郝正宇

（大慶煉化公司電儀運行中心，黑龍江大慶 163000）

0 引言

大慶煉化公司30 萬噸/年一套、二套聚丙烯裝置中最重要的核心機組是PK851、2PK890 兩臺擠壓造粒機組，均為日本JSW 生產(chǎn)制造，其作用是將聚合區(qū)生產(chǎn)的聚丙烯粉料在線混合不同種類的添加劑，利用擠壓造粒功能生產(chǎn)成聚丙烯顆粒，因其轉(zhuǎn)動設(shè)備多、操作和控制復(fù)雜，各設(shè)備之間功能執(zhí)行和配合是由西門子S7-400H 系列PLC 系統(tǒng)編程組態(tài)實現(xiàn)，由上位機及就地盤進行操作監(jiān)盤。

1 擠壓造粒機組的概述

聚丙烯粉料經(jīng)主計量秤以及添加固體添加劑輸送混合器，進入擠壓造粒機（圖1），由同向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿將聚丙烯粉料以“∞”形向前螺旋輸送，使粉料在輸送過程中分別經(jīng)過捏合、加壓、均化、熔融、出料等過程，熔融物料切成球形顆粒后，由離心干燥機干燥，再經(jīng)振動篩將合格的粒料輸送到緩沖料倉，通過粒料風(fēng)送系統(tǒng)將粒料輸送到摻混料倉。

圖1 擠壓造粒機主要結(jié)構(gòu)

2 近5 年的儀表設(shè)備故障停機原因及分析

2.1 第1 次故障

2014 年4 月6 日22：18，一套聚丙烯PK851 擠壓造粒機聯(lián)鎖停機，歷史聯(lián)鎖報警記錄顯示為切粒單元鎖模油壓PAL8555低報警?，F(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，切粒機鎖模儀表風(fēng)總線上的空氣過濾減壓閥塑料杯出現(xiàn)老化裂紋，損壞泄漏、儀表風(fēng)壓力下降，導(dǎo)致鎖模油壓下降，聯(lián)鎖停機。

專業(yè)管理人員對現(xiàn)場儀表設(shè)備的管理不到位，沒有定期對現(xiàn)場易損易壞關(guān)鍵設(shè)備進行定期檢查及更換，忽略了設(shè)備使用年限對設(shè)備材質(zhì)的影響，損壞的空氣過濾減壓閥材料為塑料，在高溫環(huán)境下會加快其老化速度，技術(shù)人員未能意識到問題的嚴重性，忽略了損壞設(shè)備的重要性，巡檢不到位，沒有及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備老化、泄漏問題，同時主責人對主責區(qū)內(nèi)設(shè)備管理不夠細化，導(dǎo)致故障發(fā)生。

2.2 第2 次故障

2015 年1 月5 日18：47，二套聚丙烯造粒機2PK890 因“主秤W810 停”聯(lián)鎖停機。上位機畫面中顯示的主秤故障代碼為“SY04”，即“Error in communication with DISOCONT input/output unit1（VEA1）─VEA1 通信錯誤”，并發(fā)現(xiàn)W811、W812、W814、W815 均連續(xù)地出現(xiàn)“SY04”故障代碼，工藝對報警復(fù)位后，故障代碼消失。

從上面報警記錄分析，并與廠家技術(shù)人員結(jié)合，主計量秤控制系統(tǒng)的通信故障，導(dǎo)致主計量秤2W810 停機，專業(yè)管理人員對不常見的控制系統(tǒng)管理不到位，沒有系統(tǒng)地納入控制系統(tǒng)管理范疇，專業(yè)技術(shù)人員對申克秤系統(tǒng)掌握不夠深入，只能判斷表面故障，對深層次的分析不夠，技術(shù)人員、班組人員對控制系統(tǒng)熟悉程度不高，沒有進行過系統(tǒng)的培訓(xùn)。

2.3 第3 次故障

2015 年4 月5 日10：42，一套聚丙烯粒料風(fēng)機C804 出現(xiàn)PT8903 壓力低報警且無法消除，10 時56 分工藝手動停擠壓造粒機PK851 機組。現(xiàn)場檢查壓力變送器PT8903，發(fā)現(xiàn)引壓管堵，拆卸引壓管發(fā)現(xiàn)引壓管內(nèi)有少量結(jié)冰，清理引壓管后回裝，壓力變送器顯示正常。

專業(yè)管理人員對現(xiàn)場儀表設(shè)備的防化凍管理存在漏洞，沒有識別出氣溫變化對儀表測量的影響，沒有制定對應(yīng)的措施，壓力變送器的引壓管較長且存在U 形彎，易造成凝液堆積、無法排出，存在隱患，班組人員防化凍巡檢不認真，對引壓管過長或引壓管有有彎曲的儀表檢查不細致，沒有定期進行排凝檢查。

2.4 第4 次故障

2017 年9 月14 日23：07：16，二套造粒機2PK890 因切粒小車鎖膜限位開關(guān)2XZSH8519 聯(lián)鎖停機（圖2）。對限位開關(guān)反復(fù)進行動作試驗，發(fā)現(xiàn)開關(guān)觸點時好時壞，工作環(huán)境溫度高，溫度高達100 ℃以上，電子元件在高溫環(huán)境中，使其工作不穩(wěn)定。

圖2 限位開關(guān)安裝位置

專業(yè)管理人員對現(xiàn)場儀表設(shè)備的管理不到位，沒有定期對現(xiàn)場易損易壞關(guān)鍵設(shè)備進行定期檢查及更換，缺乏對儀表設(shè)備工作環(huán)境的改良工作，應(yīng)該勇于創(chuàng)新，積極想辦法來提高儀表設(shè)備的使用壽命，缺乏技術(shù)創(chuàng)新意識，對容易出現(xiàn)問題的儀表設(shè)備應(yīng)該進行聯(lián)鎖優(yōu)化，缺乏對關(guān)鍵儀表設(shè)備的重視程度，應(yīng)該從主觀上加強對關(guān)鍵儀表設(shè)備的重視。

2.5 第5、6 次故障

2017 年9 月22 日8：34、24 日7：29，先后出現(xiàn)兩次因PLC故障引起二套造粒機2PK890 聯(lián)鎖停機。通過控制系統(tǒng)的在線檢查，確認該模擬量輸出卡件通道壞，更換損壞的控制器卡件并進行調(diào)試，確認正常后投入使用，下料系統(tǒng)恢復(fù)正常。

9 月24 日故障現(xiàn)象與22 日類似，所以直接檢查PLC 控制系統(tǒng)模擬量輸出模塊，檢查發(fā)現(xiàn)輸出模塊正常，但是與輸出模塊相連接的接線適配器模塊會間歇性出現(xiàn)斷路報警，控制系統(tǒng)AO 卡件損壞及接線松動，造成下料系統(tǒng)無下料，最終導(dǎo)致整個機組停機。

對作業(yè)內(nèi)容沒有進行有效的質(zhì)量驗收及反復(fù)試驗確認，粗心大意，對故障現(xiàn)象分析不夠徹底，只停留在表面，不能進行深層次分析，存在隱患，對問題根源不能徹底解決，只檢查當前問題點，沒有進行擴展檢查、檢查不到位，不能做到全員掌握，作業(yè)質(zhì)量有待提高。

2.6 第7 次故障

2019 年1 月28 日9：12，一套聚丙烯擠壓造粒機PK851 因XZAH8534 切粒機鎖環(huán)開關(guān)聯(lián)鎖停機，鎖環(huán)開關(guān)內(nèi)部接線端子老化，開關(guān)外部觸點附著油污和灰塵，觸點動作卡滯，誤動作導(dǎo)致聯(lián)鎖停機。

專業(yè)管理人員對現(xiàn)場儀表設(shè)備的管理不到位，此鎖環(huán)開關(guān)現(xiàn)場工作環(huán)境惡劣（高溫），超出使用周期未進行及時強制更換，每次機組停機過程中，儀表維護人員未對其進行定期強制檢查、動作實驗，對擠壓造粒機的聯(lián)鎖優(yōu)化不到位，應(yīng)對具備條件優(yōu)化的聯(lián)鎖進行進一步優(yōu)化，班組人員在進行單一回路檢修過程中，只檢查信號線路，未對其設(shè)備進行動作實驗，缺少關(guān)鍵環(huán)節(jié)的檢查。

2.7 第8 次故障

2019 年4 月29 日16：24，一套聚丙烯造粒機主秤W801 出現(xiàn)通信故障報警SY04，導(dǎo)致造粒機停機。

通過調(diào)取申克秤歷史報警記錄可以看出，從16：18：44 開始，申克秤輔秤W804A 首先出現(xiàn)通信故障報警SY04，16：22：51 W804B、W804D 輔秤出現(xiàn)通信故障報警SY04。由于輔秤通信中斷不參與聯(lián)鎖，沒有導(dǎo)致造粒機停機。16：24：49 主秤W801 出現(xiàn)通信故障報警SY04，該通信故障參與聯(lián)鎖，最終導(dǎo)致造粒機停機。

通過多臺申克秤短時間內(nèi)都出現(xiàn)通信故障報警可以看出，導(dǎo)致通信故障出現(xiàn)應(yīng)該為一個共性問題。與申克秤廠家技術(shù)人員聯(lián)系，產(chǎn)生通信故障的原因可能為：①控制器工作8 年以上的同類設(shè)備，由于設(shè)備老化、抗干擾能力差，都出現(xiàn)過通信故障SY04 報警，導(dǎo)致控制器通信中斷；②外界電磁干擾或靜電干擾導(dǎo)致控制器工作不穩(wěn)定、通信中斷；③通過查找申克秤控制器相關(guān)資料，最佳工作環(huán)境溫度為-25～50 ℃，控制器工作環(huán)境溫度高，導(dǎo)致控制器工作不穩(wěn)定，出現(xiàn)通信中斷。

3 整改措施及總結(jié)啟示

通過以上的儀表設(shè)備故障停機分析，我們對擠壓造粒機的儀表設(shè)備及系統(tǒng)進行整改及總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，并對其進行推廣改進，特別是聯(lián)鎖優(yōu)化、申克計量秤改造等工作，避免出現(xiàn)類似故障問題，整改措施如下：

（1）在檢修期間，把現(xiàn)場所有易破損的空氣過濾減壓閥，更換成金屬材質(zhì)減壓閥。

（2）對申克計量秤控制系統(tǒng)進行升級改造，解決計量秤通信故障。

（3）對受到冬季氣溫影響的儀表設(shè)備進行改造，特別是對下游粒料風(fēng)送系統(tǒng)也要加強儀表設(shè)備管理，避免出現(xiàn)凍凝故障，造成擠壓造粒機堵料停機。

（4）定期對擠壓造粒機的限位開關(guān)進行動作試驗，檢查安裝是否牢固、可靠，并做好定期更換工作。

（5）檢修期間要嚴格對控制機柜內(nèi)的接線進行緊固檢查，并對系統(tǒng)卡件進行清灰檢查。

（6）細化巡檢，明確技術(shù)人員及班組人員巡檢職責及內(nèi)容，做到巡檢不留死角，不走形式。

（7）做好造粒機組的聯(lián)鎖優(yōu)化工作，與工藝結(jié)合，對不重要的和重復(fù)的聯(lián)鎖改為報警，將易發(fā)生聯(lián)鎖的改為“二取二”聯(lián)鎖，確保聯(lián)鎖動作準確無誤。

（8）做好備品、備件儲備工作，發(fā)生故障時能夠及時進行更換，不影響機組啟機運行。

（9）做好故障分析工作，認真剖析、舉一反三，對全裝置類似設(shè)備進行普查，堅決杜絕類似故障重復(fù)發(fā)生。

（10）加大培訓(xùn)力度，增強技術(shù)人員及班組人員分析問題、解決問題的能力。

（11）開展儀表設(shè)備單一回路檢修，通過單一回路檢修，及時發(fā)現(xiàn)儀表設(shè)備的潛在隱患，杜絕誤動作。

4 結(jié)束語

擠壓造粒機組是聚丙烯裝置非常重要的機組，是大慶煉化公司級特護機組，確保其安全平穩(wěn)生產(chǎn)是首要任務(wù)。多年來企業(yè)不斷對機組進行優(yōu)化改進，如聯(lián)鎖優(yōu)化、申克計量秤系統(tǒng)升級改造等，每年的停機次數(shù)在穩(wěn)步下降。同時加強培訓(xùn)及巡檢工作，能夠及早發(fā)現(xiàn)處理設(shè)備故障，將隱患消滅在萌芽之中，提高儀表設(shè)備維護水平，確保聚丙烯裝置長周期安全平穩(wěn)運行。