空分分廠“6·3”二系列膨脹機兩次停車事故
一、事故經(jīng)過:
(一)簡單經(jīng)過
1. 2013 年6 月3 日07 時40 分,空分二系列膨脹機停車,儀表人員在07 時45 分接到空分運行人員電話通知并于07 時52 分趕到,當(dāng)時檢查現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)唯一的異常情況為膨脹機增壓端入口差壓表的正壓側(cè)引壓管漏氣,儀表人員馬上緊固接頭消除漏點,并檢查全面引壓管線及氣源管線沒用漏氣現(xiàn)象,隨后配合運行人員啟動膨脹機,膨脹機于08 時26 分啟動。
2. 6 月13 日下午17:02 分,空分二系列膨脹機停車。隨即儀表人員趕到工程師站,在DCS 上檢查趨勢圖,發(fā)現(xiàn)停車原因是入口導(dǎo)葉閥HV124432 誤動作導(dǎo)致膨脹機轉(zhuǎn)速降到聯(lián)鎖值觸發(fā)停車聯(lián)鎖。后經(jīng)儀表人員對接線端子緊固、更換AO 輸出卡件、定位器清灰等一系列工作后,于18 時30 分膨脹機啟動。
(二)調(diào)查經(jīng)過
1. 由于膨脹機停車畫面首出為防喘振值PV〈17 且膨脹端入口差壓值變小會影響PV 值,起初以為膨脹機停車的原因就是入口差壓引壓管漏氣致使PV<17 觸發(fā)停車聯(lián)鎖。但是經(jīng)仔細查看歷史記錄發(fā)現(xiàn)膨脹機轉(zhuǎn)速下降發(fā)生在入口差壓下降之前,進而發(fā)現(xiàn)膨脹機導(dǎo)葉閥位反饋下降發(fā)生在膨脹機轉(zhuǎn)速下降之前。結(jié)合歷史趨勢及歷史記錄得出如下詳細經(jīng)過:07:40:05 入口導(dǎo)葉ZC124432 開始動作,07:40:05—59%,07:
40:06 關(guān)到4.2%,然后開始緩慢打開,07:40:11 又開到59%。由于入口導(dǎo)葉動作引起膨脹機轉(zhuǎn)速變化,轉(zhuǎn)速由原來的27598rpm 降到7264rpm 后又緩慢升到22155rpm,當(dāng)轉(zhuǎn)速降到15700rpm 時,轉(zhuǎn)速低低開關(guān)SSL124430 動作此時的時間為07:40:07 引起膨脹機跳車,2 秒后(即07:40:09)發(fā)跳車信號, 跳車信號發(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,同時膨脹機回流閥HV124408電磁閥失電使回流閥全開,入口導(dǎo)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),同時入口導(dǎo)葉緩慢關(guān)閉,轉(zhuǎn)速緩慢下降。由于膨脹機停車,增壓端入口差壓逐
漸降低,7:40:14 下降到零,此時防喘振計算公式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,所以膨脹機跳車首出顯示PV〈17。綜上所述,導(dǎo)致膨脹機跳車的根本原因是入口導(dǎo)葉非正常動作使轉(zhuǎn)速下降到聯(lián)鎖值(15700rpm)而觸發(fā)跳車。
2. 針對以上結(jié)論,6 月5 日設(shè)備部及儀控人員對空分一期1 系列膨脹機入口導(dǎo)葉閥門作模擬測試,測試分如下幾種情況依次完成:
(1)按現(xiàn)場控制盤停車按鈕。
(2)拍現(xiàn)場控制盤急停按鈕。
(3)入口導(dǎo)葉閥門定位器斷線及虛接。
(4)入口導(dǎo)葉閥門氣路中斷隨即恢復(fù)。
通過試驗分析基本可以得出如下結(jié)論:
前3 次試驗的閥門曲線與事故時閥門位置曲線明顯不同,只有第4 次試驗閥門動作曲線與事故時閥門位置曲線最為相似。
3. 6 月13 日針對2#膨脹機入口導(dǎo)葉閥門的檢查結(jié)果:
(1)檢查閥門定位器接線、控制室端子接線及就地柜中間端子接線均無松動虛接現(xiàn)象。
(2)檢查入口導(dǎo)葉閥氣路無漏氣現(xiàn)象。
(3)檢查AO 輸出卡件沒有故障報警。
(4)檢查電纜屏蔽,發(fā)現(xiàn)進定位器的電纜屏蔽層沒有包好,已經(jīng)處理。
4. 6 月13 日針對2#膨脹機入口導(dǎo)葉閥門的處理經(jīng)過:
(1)將所有接線端子做進一步的緊固。
(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(fù)時間較短,不能更換閥門定位器,經(jīng)與空分分廠運行人員商量,把定位器氣路用儀表空氣吹掃一遍,又重新自整定閥門定位器。
二、事故原因分析:
2013 年6 月3 日07 時40 分11 秒二系列膨脹機跳車,首出為PV〈17,實際跳車原因為膨脹機低轉(zhuǎn)速開關(guān)動作引起跳車。6 月13 日下午17:02 分,空分二系列膨脹機停車,停車原因是入口導(dǎo)葉閥HV124432 誤動作導(dǎo)致膨脹機轉(zhuǎn)速降到聯(lián)鎖值觸發(fā)停車聯(lián)鎖,與6 月3 日發(fā)生的膨脹機停車屬于同一原因。
(一)膨脹機入口導(dǎo)葉閥門誤動作的原因可以排除人為操作因素,因為無論是指令輸出錯誤還是誤碰停車按鈕或是人為關(guān)閉儀表氣源針閥閥門動作曲線都與事故時動作曲線不符。
(二)膨脹機入口導(dǎo)葉閥門誤動作的原因可以排除斷線或線路虛接的因素,因為如果線路虛接閥門位置曲線在虛接發(fā)生時為虛線,與事故時閥門位置曲線不符。
(三)入口導(dǎo)葉閥門發(fā)生誤動作最有可能的原因為氣路瞬間堵塞導(dǎo)致閥門誤動作,結(jié)合試驗曲線發(fā)現(xiàn)與事故時閥門位置曲線最為相似。
(四)電纜屏蔽層沒包好,可能有信號干擾,基于閥門動作幅度很大,且現(xiàn)場沒有較強的干擾源,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)生過幾次,都是通道輸出有偏差但是不會恢復(fù),而是一直保持錯誤輸出,像這種輸出錯誤又瞬間恢復(fù)的還沒有發(fā)生過,而且前段時間DCS 廠家已經(jīng)更換過一批他們認(rèn)為有問題的卡件,(這塊在用的卡沒有更換)?,F(xiàn)在卡件已經(jīng)更換,待把替換下來的卡件返廠進行檢測后才能確定是否為卡件問題。
(六)西門子閥門定位器問題,有這種可能,當(dāng)時在進行定位器氣路吹掃時吹出一些灰塵,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AO 卡件暫時還未返廠檢測,不能確定卡件是否真正有問題,所以此次分析報告只能作為過程分析報告,暫時還無法定性真正的事故原因分析,待AO 卡件檢測結(jié)果出來后再進行定性,
出具最終事故報告。
三、防范措施:
(一)針對此次事故經(jīng)過及事故分析,儀表方面對歷史趨勢還需要完善,及截圖時間一致、DCS 畫面設(shè)備首出完善,便于正確分析事故真正原因,首先DCS 畫面設(shè)備首出,要把低低轉(zhuǎn)速開關(guān)SSL124430 測點加
到首出畫面里,其次在SOE 添加防喘振PV 值,以前因防喘振PV 值計算值無法加,這次把防喘振PV 計算,通過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,以后要對過濾減壓閥、儀表氣源管線定期清洗吹掃防止堵塞發(fā)生。
(三)基于目前的結(jié)果分析,我們不能確定造成兩次停車的根本原因是什么。但我們?yōu)榱祟A(yù)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控制測量回路上的所有部分都進行了排查,包括DCS 卡件、接線電纜、閥門定位器、閥門氣路及其部件等,目前我們更換了DCS 輸出卡件,重新禁固接線,重新把電纜屏蔽層包好,重新吹掃了閥門氣路,同時對閥門定位器本體也進行了吹掃,只剩下閥門定位器沒來得及進行更換,但我們已經(jīng)把備件放在了現(xiàn)場,如果再次發(fā)生這樣的事故,保證在短時間內(nèi)進行閥門定位器的更換,不影響正常生產(chǎn)。并且,我們會把更換下來的DCS 卡件及可能存在問題閥門定位器寄給廠家,進行性能檢測,根據(jù)檢測結(jié)果,對事故原因分析作最終的判斷。