李彥剛 楊道遠

摘要：我廠空壓站裝置安裝有4 臺三級離心式空氣壓縮機，均為進口機型，主要為石化公司東區(qū)煉油裝置工業(yè)風、儀表風系統(tǒng)提供壓縮空氣。本文主要統(tǒng)計分析了2014年以來4 臺壓縮機組各類非計劃停機的原因，論述了針對電氣、振動聯(lián)鎖、溫度聯(lián)鎖等不同停機原因制定實施的不同應(yīng)對措施，以及措施實施后的效果驗證，在一定程度上有效降低了壓縮機組非計劃停機次數(shù)，保證了空壓裝置的長周期安穩(wěn)運行。

關(guān)鍵詞：離心式壓縮機;停機原因;電氣;聯(lián)鎖

1壓縮機組簡介

空壓站總共有4 臺三級離心式壓縮機，均為進口機型，主要信息詳見表1。

4臺壓縮機設(shè)計入口溫度與出口溫度均為20℃和160℃，設(shè)計入口壓力均為0.08MPa，其余參數(shù)詳見表2 所示。

2???? 壓縮機組非計劃停機次數(shù)統(tǒng)計及原因分析

2.1? 壓縮機組非計劃停機次數(shù)統(tǒng)計

2014年以來空壓站4 臺壓縮機組非計劃停工共20次，按照年分布次數(shù)來看，2014年 6次為做多、2016年及2017年各有4 次。分機組來看，12#機與13#機最多，分別是8 次與6 次。

2.2? 壓縮機非計劃停機原因分析

2014年至2019年 4臺機組非計劃停機20次，其中3 次為電氣原因停機，剩余17次都是因為觸發(fā)機組聯(lián)鎖停機。聯(lián)鎖控制監(jiān)測的物理狀態(tài)分為三大類，即振動、溫度和壓力。故障分類統(tǒng)計如表3 所示，振動聯(lián)鎖8次，溫度聯(lián)鎖8 次，壓力聯(lián)鎖1 次。

2.2.1????? 電氣原因停機

電氣原因造成的壓縮機非計劃停機共3 次，一是系統(tǒng)晃電，2019年 7月9 日因外電網(wǎng)110kV1114線路晃電，致使10#機電流由153A下降至19.23A，造成機組聯(lián)鎖停機（聯(lián)鎖值為≤20A），經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)4 臺機組只有

10#機設(shè)有低電流聯(lián)鎖保護;二是電氣系統(tǒng)故障出現(xiàn)系統(tǒng)接地，典型的一

次是2014年 7月 2日，12#壓縮機主電機接線盒內(nèi)電纜頭發(fā)熱引起高壓動力電纜單相接地，繼而兩相短路崩燒，導(dǎo)致電氣6kV斷路器速斷保護動作跳閘停機。

2.2.2????? 振動聯(lián)鎖停機

振動聯(lián)鎖停機共8 次。其中機械故障引起停機3 次，其次是儀表故障

造成的停機2 次，第三個原因是系統(tǒng)電網(wǎng)晃電，造成機組振動值變大直至觸發(fā)聯(lián)鎖停機。

2.2.3????? 溫度聯(lián)鎖停機

溫度聯(lián)鎖停機共8 次，均為儀表元器件及信號電纜故障導(dǎo)致，溫度測試探頭故障3 次，儀表信號電纜線虛接4 次，安全柵故障1 次，詳見表4。

2.2.4????? 壓力聯(lián)鎖停機

壓力聯(lián)鎖停機共1 次，2019年 7月 10日，8#壓縮機潤滑油油壓突然降低至0.04Mpa（聯(lián)鎖值≤0.06MPa），造成機組聯(lián)鎖停機。經(jīng)現(xiàn)場檢查后發(fā)現(xiàn)潤滑油管線上一接管處斷裂造成，潤滑油泄漏導(dǎo)致油壓降低。

3???? 應(yīng)對措施

3.1? 壓縮機電機接線盒內(nèi)電纜連接處溫度的監(jiān)控

在電纜連接處安裝無線測溫傳感器，將所測的溫度信號傳輸至信號接收的PC機中，供實時監(jiān)控查看，發(fā)現(xiàn)異常情況可及時處理。下圖為壓縮機主電機接線盒內(nèi)安裝的無線測溫監(jiān)控裝置。

3.2? 振動聯(lián)鎖增加延時設(shè)置降低儀表誤動率

因4 臺機組當前使用的振動分析控制系統(tǒng)為本特利3500振動檢測處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)可通過外部設(shè)備連接更改振動信號的延時輸出，所以可在3500振動檢測處理系統(tǒng)的控制命令中通過增加3 秒延時設(shè)定，這樣就可以避免機組因儀表故障等原因振動值瞬間上升而導(dǎo)致的聯(lián)鎖停機。

3.3? 壓縮機溫度聯(lián)鎖防誤動的設(shè)置

根據(jù)被監(jiān)測對象溫度變化及PT100溫度傳感器的特性來說，溫度變化是一個緩慢過程，不可能出現(xiàn)瞬時的跳變。所以，可以在CCS控制系統(tǒng)溫度聯(lián)鎖中設(shè)置防溫度突變觸發(fā)聯(lián)鎖的控制方式，以達到防溫度儀表元器件故障或接線端子虛接帶來的非計劃停機問題。具體的做法是，當一個溫度聯(lián)鎖回路采集的溫度信號在0.5秒內(nèi)的變化率Δt≥6℃時，認為是一個假信號，系統(tǒng)自動切除該回路聯(lián)鎖并報警。同時，控制系統(tǒng)還會判斷溫度突變后的值是否達到聯(lián)鎖值，如果沒有達到聯(lián)鎖值，操作員可以手動投入聯(lián)鎖;如果達到或超過聯(lián)鎖值，則不能手動投入聯(lián)鎖回路。

4???? 措施驗證及改進建議

4.1? 在線溫度監(jiān)測系統(tǒng)的使用

2018年，空壓裝置8#機、10#機、13#機的主電機接線盒均裝設(shè)了溫度在線監(jiān)測儀，可以24小時無間斷對接線盒溫度進行監(jiān)測，巡檢人員可隨時調(diào)閱溫度歷史曲線，可隨時掌握接線盒溫度變化情況，避免了電纜連接處發(fā)熱導(dǎo)致的機組非計劃停機事故。

同時也有問題需繼續(xù)改進，即溫度信號傳輸信號不穩(wěn)定，出現(xiàn)信號無法傳輸至監(jiān)控系統(tǒng)中的問題，缺乏連續(xù)性和穩(wěn)定性，需廠家進一步分析解決。

4.2? 振動聯(lián)鎖防誤動的應(yīng)用

2018年，振動聯(lián)鎖設(shè)定信號延時3 秒輸出，自防誤動措施采取以來，系統(tǒng)沒有發(fā)生過振動信號誤報現(xiàn)象，還需長期觀察。

從2019年 7月的兩次晃電中12#機反應(yīng)來看，振動聯(lián)鎖防誤動設(shè)置有效避免了系統(tǒng)晃電引起的振動聯(lián)鎖停機。但新的問題又出現(xiàn)了，12#機組在晃電未停機后一級、二級振動值均有上升，且運行平穩(wěn)后振動值無法恢復(fù)至晃電前的值。由此分析，對于系統(tǒng)晃電造成機組振動高而停機的問題，不可使用上述振動延時的辦法處理，因為機組在電壓降低或消失后仍在慣性轉(zhuǎn)動，電氣系統(tǒng)突然來電，機組瞬時由減速改為加速運行，會給機組軸承帶來沖擊損傷。

所以，當前情況下，對于電網(wǎng)系統(tǒng)晃電后壓縮機來電自啟動時，應(yīng)當將電氣保護中的電動機低電壓保護不再設(shè)置3 秒的延時動作，或按照10#機聯(lián)鎖回路設(shè)置低電流聯(lián)鎖，即壓縮機主電機電壓或電流降低達到繼電保護定值時，機組應(yīng)立即停運。

4.3? 溫度聯(lián)鎖防誤動的應(yīng)用

2019年，利用裝置大檢修契機，4臺機組增加了溫度防誤動設(shè)置，儀表維護人員與裝置管理人員對改造的43條溫度聯(lián)鎖回路進行了一一驗證調(diào)試，即模擬瞬時輸入溫度值，溫度變化Δt≤6℃時，執(zhí)行原控制原理邏輯;Δt≥6℃時立即切除聯(lián)鎖并報警，當變化后溫度小于聯(lián)鎖值則可以手動投運聯(lián)鎖，當變化后溫度大于聯(lián)鎖值無法手動投運聯(lián)鎖。目前系統(tǒng)一直在穩(wěn)定運行，還未發(fā)生過報警或聯(lián)鎖切除的情況。

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[5]Honeywell PKS系統(tǒng).版本：R501.

作者簡介：

李彥剛 男 漢族 甘肅蘭州1983.11.本科工程師電氣

楊道遠 男 漢族 甘肅蘭州1984.05.本科助理工程師電氣