉速下降發(fā)生在入口差壓下降之前,進(jìn)而發(fā)現膨脹機導葉閥位反饋下降發(fā)生在膨脹機轉速下降之前。結合歷史趨勢及歷史記錄得出如下詳細經(jīng)過(guò):07:40:05 入口導葉ZC124432 開(kāi)始動(dòng)作,07:40:05—59%,07:
40:06 關(guān)到4.2%,然后開(kāi)始緩慢打開(kāi),07:40:11 又開(kāi)到59%。由于入口導葉動(dòng)作引起膨脹機轉速變化,轉速由原來(lái)的27598rpm 降到7264rpm 后又緩慢升到22155rpm,當轉速降到15700rpm 時(shí),轉速低低開(kāi)關(guān)SSL124430 動(dòng)作此時(shí)的時(shí)間為07:40:07 引起膨脹機跳車(chē),2 秒后(即07:40:09)發(fā)跳車(chē)信號, 跳車(chē)信號發(fā)出2 秒后(即:7:40:11)使膨脹機速關(guān)斷閥HV499 電磁閥失電使速關(guān)閥關(guān)閉,同時(shí)膨脹機回流閥HV124408電磁閥失電使回流閥全開(kāi),入口導葉ZC124432 輸出0%使其全關(guān)(由于有速率限制,該閥為緩慢關(guān)閉),7:
40:14 速關(guān)閥HV499 全關(guān),同時(shí)入口導葉緩慢關(guān)閉,轉速緩慢下降。由于膨脹機停車(chē),增壓端入口差壓逐
漸降低,7:40:14 下降到零,此時(shí)防喘振計算公式PV=((膨脹端入口差壓/膨脹端出口壓力-膨脹端入口
壓力)*1000)〉值為“0”小于17,所以膨脹機跳車(chē)首出顯示PV〈17。綜上所述,導致膨脹機跳車(chē)的根本原因是入口導葉非正常動(dòng)作使轉速下降到聯(lián)鎖值(15700rpm)而觸發(fā)跳車(chē)。
2. 針對以上結論,6 月5 日設備部及儀控人員對空分一期1 系列膨脹機入口導葉閥門(mén)作模擬測試,測試分如下幾種情況依次完成:
(1)按現場(chǎng)控制盤(pán)停車(chē)按鈕。
(2)拍現場(chǎng)控制盤(pán)急停按鈕。
(3)入口導葉閥門(mén)定位器斷線(xiàn)及虛接。
(4)入口導葉閥門(mén)氣路中斷隨即恢復。
通過(guò)試驗分析基本可以得出如下結論:
前3 次試驗的閥門(mén)曲線(xiàn)與事故時(shí)閥門(mén)位置曲線(xiàn)明顯不同,只有第4 次試驗閥門(mén)動(dòng)作曲線(xiàn)與事故時(shí)閥門(mén)位置曲線(xiàn)最為相似。
3. 6 月13 日針對2#膨脹機入口導葉閥門(mén)的檢查結果:
(1)檢查閥門(mén)定位器接線(xiàn)、控制室端子接線(xiàn)及就地柜中間端子接線(xiàn)均無(wú)松動(dòng)虛接現象。
(2)檢查入口導葉閥氣路無(wú)漏氣現象。
(3)檢查AO 輸出卡件沒(méi)有故障報警。
(4)檢查電纜屏蔽,發(fā)現進(jìn)定位器的電纜屏蔽層沒(méi)有包好,已經(jīng)處理。
4. 6 月13 日針對2#膨脹機入口導葉閥門(mén)的處理經(jīng)過(guò):
(1)將所有接線(xiàn)端子做進(jìn)一步的緊固。
(2)更換AO 輸出卡件。
(3)重新做電纜屏蔽。
(4)由于生產(chǎn)要求恢復時(shí)間較短,不能更換閥門(mén)定位器,經(jīng)與空分分廠(chǎng)運行人員商量,把定位器氣路用儀表空氣吹掃一遍,又重新自整定閥門(mén)定位器。
二、事故原因分析:
2013 年6 月3 日07 時(shí)40 分11 秒二系列膨脹機跳車(chē),首出為PV〈17,實(shí)際跳車(chē)原因為膨脹機低轉速開(kāi)關(guān)動(dòng)作引起跳車(chē)。6 月13 日下午17:02 分,空分二系列膨脹機停車(chē),停車(chē)原因是入口導葉閥HV124432 誤動(dòng)作導致膨脹機轉速降到聯(lián)鎖值觸發(fā)停車(chē)聯(lián)鎖,與6 月3 日發(fā)生的膨脹機停車(chē)屬于同一原因。
(一)膨脹機入口導葉閥門(mén)誤動(dòng)作的原因可以排除人為操作因素,因為無(wú)論是指令輸出錯誤還是誤碰停車(chē)按鈕或是人為關(guān)閉儀表氣源針閥閥門(mén)動(dòng)作曲線(xiàn)都與事故時(shí)動(dòng)作曲線(xiàn)不符。
(二)膨脹機入口導葉閥門(mén)誤動(dòng)作的原因可以排除斷線(xiàn)或線(xiàn)路虛接的因素,因為如果線(xiàn)路虛接閥門(mén)位置曲線(xiàn)在虛接發(fā)生時(shí)為虛線(xiàn),與事故時(shí)閥門(mén)位置曲線(xiàn)不符。
(三)入口導葉閥門(mén)發(fā)生誤動(dòng)作最有可能的原因為氣路瞬間堵塞導致閥門(mén)誤動(dòng)作,結合試驗曲線(xiàn)發(fā)現與事故時(shí)閥門(mén)位置曲線(xiàn)最為相似。
(四)電纜屏蔽層沒(méi)包好,可能有信號干擾,基于閥門(mén)動(dòng)作幅度很大,且現場(chǎng)沒(méi)有較強的干擾源,這種可能性很小。
(五)AO 卡件通道出錯,這種可能性有,且以前發(fā)生過(guò)幾次,都是通道輸出有偏差但是不會(huì )恢復,而是一直保持錯誤輸出,像這種輸出錯誤又瞬間恢復的還沒(méi)有發(fā)生過(guò),而且前段時(shí)間DCS 廠(chǎng)家已經(jīng)更換過(guò)一批他們認為有問(wèn)題的卡件,(這塊在用的卡沒(méi)有更換)?,F在卡件已經(jīng)更換,待把替換下來(lái)的卡件返廠(chǎng)進(jìn)行檢測后才能確定是否為卡件問(wèn)題。
(六)西門(mén)子閥門(mén)定位器問(wèn)題,有這種可能,當時(shí)在進(jìn)行定位器氣路吹掃時(shí)吹出一些灰塵,有可能灰塵造成的電路故障或氣路瞬間堵塞。
(七)鑒于以上原因,由于A(yíng)O 卡件暫時(shí)還未返廠(chǎng)檢測,不能確定卡件是否真正有問(wèn)題,所以此次分析報告只能作為過(guò)程分析報告,暫時(shí)還無(wú)法定性真正的事故原因分析,待AO 卡件檢測結果出來(lái)后再進(jìn)行定性,
出具最終事故報告。
三、防范措施:
(一)針對此次事故經(jīng)過(guò)及事故分析,儀表方面對歷史趨勢還需要完善,及截圖時(shí)間一致、DCS 畫(huà)面設備首出完善,便于正確分析事故真正原因,首先DCS 畫(huà)面設備首出,要把低低轉速開(kāi)關(guān)SSL124430 測點(diǎn)加
到首出畫(huà)面里,其次在SOE 添加防喘振PV 值,以前因防喘振PV 值計算值無(wú)法加,這次把防喘振PV 計算,通過(guò)加中間變量和模塊形式連接加到SOE 里便于記錄。
(二)針對此次事故可能是氣路瞬間堵塞引起,以后要對過(guò)濾減壓閥、儀表氣源管線(xiàn)定期清洗吹掃防止堵塞發(fā)生。
(三)基于目前的結果分析,我們不能確定造成兩次停車(chē)的根本原因是什么。但我們?yōu)榱祟A防事故的再次發(fā)生,我們使用了排除法,已經(jīng)對可能引起這一故障的膨脹機噴嘴閥門(mén)控制測量回路上的所有部分都進(jìn)行了排查,包括DCS 卡件、接線(xiàn)電纜、閥門(mén)定位器、閥門(mén)氣路及其部件等,目前我們更換了DCS 輸出卡件,重新禁固接線(xiàn),重新把電纜屏蔽層包好,重新吹掃了閥門(mén)氣路,同時(shí)對閥門(mén)定位器本體也進(jìn)行了吹掃,只剩下閥門(mén)定位器沒(méi)來(lái)得及進(jìn)行更換,但我們已經(jīng)把備件放在了現場(chǎng),如果再次發(fā)生這樣的事故,保證在短時(shí)間內進(jìn)行閥門(mén)定位器的更換,不影響正常生產(chǎn)。并且,我們會(huì )把更換下來(lái)的DCS 卡件及可能存在問(wèn)題閥門(mén)定位器寄給廠(chǎng)家,進(jìn)行性能檢測,根據檢測結果,對事故原因分析作最終的判斷。