莫菊艷

【摘要】從儀表維護(hù)、聯(lián)鎖設(shè)計(jì)、運(yùn)行管理等方面，介紹提高焦化廠鼓風(fēng)機(jī)自控聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)可靠性的應(yīng)用改造。

【關(guān)鍵詞】測(cè)溫元件；軸系儀表；聯(lián)鎖；可靠性

一、背景

在工業(yè)生產(chǎn)中，信號(hào)聯(lián)鎖是用來自動(dòng)監(jiān)視并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)操作的重要措施。當(dāng)設(shè)備、管道中的某些工藝參數(shù)超限或運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生異常時(shí)，以燈光和音響引起操作人員注意，人為或自動(dòng)地改變操作條件，使生產(chǎn)過程恢復(fù)安全狀態(tài)。合理選擇聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)，可在一定程度上提高生產(chǎn)自動(dòng)化水平和相對(duì)減少操作人員。但在運(yùn)行中，聯(lián)鎖誤動(dòng)作現(xiàn)象一直是聯(lián)鎖系統(tǒng)的頑疾，在一定程度上削弱了化工生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性，給企業(yè)帶來?yè)p失。某焦化廠6臺(tái)煤氣鼓風(fēng)機(jī)是該公司關(guān)鍵重要設(shè)備，隨著生產(chǎn)系統(tǒng)規(guī)模越來越大，鼓風(fēng)機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行在公司安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行生產(chǎn)中的作用越來越大，暴露出的問題也逐漸突出。其中最常見的問題就是出現(xiàn)自控聯(lián)鎖誤動(dòng)作跳車，2008年至今，因儀表聯(lián)鎖誤動(dòng)作引起的跳車多達(dá)10余次，頻繁出現(xiàn)的聯(lián)鎖誤動(dòng)作跳車不僅影響了全公司化工裝置的穩(wěn)定運(yùn)行，降低了經(jīng)濟(jì)效益，也給公司的安全、環(huán)保工作帶來了巨大的壓力。

二、鼓風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)引起聯(lián)鎖誤動(dòng)作的原因

1、測(cè)溫一次元件故障

每臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)均配置了9個(gè)熱電阻測(cè)溫元件，都屬于單點(diǎn)聯(lián)鎖，其故障導(dǎo)致誤動(dòng)作跳車次數(shù)較多（約占40%），其故障原因有：（1）安裝插入深度不符合規(guī)范；（2）儀表接線端子因機(jī)體振動(dòng)而松動(dòng)；（3）一次元件結(jié)構(gòu)不合理，存在隱性隱患。

2、軸系儀表故障

1#2#鼓風(fēng)機(jī)配置了1個(gè)軸位移測(cè)點(diǎn)，其余鼓風(fēng)機(jī)都配置了5個(gè)軸系儀表，其中4個(gè)軸振動(dòng)1個(gè)軸位移。這些測(cè)控點(diǎn)也都是單點(diǎn)聯(lián)鎖跳車，其故障導(dǎo)致誤動(dòng)作跳車次數(shù)也較多（約占30%），其故障原因有：（1）設(shè)備故障；（2）軸位移儀表失電；（3）軸系儀表專用接頭松動(dòng)。

3、循環(huán)油壓測(cè)控

每臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)配置了2個(gè)循環(huán)油壓測(cè)點(diǎn)，即1個(gè)循環(huán)油壓力變送器和1個(gè)循環(huán)油壓力開關(guān)。這些測(cè)控點(diǎn)也都是單點(diǎn)聯(lián)鎖跳車，其故障導(dǎo)致誤動(dòng)作跳車也發(fā)生過2次，其故障原因是系統(tǒng)通道故障造成或人為誤動(dòng)作，但邏輯設(shè)計(jì)不合理也有關(guān)系，即不應(yīng)采取單點(diǎn)聯(lián)鎖，而應(yīng)采取“二選二”。

4、聯(lián)鎖控制系統(tǒng)故障

1#、2#鼓風(fēng)機(jī)儀表聯(lián)鎖系統(tǒng)由TPSDCS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，而3#、4#、5#、6#鼓風(fēng)機(jī)由獨(dú)立的ABPLC實(shí)現(xiàn)，不管是包括DCS系統(tǒng)，還是PLC系統(tǒng)其常見的導(dǎo)致鼓風(fēng)機(jī)跳車的故障主要有：（1）因聯(lián)鎖控制系統(tǒng)的電源系統(tǒng)不冗余，電源失電或電壓波動(dòng)范圍過大，導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓或聯(lián)鎖儀表失電。（2）PLC或DCS軟件問題：系統(tǒng)軟件存在一些隱性缺陷，比如ABPLC信號(hào)掃描過程中，偶爾出現(xiàn)假的聯(lián)鎖報(bào)警，需要通過軟件邏輯進(jìn)行屏蔽。（3）信號(hào)通道故障。系統(tǒng)硬件因元器件腐蝕短路、開路，元器件靜電擊穿等問題或通道隔離不良引起通道內(nèi)部干擾等而導(dǎo)致通道故障；

5、人為因素

在數(shù)次的鼓風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖誤動(dòng)作跳車中，如果人的積極因素發(fā)揮了主導(dǎo)作用，其實(shí)這些誤動(dòng)作跳車就可以避免，該類歸納為人為因素。其原因有：（1）因系統(tǒng)聯(lián)鎖旁路功能不完善，儀表維護(hù)人員在未解聯(lián)鎖就檢查儀表，檢修過程中發(fā)生聯(lián)鎖誤動(dòng)作。（2）因系統(tǒng)歷史曲線顯示功能不夠方便，且操作人員沒有養(yǎng)成測(cè)控點(diǎn)歷史趨勢(shì)的習(xí)慣或“監(jiān)盤”不到位，一些有前兆的隱患、異常沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)而導(dǎo)致聯(lián)鎖誤動(dòng)作。

三、提升鼓風(fēng)機(jī)保護(hù)聯(lián)鎖可靠性的實(shí)踐

任何事物都存在著缺陷，很難有一種設(shè)備能夠完全過濾錯(cuò)誤信號(hào)，達(dá)到絕對(duì)可靠的使用效果，只有在實(shí)際使用過程采取綜合措施，并從中不斷完善，才能達(dá)到聯(lián)鎖系統(tǒng)既經(jīng)濟(jì)又安全的使用效果。為此，圍繞提升鼓風(fēng)機(jī)保護(hù)聯(lián)鎖可靠性，我們從2008年6月起，多次針對(duì)每臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)擇機(jī)、分批進(jìn)行了以下相關(guān)的實(shí)踐與探索：1.完善了控制系統(tǒng)及軸位移電源配置，實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)、軸位移的系統(tǒng)電源冗余，避免發(fā)生因控制系統(tǒng)、軸位移電源故障引起的聯(lián)鎖誤動(dòng)作而導(dǎo)致鼓風(fēng)機(jī)跳車現(xiàn)象的發(fā)生。目前，6臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)的控制系統(tǒng)、軸位移均實(shí)現(xiàn)了供電電源冗余。2.有計(jì)劃的更換了存在隱性隱患的鼓風(fēng)機(jī)本體測(cè)溫元件，確保測(cè)溫一次元件完好、可靠。目前，除了1#鼓風(fēng)機(jī)，其余5臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)的測(cè)溫元件已進(jìn)行了全面更換，1#鼓風(fēng)機(jī)的測(cè)溫元件計(jì)劃10月份更換。3.有計(jì)劃的整治了鼓風(fēng)機(jī)電機(jī)前后軸承本體測(cè)溫元件及接線盒，確保測(cè)溫回路完好、可靠。目前，6臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)電機(jī)軸承溫度接線盒內(nèi)的接線端子已經(jīng)整治結(jié)束，但鼓風(fēng)機(jī)電機(jī)軸承溫度一次元件沒有更換，建議公司組織更換。4.完善了聯(lián)鎖測(cè)控點(diǎn)歷史曲線組態(tài)，引導(dǎo)崗位操作人員在“監(jiān)盤”時(shí)不僅要記錄、監(jiān)控重要測(cè)控點(diǎn)的當(dāng)前值，還要定時(shí)查看它的歷史曲線，觀察曲線是否平穩(wěn)，是否異常，以發(fā)現(xiàn)苗頭性的隱患。5.增加了系統(tǒng)“誤信號(hào)過濾”功能，即使系統(tǒng)具有“去偽存真”能力，對(duì)認(rèn)為是躍變的誤信號(hào)而將其過濾，認(rèn)為是真實(shí)的信號(hào)而跳車。經(jīng)過仔細(xì)觀察，發(fā)現(xiàn)誤動(dòng)作信號(hào)的出現(xiàn)是瞬間和短暫的，出現(xiàn)后很快消失，這與真實(shí)的動(dòng)作信號(hào)存在很大差別。誤動(dòng)作信號(hào)一般只在PLC、DCS的一個(gè)掃描周期內(nèi)出現(xiàn)一次，據(jù)此進(jìn)行必要判斷和屏蔽，避免發(fā)生造成誤跳車。6.完善了聯(lián)鎖旁路功能，即對(duì)所有聯(lián)鎖保護(hù)測(cè)控點(diǎn)設(shè)置有投入/解除開關(guān)。解除位置時(shí)，聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)則失去保護(hù)功能，并設(shè)有明顯標(biāo)志顯示其狀態(tài)，方便了日常的檢修維護(hù)，有效的避免了檢修中的誤動(dòng)作跳車現(xiàn)象。7.建立了完善的鼓風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)維護(hù)管理規(guī)范，加強(qiáng)計(jì)劃性維護(hù)。圍繞焦化廠鼓風(fēng)機(jī)儀表自控設(shè)備制定了以下三個(gè)規(guī)定，并嚴(yán)格執(zhí)行，有效的及時(shí)發(fā)現(xiàn)、處置了一些“聯(lián)鎖隱患”。（1）《焦化廠鼓風(fēng)機(jī)測(cè)控儀表檢修規(guī)程》（2）《焦化廠鼓風(fēng)機(jī)自控系統(tǒng)日常巡回檢查制度》（3）《焦化廠鼓風(fēng)機(jī)軸系儀表巡檢、檢查管理規(guī)定》

四、結(jié)語(yǔ)

目前，某焦化廠6臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)儀表聯(lián)鎖系統(tǒng)安全運(yùn)行的可靠性得到切實(shí)的提高，儀表聯(lián)鎖誤動(dòng)作跳車次數(shù)由2009年的3起，降低到2013年的1起，有效的保障了焦化廠6臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，以及公司其他生產(chǎn)裝置的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。通過以上措施，可進(jìn)一步提高鼓風(fēng)機(jī)自控聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)的可靠性，堵死誤信號(hào)的漏洞和源頭，使自控聯(lián)鎖系統(tǒng)起到真正的保護(hù)作用，將生產(chǎn)系統(tǒng)納入到安全、環(huán)保和經(jīng)濟(jì)的軌道上。