蔣祥 王帥

海洋石油富島有限公司，中國·海南 東方 572600

1 引言

本次二期裝置開車過程中儀表DCS 電源板卡出現(xiàn)故障，尿素507JM 洗滌塔抽風(fēng)機(jī)跳車，儀表DCS 聯(lián)鎖硫化冷卻器風(fēng)機(jī)及斗提機(jī)等電機(jī)停機(jī)，導(dǎo)致尿素造粒單元系統(tǒng)停車。

2 故障現(xiàn)象

9月30日19:35，尿素工藝人員在開車過程中發(fā)現(xiàn)造粒風(fēng)機(jī)501 JM、502 JM、507 JM 高壓電機(jī)停轉(zhuǎn)，三臺(tái)高壓柜ABB 綜合保護(hù)器屏幕均出現(xiàn)“Moter Temp HH Trip”電機(jī)溫度高報(bào)警，短時(shí)間后自動(dòng)消失?？倛?bào)警紅燈一直亮。19:51再次同樣報(bào)警后又消失，之后又多次出現(xiàn)上述故障現(xiàn)象[1]。直到21:39，高溫跳閘報(bào)警燈保持常亮且無法復(fù)位。另外在此期間尿素斗提機(jī)低壓電機(jī)512LA/LB 以及溶液循環(huán)水泵506 JM 出現(xiàn)多次自動(dòng)啟停，硫化冷卻風(fēng)機(jī)511 JM 亦出現(xiàn)DCS 停車信號(hào)等不正?，F(xiàn)象[2]。

化肥二期合成、尿素裝置6KV 高壓柜采用的日本三菱斷路器（6-VPR），保護(hù)用的ABB 公司生產(chǎn)的#REF542+綜合保護(hù)器。低壓開關(guān)柜亦是全進(jìn)口設(shè)備，由日本三菱機(jī)電公司供貨，電機(jī)控制器采用三菱生產(chǎn)的小型PLC，型號(hào)為EMC-2AA，從2003年投用至今，開關(guān)柜運(yùn)行穩(wěn)定、可靠[3]。為生產(chǎn)裝置長、優(yōu)、穩(wěn)運(yùn)行提供了重要的保障[4]。

3 故障分析

501JM、502 JM 高壓電機(jī)是檢修后回裝的，507 JM 為剛更換的新電機(jī)，從空試及帶風(fēng)量運(yùn)轉(zhuǎn)記錄來看，三臺(tái)電機(jī)運(yùn)行測量溫度、振動(dòng)都很正常。而且從19:51 前三臺(tái)電機(jī)還未啟動(dòng)情況下，仍同時(shí)出現(xiàn)上述高溫報(bào)警，又同時(shí)自動(dòng)消失的現(xiàn)象，可以排除電機(jī)發(fā)生真實(shí)高溫跳以及溫度探頭故障的可能性，由此判斷三臺(tái)高壓電機(jī)均為高溫保護(hù)同時(shí)誤動(dòng)作[5]。

圖1中來自電儀交接柜內(nèi)的干接點(diǎn)信號(hào)（TB2 345-346）作為溫度保護(hù)輸入到#REF542 I/O 模塊BI13，查看ABB 保護(hù)器邏輯程序，并打開運(yùn)行監(jiān)控模式（已連接保護(hù)器），可以看到20:46，當(dāng)高溫跳閘信號(hào)存在時(shí)，BI13 輸入閉合，（131） Moter Temp HH Trip 線由藍(lán)色變紅色，并報(bào)警燈亮。短時(shí)間后，保護(hù)信號(hào)消失，（131）線就由紅色變藍(lán)色，報(bào)警燈自動(dòng)熄滅。通過多次觀察，三臺(tái)高壓電機(jī)“高溫“報(bào)警及消失過程完全一樣[6]。

根據(jù)圖2監(jiān)控現(xiàn)象，我們初步認(rèn)為DCS 控制系統(tǒng)信號(hào)線受到了外部的電磁干擾，比如現(xiàn)場對(duì)講機(jī)設(shè)備的使用影響。抑或者是通過共用信號(hào)儀表或者變送器供電電源而串入的電網(wǎng)干擾，由于具有一定隱蔽性，很難被發(fā)現(xiàn)。一旦在DCS 控制系統(tǒng)中出現(xiàn)了侵入的干擾信號(hào)，則必定會(huì)使系統(tǒng)當(dāng)中的測量精度降低，并且會(huì)使I/O 信號(hào)出現(xiàn)工作異常情況[7]。

4 故障排除過程

由于尿素裝置當(dāng)時(shí)開車的需要，我們采取將電氣柜保護(hù)器BI13 輸入模塊過濾時(shí)間延長來躲過可能的干擾時(shí)間。具體操作如圖3所示。

打開三臺(tái)高壓電機(jī)的ABB #REF542 邏輯保護(hù)程序，將原來的Filtertime(ms)過濾時(shí)間由20 ms 改為5000 ms,即5 秒。修改保存后上傳。風(fēng)機(jī)再次啟動(dòng)，20:52，三臺(tái)風(fēng)機(jī)又同時(shí)“溫度高“報(bào)警跳車，后依然自動(dòng)消失又間隔多次出現(xiàn)[8]。

經(jīng)過一番討論，之前我們忽略了尿素低壓電機(jī)512LAM 及511JM、506JM 也多次出現(xiàn)自動(dòng)啟停不正?，F(xiàn)象，一直還查不到原因?？刂圃砣鐖D4所示。E11-E1 接點(diǎn)為ESD 停車信號(hào)，正常運(yùn)行時(shí)處閉合狀態(tài)，此接點(diǎn)來自電儀交接柜內(nèi)UR27 繼電器(帶指示燈)常開觸點(diǎn)，據(jù)觀察，該繼電器分別在21:01、21:05 的時(shí)候綠燈滅了—繼電器失電釋放，發(fā)出停車信號(hào)，短時(shí)間后繼電器又自動(dòng)吸合。此時(shí)我們提出三臺(tái)高壓電機(jī)的溫度保護(hù)信號(hào)失常是否與低壓電機(jī)ESD 停車信號(hào)存在共同點(diǎn)的設(shè)想，即信號(hào)均來自儀表同一塊DCS 控制板卡。如果這塊板卡供電電源不穩(wěn)定，那么這塊板卡上的所有信號(hào)是否會(huì)丟失或者誤動(dòng)作。懷揣這種假設(shè)我們在主控DCS 報(bào)警畫面中找到如下信息：

按照UMR5 描述搜索當(dāng)日事件記錄，如圖5所示。

如表1所示，UMR5 電源報(bào)警出現(xiàn)的最早時(shí)間在19 點(diǎn)35 分57 秒。之后有出現(xiàn)過很多次，最后報(bào)警記錄時(shí)間為：21:39，之后電源板卡故障。

表1 UMR5 電源報(bào)警時(shí)間表

20:30之后，溫度保護(hù)報(bào)警燈保持常亮，且報(bào)警無法復(fù)位，測量溫度保護(hù)進(jìn)柜端子均閉合，見表2。

表2 高壓電機(jī)溫度保護(hù)點(diǎn)表

5 結(jié)語

通過在線更換DCS 電源板卡，系統(tǒng)進(jìn)入正常開車流程。本次故障處理過程，很少遇到高壓電機(jī)均“高溫”跳車、低壓機(jī)泵聯(lián)鎖停的情況，通過DCS 事件記錄查找和判斷故障原因，給今后處理類似問題積累了經(jīng)驗(yàn)，希望論文能對(duì)大家應(yīng)急故障處理提供幫助。