王麗媛，馬光飛，李友好

(甘肅稀土新材料有限責(zé)任公司燒堿廠，甘肅 白銀 730922)

甘肅稀土新材料有限責(zé)任公司燒堿廠2萬(wàn)t/a離子膜法燒堿裝置自2010年投產(chǎn)以來(lái)，已運(yùn)行了9年，在運(yùn)行過(guò)程中，因電氣儀表問(wèn)題導(dǎo)致出現(xiàn)多次生產(chǎn)故障。為避免再次出現(xiàn)相同或類(lèi)似的問(wèn)題，防微杜漸，特選取以下電氣儀表典型事故案例，從故障經(jīng)過(guò)、原因到對(duì)策措施進(jìn)行了梳理和分析，希望同行能夠借鑒。

1 氯氣總管壓力變送器故障

發(fā)生時(shí)間：2011年4月20日16：00。發(fā)生地點(diǎn)：電解槽氯氣總管。

1.1 事故經(jīng)過(guò)

在離子膜制堿系統(tǒng)試車(chē)階段，發(fā)現(xiàn)氯氣總管壓力在DCS顯示的數(shù)據(jù)與現(xiàn)場(chǎng)U形壓力計(jì)顯示的數(shù)據(jù)不一致。經(jīng)檢查后發(fā)現(xiàn)，測(cè)量氯氣總管的壓力變送器出廠時(shí)量程設(shè)置為-4 kPa～6 kPa，為最初的工程設(shè)計(jì)值;后來(lái)因工藝參數(shù)改動(dòng)，將DCS組態(tài)中的氯氣總管壓力PT2001量程設(shè)置為-2 kPa～8 kPa。因兩者量程不一致，導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)顯示的壓力與DCS中顯示的壓力不一致，無(wú)法準(zhǔn)確控制氯氣總管壓力及氯氫壓差。因此決定在不停車(chē)的情況下，將壓力變送器的量程用手操器修改為-2 kPa～8 kPa。在修改過(guò)程中，沒(méi)有將氯氣壓力回流控制回路、氯氫壓差控制回路從自動(dòng)模式切換到手動(dòng)模式，加上儀表維護(hù)人員不熟悉操作過(guò)程，將信號(hào)線直接從端子排上拆除，壓力變送器失電。輸出電流為4 mA,DCS顯示PT2001為該位號(hào)量程下線-2 kPa(在正常生產(chǎn)過(guò)程中將PT2001控制在3 kPa±200 Pa)，因此在將信號(hào)線從端子排上拆掉后，氯氣回流閥門(mén)開(kāi)度從原來(lái)的40%瞬間開(kāi)到100%，使氯氣總管實(shí)際壓力陡然增大，離子膜向陰極偏移，槽電壓急劇上升至聯(lián)鎖值，整流變壓器失電，全線停車(chē)。

1.2 原因分析

本次停車(chē)后，本著“三不放過(guò)”的精神，及時(shí)召開(kāi)了事故分析會(huì)，經(jīng)過(guò)分析討論，認(rèn)為造成此次事故的原因主要有以下4點(diǎn)：①儀表維護(hù)人員是初次使用手操器，不熟悉其正確的使用方法和具體的操作步驟是導(dǎo)致這起事故的主要原因；②維護(hù)人員與工藝控制人員沒(méi)有進(jìn)行全面溝通，未將氯氣壓力回流控制回路、氯氫壓差控制回路從自動(dòng)模式切換到手動(dòng)模式；③工程開(kāi)車(chē)之前沒(méi)有做到確認(rèn)無(wú)誤，工藝參數(shù)發(fā)生變化后未及時(shí)將壓力變送器的量程進(jìn)行修改；④修改量程過(guò)程中缺少科學(xué)全面指導(dǎo)。

2 氯氣泵跳閘

發(fā)生時(shí)間：2015年6月21日19：09。發(fā)生地點(diǎn)：氯氣站。

2.1 事故經(jīng)過(guò)

1#氯氣泵(110 kW)跳閘,停止信號(hào)聯(lián)鎖整流跳閘，生產(chǎn)全線停車(chē)。

2.2 原因分析

(1)檢查氯氣泵控制柜,未發(fā)現(xiàn)異常，過(guò)熱繼電器未動(dòng)作(或可能動(dòng)作后已自動(dòng)復(fù)位)，其余正常。

(2)離子膜DCS對(duì)氯氣泵做了停止信號(hào)報(bào)警，報(bào)警記錄顯示1#氯氣泵停止時(shí)間為19：09，在整流高壓跳閘之前，故判斷是1#氯氣泵停止后聯(lián)鎖導(dǎo)致整流跳閘。

2.3 對(duì)策措施

事故發(fā)生后，將氯氣泵的整定值從210 A調(diào)到220 A,但仍可能過(guò)流使電動(dòng)機(jī)停止。進(jìn)一步分析后認(rèn)為是電動(dòng)機(jī)使用年限已達(dá)11年之久，本身阻力增大，帶動(dòng)負(fù)載困難，再加上氯氣系統(tǒng)阻力較大，該電動(dòng)機(jī)已不能滿(mǎn)足生產(chǎn)需要。后期購(gòu)進(jìn)1臺(tái)132 kW的電動(dòng)機(jī)用于生產(chǎn)。建議重要設(shè)備一定要做好維護(hù)保養(yǎng)，不要超期使用。

3 合成工序氫氣總管壓力變送器結(jié)凍導(dǎo)致全線停車(chē)

發(fā)生時(shí)間：2015年2月15日03：12。發(fā)生地點(diǎn)：HCl合成工序。

3.1 事故經(jīng)過(guò)

合成工序氫氣總管壓力顯示值在逐漸下降，但實(shí)際進(jìn)爐氫氣流量只有輕微的降低。此時(shí)，氫氣流量控制回路在自動(dòng)模式下，流量降低導(dǎo)致自動(dòng)閥門(mén)開(kāi)度從58%增大到60%，以控制流量不變化。操作人員的第一反應(yīng)是將此回路從自動(dòng)模式切換到手動(dòng)模式，通過(guò)減小閥門(mén)開(kāi)度來(lái)降低進(jìn)爐的氫氣流量，以穩(wěn)定總管壓力。減小了氫氣調(diào)節(jié)閥開(kāi)度，但沒(méi)有減小氯氣調(diào)節(jié)閥開(kāi)度，導(dǎo)致氫氣流量下降比氯氣流量下降快，流量比值小于1，3 s后聯(lián)鎖停車(chē)，合成滅爐；調(diào)度通知各崗位緊急降電流，離子膜DCS操作人員沒(méi)有解除緊急聯(lián)鎖里的二次鹽水流量FT2001≤15 m3/h的聯(lián)鎖，在降電流過(guò)程中逐步降低二次鹽水流量FT2001，電流降到13 kA，二次鹽水流量≤15 m3/h延時(shí)90 s后聯(lián)鎖整流停車(chē)，全線停產(chǎn)。

3.2 原因分析

(1)氫氣總管壓力變送器保溫不到位，氫氣含水量較大，在冬季氣溫低時(shí)結(jié)凍，出現(xiàn)顯示錯(cuò)誤。

(2)操作人員過(guò)分相信電腦顯示數(shù)據(jù)，沒(méi)有將氫氣緩沖罐的壓力表數(shù)值與遠(yuǎn)傳數(shù)值對(duì)比，造成判斷失誤。

(3)操作人員出現(xiàn)失誤。出現(xiàn)此種情況應(yīng)該有2種處理方法：①先降低進(jìn)爐的氯氣流量，再降低進(jìn)爐的氫氣流量，在操作過(guò)程中嚴(yán)密注意氫氣和氯氣的流量比值不能小于1;②同時(shí)降低氯氫流量，要兩個(gè)人密切配合，一人逐步關(guān)氫氣閥，一人逐步關(guān)氯氣閥，逐漸減少氯氫流量。

(4)離子膜操作人員跟調(diào)度沒(méi)有及時(shí)溝通，在降電流之前沒(méi)有解除相關(guān)聯(lián)鎖。

3.3 對(duì)策措施

(1)氫氣總管壓力變送器用銅管內(nèi)加蒸汽伴熱并保溫。

(2)出現(xiàn)類(lèi)似情況時(shí)，應(yīng)先將遠(yuǎn)傳數(shù)據(jù)與緩沖罐上壓力表的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，若發(fā)現(xiàn)是假信號(hào)，要及時(shí)解除氫氣總管壓力聯(lián)鎖，再做進(jìn)一步處理。

(3)若真的出現(xiàn)了氫氣壓力降低的現(xiàn)象，要先降低氯氣流量，再降低氫氣流量，降低產(chǎn)量的過(guò)程中不能出現(xiàn)氫氯流量比值小于1。

(4)降電流之前，必須仔細(xì)檢查，要解除相關(guān)聯(lián)鎖，特別是進(jìn)電解槽鹽水和堿液流量的聯(lián)鎖，因?yàn)榱髁康母叩褪请S著電流升降而相應(yīng)升降的。

4 合成爐氯氣切斷閥氣源管斷裂引起的合成滅爐

發(fā)生時(shí)間：2015年7月15日02:15。發(fā)生地點(diǎn)：HCl合成工序。

4.1 事故經(jīng)過(guò)

2015年5月11日檢修完成后點(diǎn)A合成爐。A爐氯氣切斷閥是前期工程上配套的，氣源管為塑料管。該閥露天安裝，沒(méi)有做較好的防護(hù)措施，再加上使用環(huán)境中有時(shí)會(huì)有氯氣泄漏，也加劇了塑料管的老化，導(dǎo)致該閥氣源管破裂，閥門(mén)關(guān)閉，合成滅爐。

4.2 原因分析

(1)閥門(mén)氣源管質(zhì)量不過(guò)關(guān)是這次事故的主要原因。

(2)儀表組的巡視檢查不到位，對(duì)塑料管沒(méi)有及時(shí)進(jìn)行更換。

4.3 對(duì)策措施

(1)對(duì)新進(jìn)的設(shè)備要嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。

(2)加強(qiáng)巡檢，對(duì)不合理的設(shè)備附件及時(shí)更換。

5 氯氣回流閥故障引起的氯氣壓力波動(dòng)

發(fā)生時(shí)間：2015年7月15日10：30。發(fā)生地點(diǎn)：氯氣站。

5.1 事故經(jīng)過(guò)

2015年7月，氯氣站換酸過(guò)程中發(fā)現(xiàn)壓力波動(dòng)大，DCS顯示氯氣回流閥在開(kāi)關(guān)動(dòng)作，但壓力還是波動(dòng)較大，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查后發(fā)現(xiàn)閥門(mén)實(shí)際卡在50%的位置不動(dòng)作，初步處理后無(wú)效，決定更換此閥。安裝到位后在投運(yùn)的過(guò)程中，調(diào)度指揮緩慢打開(kāi)閥門(mén)，操作人員卻在關(guān)閉閥門(mén)。當(dāng)閥門(mén)關(guān)到一定程度后，氯氣總管壓力急劇上升，瞬間達(dá)到8 kPa，沖破水封，緊急停車(chē)。

5.2 原因分析

引起這起事故的主要原因是操作人員注意力不集中，將閥門(mén)的開(kāi)關(guān)方向弄錯(cuò)；次要原因是氯氣回流閥質(zhì)量不過(guò)關(guān)，在使用時(shí)間不長(zhǎng)的情況下就出現(xiàn)卡死現(xiàn)象。

5.3 對(duì)策措施

針對(duì)此次事故，提出了以下5點(diǎn)對(duì)策措施。

(1)此閥門(mén)重新選型，選用在國(guó)內(nèi)氯堿行業(yè)信譽(yù)較好的廠家制造的自動(dòng)閥，到貨后及時(shí)更換。

(2)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的所有閥門(mén)進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)有“開(kāi)關(guān)”標(biāo)識(shí)不清的，重新標(biāo)識(shí)，方便操作，特別是對(duì)新員工有很大的幫助。

(3)此閥門(mén)出現(xiàn)故障每次都是在50%左右的位置，為保持氯氣壓力在3 kPa，閥門(mén)開(kāi)度經(jīng)常在50%左右波動(dòng)，閥桿上的潤(rùn)滑油會(huì)慢慢地與氯氣反應(yīng)，在此位置結(jié)垢，容易出現(xiàn)事故。因此，閥門(mén)使用一段時(shí)間后，要上下活動(dòng)活動(dòng)，保證閥門(mén)的靈敏度[1]。

(4)觸氯設(shè)備，包括閥門(mén)，在進(jìn)行潤(rùn)滑時(shí)不能選用黃油，要優(yōu)先選用硅油。因黃油黏度大，與空氣中的灰塵和現(xiàn)場(chǎng)的雜氣反應(yīng)，如閥門(mén)密封性差，與氯氣反應(yīng)就結(jié)成黃綠色的污垢,容易出現(xiàn)卡死故障。

(5)崗位人員在操作時(shí)一定要保持頭腦清醒，相互配合。

6 樹(shù)脂塔PLC更換模塊失誤引起的降電流事故

發(fā)生時(shí)間：2016年1月20日16:40。發(fā)生地點(diǎn)：樹(shù)脂塔。

6.1 事故經(jīng)過(guò)

樹(shù)脂塔由PLC控制的模擬量波動(dòng)頻繁，在DCS顯示為滿(mǎn)量程和零之間一直波動(dòng)，初步判定為模擬量采集模塊EM223出現(xiàn)故障。在更換模塊備件的過(guò)程中，由于操作人員不熟悉各模塊功能，再加上與崗位人員溝通不及時(shí)，在二次鹽水儲(chǔ)罐液位在80%的情況下就對(duì)PLC斷電停止運(yùn)行;更換模塊過(guò)程中，操作人員在CPU(中央處理器)未進(jìn)行程序拷貝的情況下就進(jìn)行更換，系統(tǒng)開(kāi)啟后發(fā)現(xiàn)流程圖上的較多功能不顯示(如復(fù)位鍵、設(shè)置鍵等)，經(jīng)相關(guān)技術(shù)人員到場(chǎng)查證后發(fā)現(xiàn)是新CPU沒(méi)有下載安裝程序?qū)е?；重新將舊CPU安裝后系統(tǒng)控制恢復(fù)正常，但信號(hào)波動(dòng)依然存在。由于操作失誤，系統(tǒng)沒(méi)能及時(shí)開(kāi)啟，導(dǎo)致二次鹽水供應(yīng)不上，被迫將電解槽電流從15 kA降到13 kA。

6.2 原因分析

(1)數(shù)據(jù)波動(dòng)原因分析不準(zhǔn)確。數(shù)據(jù)波動(dòng)的原因經(jīng)查實(shí)為信號(hào)線的屏蔽層沒(méi)有接地導(dǎo)致的， 重新接地后信號(hào)穩(wěn)定,再無(wú)波動(dòng)。

(2) 維護(hù)人員在不熟悉各模塊功能的情況下貿(mào)然操作，延誤了系統(tǒng)的正常開(kāi)啟。

(3) 維護(hù)人員與崗位人員溝通不到位，未將鹽水儲(chǔ)存到最大量下進(jìn)行模塊更換操作。

6.3 對(duì)策措施

(1)加強(qiáng)維護(hù)人員學(xué)習(xí)鍛煉，提高自身素質(zhì)，當(dāng)生產(chǎn)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)， 思考判斷要“準(zhǔn)、穩(wěn)、快”。

(2)現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)一定要與崗位人員做好溝通，完成各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。

(3)關(guān)健崗位的設(shè)備停運(yùn)時(shí)，相關(guān)管理人員要事先對(duì)各種可能出現(xiàn)的問(wèn)題做好評(píng)估，并制定相應(yīng)的對(duì)策措施，應(yīng)對(duì)各種事故。

7 結(jié)語(yǔ)

氯堿行業(yè)是高危行業(yè)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)多，儀表使用廣泛，聯(lián)鎖多，關(guān)鍵部位的儀表出現(xiàn)故障往往會(huì)因聯(lián)鎖導(dǎo)致裝置停車(chē)，所以做好儀表的日常維護(hù)尤為重要。

以上幾種電氣儀表故障案例都是在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)生的，有的是由儀表本身的故障造成的，也有是由管理不到位、考慮不周引起的，在今后工作中，要做好電氣儀表的日常維護(hù)和專(zhuān)項(xiàng)維護(hù)，為生產(chǎn)裝置的安全、平穩(wěn)運(yùn)行保駕護(hù)航。