某制氧廠16000氧透機組特大裝備事故分析

2022-10-10 17:45:06 字數 3404 閱讀 1229

某制氧廠2023年6月15日16時20分,dcs系統ups供電電源短暫失電後重啟,造成氧透停機、氮透停機、1# 1萬機組空分停機事故;因dcs系統失電,聯鎖保護失效,又導致氧透機組**軸承、轉子、聯軸器燒毀的特大裝置事故。

事故經過:

2023年6月15日16時20分,製氧廠1#1萬製氧機組操作站突然黑屏重啟,空壓機停機;當班操作人員立即向分廠領導及技術主管匯報並檢查dcs系統供電電路和資料傳輸電纜。主管裝置副廠長奔至高壓配電室準備卸除高壓合閘小車,同時派人至現場盤車準備二次開機。到配電室發現,氧氮透並未跳閘;同時,派付至氧氮透現場檢查人員報告氧氮壓機還在執行,氧壓機低壓缸有濃煙冒出,高低壓缸聯結防護罩爆裂著火;氧透機組已受重創。

於是緊急切斷氧氮透高壓迴路並迅速組織滅火。

事故分析:

1、事故後經仔細檢查發現:

1)、dcs供電電路和資料傳輸電纜完好;但操作站主機重啟後模組無法啟用,**資料失敗。

2)、ups電源未跳閘。

3)、空壓機操作面板有斷電記錄,顯示時間:2009.6.15 16:38(實際空壓機時間比北京時間慢18分鐘)。

4)、氧透機組高壓缸聯軸器扭斷,高壓缸轉子軸高溫軟化變形,軸瓦、止推軸承燒損;據此情況斷定為氧透缺油所致。

2、ups電源供電負載為dcs系統和1萬空壓機控制屏。根據以上現象基本可以確認因ups電源短暫失電,造成空壓機控制屏斷電而停機;dcs系統重啟,控制失效,使得氧透油幫浦停機後無法在油壓降低至聯鎖值時起動。同時氧透、氮透聯鎖停機訊號無法送達高壓室,使其不能聯鎖停機。

現場雜訊較大,無值班人員值守,分廠採取定時巡檢方式檢視機組現場運**況,操作站黑屏重啟後值班人員誤認為所有機組已經停機,忙於啟動機組延誤了及時停機的時間。

1)、正常情況下油幫浦電機主迴路的接觸器線圈是通過dcs的開關量輸出(do點)輸出乙個閉合訊號,使繼電器櫃裡的乙個繼電器得電,從而使這個繼電器控制的油幫浦接觸器線圈得電,主迴路接通,油幫浦開始運轉。當dcs系統斷電時,繼電器櫃斷電,低壓用電裝置主回路上的接觸器線圈斷開,油幫浦停車;據此,氧透油幫浦停機後根本無法在油壓降低至聯鎖值時起動。

2)、對於高壓迴路(氧透主迴路),當出現連鎖停機訊號後,dcs先通過開關量輸出點使繼電器屏內的乙個繼電器得電,該繼電器使高壓開關櫃的跳閘線圈形成迴路,從而使高壓跳閘。而當ups出現斷電後繼電器屏上的所有繼電器均為失電狀態,繼電器根本無法在瞬間採集到反饋的連鎖停機訊號並吸合跳閘線圈,高壓開關跳閘線圈無法得電,高壓開關櫃無法分斷,造成油幫浦停轉後為氧透主電機供電的高壓開關櫃無法連鎖跳閘。而此時高位油箱因為油幫浦停車已不能補油,在氧透連續運轉一定時間後形成幹執行,最終導致事故發生。

3)、氧透在失去供油時運轉使軸承缺油產生高溫,同時因氧透長期運轉,在高壓缸前後密封長期漏氣(溢位氧氣純度在58%左右),形成區域性富氧區,在該區域因高溫、富氧而出現燃燒現象。軸承損壞抱死、電機運轉、聯軸器扭矩超出設計保護範圍,而使聯軸器扭斷飛出,最終造成氧透電機軸承、增速機、高低壓缸軸承和密封、聯軸器、高、低速轉子軸損壞。

4)、氮透油幫浦因採取機旁plc控制方式未納入dcs系統;氮透供油系統正常,因此氮透才未釀成事故。

3、ups失電原因分析: ups電源的作用主要有:①.不間斷供電;②.穩壓/穩頻;③隔離(將瞬間間斷、諧波、電壓波動、頻率波動及電壓雜訊等電網干擾阻擋在負載之前)。

1)、當市電不穩定的時候,出現欠壓、浪湧衝擊等電壓過低或過高、瞬間突波等,足以影響裝置正常運轉的電力品質時,不間斷供電系統均會動作。當ups轉入電池供電狀態後,電池可持續供電一段時間;為了防止電池過放造成電池損壞,ups會自動關機、重啟。

2)、雖然市電仍然存在,但是會因市電頻率漂移,電壓波形失真,諧波失真過多造成ups轉入電池供電狀態,在市電狀況很差的情況下,ups會頻繁在市電和電池狀態切換,這樣電池得不到足夠的充電時間,在轉入電池供電時就會造成負載斷電。

3)、ups長期使用達5年以上,可能出現控制模板瞬時軟故障。 類似情況曾在長冶、八

一、津西等鋼鐵企業發生過。 根據生產部調查6月15日機動廠電網運**況得知;在6月15日早間和晚間供電曾出現輕微波動,但在事故發生段14:50-17:

00供電平穩。據此判斷ups系統控制模組出現軟故障可能極大。

4、其他方面原因分析 :

1)、從此次事故首先可以發現1# 1萬機組dcs系統在設計中存在明顯不足;在自動化系統出現故障導致聯鎖失效時,對氧氮透等重要裝置缺乏二級保護。

2)、根據杭氧透平機械****陶工介紹,自70年代杭氧生產第一台透平壓縮機至今,杭氧共生產同類裝置300臺左右,包含本次事故,共發生因自動化系統掉電導致透平壓縮機損壞事故3起。這也從側面反應出在資訊高度發達的今天,我們的資訊蒐集還不夠,對事故發生沒有預見性。

3)、在中控室設有氧氮透緊急停車按鈕,但當班操作人員未及時操作,延誤了最佳處理時間。 綜上所述:導致此次事故發生的直接原因為氧氣透平壓縮機缺油幹執行,根本原因是ups短暫失電導致dcs系統控制失效。

防範及處理措施:

一、製氧廠需從此次事故中認真總結,吸取教訓。

1、解決dcs系統不足,在氧透主電路和氧透供油主電路間加硬聯鎖,確保在自動化聯鎖失效時保護氧氣透平壓縮機。

2、根據ups生產廠家意見,ups電源使用達5年應該更換,7年以上必須更換。立即組織購買ups電源,並採用雙迴路可自動切換電源供電方式,確保一路電源失電後另一路可繼續供電。

3、結合本次事故,認真清理新一萬機組自動化是否存在類似隱患或其他安全隱患,及時告知生產廠家並要求妥善解決。

4、全力組織安裝新建機組氧透,力爭在無錫工裝閥門到現場後5天完成,用新氧透供氧,恢復生產。

5、杭氧專家現場確認並提出初步搶修方案:將氧透除電機外送杭氧修理,到達杭氧後在葉輪、增速機齒輪經探傷確認可用情況下力爭20天修復;全面完成氧透的恢復工作初步估計需40天。但如果葉輪、增速機齒輪經探傷確認不可用,修復期將延長為2個月。

6、抓緊時間進行2# 1萬空分收尾工作,爭取盡快開機。

二、各單位結合製氧廠此次特大裝置事故,仔細排查自身系統存在的裝置隱患並及時整改。 1、舉一反三,認真學習;公司各單位利用本次停產檢修時間,測試本單位ups電源供電效能引數並及時上報測試結果,對已失效或有缺陷ups系統並報處理措施或預案。

2、認真分析本單位自動化系統存在的缺陷,掌握正在執行的自動化系統存在的問題,以便按輕、重、緩、急消除缺陷,對於發現的重大裝置安全隱患必須立即提出並制定解決措施,對無能力制定解決措施的及時上報公司協調解決。以此保障我公司自動化系統的安全執行。 3、對蒐集整理的自動化系統缺陷進行彙總分析,總結其變化規律,為大修、更新改造自動化系統提供依據。

4、充分發揮各專業小組作用,結合前段時間整理的a類裝置臺帳專業組對各分廠裝置隱患提出整改意見,並指導分廠制定有效的防範措施。

5、全公司範圍內,全面清理自動化、電氣、儀表系統聯鎖控制、保護的安全性和可靠性,並制定檢驗週期和檢驗標準同時建立相關**予以規範。

6、各單位管理人員和裝置維護人員加大資訊蒐集力度,學習總結同行業中各種裝置事故、故障,努力提公升業務技能,結合自身崗位,對所轄範圍內裝置操作流程或有雷同的隱患加以改進和解決。 處理意見: 此次事故對公司造成重大經濟損失,按照裝備管理體系定性為特大裝置事故。

希望各分廠引以為戒,加強本單位裝置管理。

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