李防

（邢臺鋼鐵有限責(zé)任公司，河北邢臺 054027）

調(diào)節(jié)閥停機(jī)不關(guān)閉故障分析與改進(jìn)

李防

（邢臺鋼鐵有限責(zé)任公司，河北邢臺 054027）

螺桿發(fā)電機(jī)組停機(jī)時，電動調(diào)節(jié)閥不關(guān)閉。通過動態(tài)模擬故障現(xiàn)象，找到造成電動調(diào)節(jié)閥異常動作的邏輯沖突指令程序，對控制程序進(jìn)行優(yōu)化與改進(jìn)。

調(diào)節(jié)閥；故障；分析；改進(jìn)

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.05.40

1 問題

煉鋼螺桿發(fā)電設(shè)計從蓄熱器后將煉鋼蒸汽直接進(jìn)入一級螺桿膨脹動力機(jī)發(fā)電，排汽進(jìn)入二級螺桿膨脹發(fā)電機(jī)組做功發(fā)電，二級螺桿膨脹發(fā)電機(jī)組排汽冷凝回收。發(fā)電并入連鑄變電所（400 V）低壓電網(wǎng)。螺桿發(fā)電機(jī)組工藝流程見圖1。

圖1螺桿發(fā)電機(jī)組工藝流程

機(jī)組正常運(yùn)行過程中，當(dāng)出現(xiàn)振動變大、機(jī)組冒煙、蒸汽管道漏氣等危及設(shè)備安全運(yùn)行的情況時，PLC程序?qū)⒆詣佑|發(fā)機(jī)組緊急停機(jī)指令，立即關(guān)閉快切閥和電動調(diào)節(jié)閥，以保證機(jī)組的安全。在一次緊急停機(jī)過程中，發(fā)現(xiàn)快切閥立即關(guān)閉，但電動調(diào)節(jié)閥在關(guān)閉行程中停止，然后又開始自動打開，直至閥門完全打開。

2 故障排查

（1）運(yùn)行程序檢驗。根據(jù)故障情況，梳理運(yùn)行程序未發(fā)現(xiàn)異常情況。

（2）靜態(tài)連鎖停機(jī)試驗。做靜態(tài)連鎖停機(jī)試驗，快切閥和電動調(diào)節(jié)閥都能正常動作，按程序要求快速關(guān)閉，且電動調(diào)節(jié)閥未發(fā)生反復(fù)，直接關(guān)嚴(yán)。靜態(tài)連鎖停機(jī)試驗，因與機(jī)組實際運(yùn)行工況不同，未能重現(xiàn)故障時閥門的動作狀態(tài)。

（3）模擬動態(tài)停機(jī)連鎖試驗。為重現(xiàn)故障現(xiàn)象，在停機(jī)狀態(tài)下，通過增加信號源，對螺桿機(jī)進(jìn)行模擬動態(tài)停機(jī)連鎖試驗，充分模擬機(jī)組正常運(yùn)行時的工況參數(shù)以及斷路器狀態(tài)。用信號源給定機(jī)組正常轉(zhuǎn)速1500 r/min，模擬機(jī)組正常運(yùn)行情況，同時投入“自動負(fù)荷”運(yùn)行狀態(tài)，并在工程師站監(jiān)視程序中調(diào)節(jié)閥的給定信號值的變化情況。在此狀態(tài)下，模擬發(fā)電機(jī)短路跳閘故障，發(fā)現(xiàn)快切閥迅速關(guān)閉，而電動調(diào)節(jié)閥開度從99%關(guān)閉至80%左右后，又逐步開啟至99%，調(diào)節(jié)閥給定信號手動值為0，但自動輸出值為100%。通過動態(tài)模擬，再現(xiàn)了機(jī)組的故障現(xiàn)象。

3 原因分析

圖2 沖突程序1

圖3 沖突程序2

檢查電動調(diào)節(jié)閥控制程序發(fā)現(xiàn)，變量“緊急停機(jī)點(diǎn)”（圖2、圖 3 所 示 地 址M32.1）的觸發(fā)需要2個條件，①機(jī)組正常運(yùn)行時，快切閥全關(guān)信號為“1”；②發(fā)生機(jī)組工藝故障時對該變量進(jìn)行賦值。這兩段程序都對其進(jìn)行賦值操作，且其中一條程序的運(yùn)算結(jié)果與另外一條程序的運(yùn)算結(jié)果沖突，即圖2中的程序運(yùn)算結(jié)果為“0”，圖3中的程序運(yùn)算結(jié)果為“1”，導(dǎo)致緊急停機(jī)點(diǎn)（M32.1）發(fā)生邏輯沖突。在關(guān)閉快切閥和調(diào)節(jié)閥后，調(diào)節(jié)閥程序因緊急停機(jī)點(diǎn)狀態(tài)沖突為“0”致使控制程序進(jìn)入轉(zhuǎn)速自動狀態(tài)，在轉(zhuǎn)速自動狀態(tài)下，因機(jī)組停機(jī)后轉(zhuǎn)速值小于設(shè)定值，調(diào)節(jié)閥始終輸出開閥信號調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速上升，但快切閥已關(guān)閉，轉(zhuǎn)速不能上升，開閥信號一直輸出，導(dǎo)致調(diào)節(jié)閥關(guān)閉后而又打開。

問題的出現(xiàn)，一方面是由于螺桿機(jī)組自投運(yùn)以來一直運(yùn)行正常，未發(fā)生工藝連鎖停機(jī)保護(hù)，所以沒有發(fā)現(xiàn)程序中的錯誤。另一方面是日常的機(jī)組連鎖試驗不完善，工藝連鎖停機(jī)試驗中未能發(fā)現(xiàn)該項問題。

4 處理措施

對發(fā)生沖突的程序（圖2）進(jìn)行修改，將原來的線圈輸出改為置位輸出（圖4），問題得以解決。

圖4 修改后的程序

TM617

B

〔編輯 李 波〕