王麗媛，馬光飛，李友好

(甘肅稀土新材料有限責(zé)任公司燒堿廠，甘肅 白銀 730922)

甘肅稀土新材料有限責(zé)任公司燒堿廠2萬t/a離子膜法燒堿裝置自2010年投產(chǎn)以來，已運行了9年，在運行過程中，因電氣儀表問題導(dǎo)致出現(xiàn)多次生產(chǎn)故障。為避免再次出現(xiàn)相同或類似的問題，防微杜漸，特選取以下電氣儀表典型事故案例，從故障經(jīng)過、原因到對策措施進行了梳理和分析，希望同行能夠借鑒。

1 氯氣總管壓力變送器故障

發(fā)生時間：2011年4月20日16：00。發(fā)生地點：電解槽氯氣總管。

1.1 事故經(jīng)過

在離子膜制堿系統(tǒng)試車階段，發(fā)現(xiàn)氯氣總管壓力在DCS顯示的數(shù)據(jù)與現(xiàn)場U形壓力計顯示的數(shù)據(jù)不一致。經(jīng)檢查后發(fā)現(xiàn)，測量氯氣總管的壓力變送器出廠時量程設(shè)置為-4 kPa～6 kPa，為最初的工程設(shè)計值;后來因工藝參數(shù)改動，將DCS組態(tài)中的氯氣總管壓力PT2001量程設(shè)置為-2 kPa～8 kPa。因兩者量程不一致，導(dǎo)致現(xiàn)場顯示的壓力與DCS中顯示的壓力不一致，無法準(zhǔn)確控制氯氣總管壓力及氯氫壓差。因此決定在不停車的情況下，將壓力變送器的量程用手操器修改為-2 kPa～8 kPa。在修改過程中，沒有將氯氣壓力回流控制回路、氯氫壓差控制回路從自動模式切換到手動模式，加上儀表維護人員不熟悉操作過程，將信號線直接從端子排上拆除，壓力變送器失電。輸出電流為4 mA,DCS顯示PT2001為該位號量程下線-2 kPa(在正常生產(chǎn)過程中將PT2001控制在3 kPa±200 Pa)，因此在將信號線從端子排上拆掉后，氯氣回流閥門開度從原來的40%瞬間開到100%，使氯氣總管實際壓力陡然增大，離子膜向陰極偏移，槽電壓急劇上升至聯(lián)鎖值，整流變壓器失電，全線停車。

1.2 原因分析

本次停車后，本著“三不放過”的精神，及時召開了事故分析會，經(jīng)過分析討論，認為造成此次事故的原因主要有以下4點：①儀表維護人員是初次使用手操器，不熟悉其正確的使用方法和具體的操作步驟是導(dǎo)致這起事故的主要原因；②維護人員與工藝控制人員沒有進行全面溝通，未將氯氣壓力回流控制回路、氯氫壓差控制回路從自動模式切換到手動模式；③工程開車之前沒有做到確認無誤，工藝參數(shù)發(fā)生變化后未及時將壓力變送器的量程進行修改；④修改量程過程中缺少科學(xué)全面指導(dǎo)。

2 氯氣泵跳閘

發(fā)生時間：2015年6月21日19：09。發(fā)生地點：氯氣站。

2.1 事故經(jīng)過

1#氯氣泵(110 kW)跳閘,停止信號聯(lián)鎖整流跳閘，生產(chǎn)全線停車。

2.2 原因分析

(1)檢查氯氣泵控制柜,未發(fā)現(xiàn)異常，過熱繼電器未動作(或可能動作后已自動復(fù)位)，其余正常。

(2)離子膜DCS對氯氣泵做了停止信號報警，報警記錄顯示1#氯氣泵停止時間為19：09，在整流高壓跳閘之前，故判斷是1#氯氣泵停止后聯(lián)鎖導(dǎo)致整流跳閘。

2.3 對策措施

事故發(fā)生后，將氯氣泵的整定值從210 A調(diào)到220 A,但仍可能過流使電動機停止。進一步分析后認為是電動機使用年限已達11年之久，本身阻力增大，帶動負載困難，再加上氯氣系統(tǒng)阻力較大，該電動機已不能滿足生產(chǎn)需要。后期購進1臺132 kW的電動機用于生產(chǎn)。建議重要設(shè)備一定要做好維護保養(yǎng)，不要超期使用。

3 合成工序氫氣總管壓力變送器結(jié)凍導(dǎo)致全線停車

發(fā)生時間：2015年2月15日03：12。發(fā)生地點：HCl合成工序。

3.1 事故經(jīng)過

合成工序氫氣總管壓力顯示值在逐漸下降，但實際進爐氫氣流量只有輕微的降低。此時，氫氣流量控制回路在自動模式下，流量降低導(dǎo)致自動閥門開度從58%增大到60%，以控制流量不變化。操作人員的第一反應(yīng)是將此回路從自動模式切換到手動模式，通過減小閥門開度來降低進爐的氫氣流量，以穩(wěn)定總管壓力。減小了氫氣調(diào)節(jié)閥開度，但沒有減小氯氣調(diào)節(jié)閥開度，導(dǎo)致氫氣流量下降比氯氣流量下降快，流量比值小于1，3 s后聯(lián)鎖停車，合成滅爐；調(diào)度通知各崗位緊急降電流，離子膜DCS操作人員沒有解除緊急聯(lián)鎖里的二次鹽水流量FT2001≤15 m3/h的聯(lián)鎖，在降電流過程中逐步降低二次鹽水流量FT2001，電流降到13 kA，二次鹽水流量≤15 m3/h延時90 s后聯(lián)鎖整流停車，全線停產(chǎn)。

3.2 原因分析

(1)氫氣總管壓力變送器保溫不到位，氫氣含水量較大，在冬季氣溫低時結(jié)凍，出現(xiàn)顯示錯誤。

(2)操作人員過分相信電腦顯示數(shù)據(jù)，沒有將氫氣緩沖罐的壓力表數(shù)值與遠傳數(shù)值對比，造成判斷失誤。

(3)操作人員出現(xiàn)失誤。出現(xiàn)此種情況應(yīng)該有2種處理方法：①先降低進爐的氯氣流量，再降低進爐的氫氣流量，在操作過程中嚴密注意氫氣和氯氣的流量比值不能小于1;②同時降低氯氫流量，要兩個人密切配合，一人逐步關(guān)氫氣閥，一人逐步關(guān)氯氣閥，逐漸減少氯氫流量。

(4)離子膜操作人員跟調(diào)度沒有及時溝通，在降電流之前沒有解除相關(guān)聯(lián)鎖。

3.3 對策措施

(1)氫氣總管壓力變送器用銅管內(nèi)加蒸汽伴熱并保溫。

(2)出現(xiàn)類似情況時，應(yīng)先將遠傳數(shù)據(jù)與緩沖罐上壓力表的數(shù)據(jù)進行對比，若發(fā)現(xiàn)是假信號，要及時解除氫氣總管壓力聯(lián)鎖，再做進一步處理。

(3)若真的出現(xiàn)了氫氣壓力降低的現(xiàn)象，要先降低氯氣流量，再降低氫氣流量，降低產(chǎn)量的過程中不能出現(xiàn)氫氯流量比值小于1。

(4)降電流之前，必須仔細檢查，要解除相關(guān)聯(lián)鎖，特別是進電解槽鹽水和堿液流量的聯(lián)鎖，因為流量的高低是隨著電流升降而相應(yīng)升降的。

4 合成爐氯氣切斷閥氣源管斷裂引起的合成滅爐

發(fā)生時間：2015年7月15日02:15。發(fā)生地點：HCl合成工序。

4.1 事故經(jīng)過

2015年5月11日檢修完成后點A合成爐。A爐氯氣切斷閥是前期工程上配套的，氣源管為塑料管。該閥露天安裝，沒有做較好的防護措施，再加上使用環(huán)境中有時會有氯氣泄漏，也加劇了塑料管的老化，導(dǎo)致該閥氣源管破裂，閥門關(guān)閉，合成滅爐。

4.2 原因分析

(1)閥門氣源管質(zhì)量不過關(guān)是這次事故的主要原因。

(2)儀表組的巡視檢查不到位，對塑料管沒有及時進行更換。

4.3 對策措施

(1)對新進的設(shè)備要嚴把質(zhì)量關(guān)。

(2)加強巡檢，對不合理的設(shè)備附件及時更換。

5 氯氣回流閥故障引起的氯氣壓力波動

發(fā)生時間：2015年7月15日10：30。發(fā)生地點：氯氣站。

5.1 事故經(jīng)過

2015年7月，氯氣站換酸過程中發(fā)現(xiàn)壓力波動大，DCS顯示氯氣回流閥在開關(guān)動作，但壓力還是波動較大，經(jīng)現(xiàn)場檢查后發(fā)現(xiàn)閥門實際卡在50%的位置不動作，初步處理后無效，決定更換此閥。安裝到位后在投運的過程中，調(diào)度指揮緩慢打開閥門，操作人員卻在關(guān)閉閥門。當(dāng)閥門關(guān)到一定程度后，氯氣總管壓力急劇上升，瞬間達到8 kPa，沖破水封，緊急停車。

5.2 原因分析

引起這起事故的主要原因是操作人員注意力不集中，將閥門的開關(guān)方向弄錯；次要原因是氯氣回流閥質(zhì)量不過關(guān)，在使用時間不長的情況下就出現(xiàn)卡死現(xiàn)象。

5.3 對策措施

針對此次事故，提出了以下5點對策措施。

(1)此閥門重新選型，選用在國內(nèi)氯堿行業(yè)信譽較好的廠家制造的自動閥，到貨后及時更換。

(2)對現(xiàn)場的所有閥門進行檢查，發(fā)現(xiàn)有“開關(guān)”標(biāo)識不清的，重新標(biāo)識，方便操作，特別是對新員工有很大的幫助。

(3)此閥門出現(xiàn)故障每次都是在50%左右的位置，為保持氯氣壓力在3 kPa，閥門開度經(jīng)常在50%左右波動，閥桿上的潤滑油會慢慢地與氯氣反應(yīng)，在此位置結(jié)垢，容易出現(xiàn)事故。因此，閥門使用一段時間后，要上下活動活動，保證閥門的靈敏度[1]。

(4)觸氯設(shè)備，包括閥門，在進行潤滑時不能選用黃油，要優(yōu)先選用硅油。因黃油黏度大，與空氣中的灰塵和現(xiàn)場的雜氣反應(yīng)，如閥門密封性差，與氯氣反應(yīng)就結(jié)成黃綠色的污垢,容易出現(xiàn)卡死故障。

(5)崗位人員在操作時一定要保持頭腦清醒，相互配合。

6 樹脂塔PLC更換模塊失誤引起的降電流事故

發(fā)生時間：2016年1月20日16:40。發(fā)生地點：樹脂塔。

6.1 事故經(jīng)過

樹脂塔由PLC控制的模擬量波動頻繁，在DCS顯示為滿量程和零之間一直波動，初步判定為模擬量采集模塊EM223出現(xiàn)故障。在更換模塊備件的過程中，由于操作人員不熟悉各模塊功能，再加上與崗位人員溝通不及時，在二次鹽水儲罐液位在80%的情況下就對PLC斷電停止運行;更換模塊過程中，操作人員在CPU(中央處理器)未進行程序拷貝的情況下就進行更換，系統(tǒng)開啟后發(fā)現(xiàn)流程圖上的較多功能不顯示(如復(fù)位鍵、設(shè)置鍵等)，經(jīng)相關(guān)技術(shù)人員到場查證后發(fā)現(xiàn)是新CPU沒有下載安裝程序?qū)е?；重新將舊CPU安裝后系統(tǒng)控制恢復(fù)正常，但信號波動依然存在。由于操作失誤，系統(tǒng)沒能及時開啟，導(dǎo)致二次鹽水供應(yīng)不上，被迫將電解槽電流從15 kA降到13 kA。

6.2 原因分析

(1)數(shù)據(jù)波動原因分析不準(zhǔn)確。數(shù)據(jù)波動的原因經(jīng)查實為信號線的屏蔽層沒有接地導(dǎo)致的， 重新接地后信號穩(wěn)定,再無波動。

(2) 維護人員在不熟悉各模塊功能的情況下貿(mào)然操作，延誤了系統(tǒng)的正常開啟。

(3) 維護人員與崗位人員溝通不到位，未將鹽水儲存到最大量下進行模塊更換操作。

6.3 對策措施

(1)加強維護人員學(xué)習(xí)鍛煉，提高自身素質(zhì)，當(dāng)生產(chǎn)出現(xiàn)問題時， 思考判斷要“準(zhǔn)、穩(wěn)、快”。

(2)現(xiàn)場維護一定要與崗位人員做好溝通，完成各項準(zhǔn)備工作。

(3)關(guān)健崗位的設(shè)備停運時，相關(guān)管理人員要事先對各種可能出現(xiàn)的問題做好評估，并制定相應(yīng)的對策措施，應(yīng)對各種事故。

7 結(jié)語

氯堿行業(yè)是高危行業(yè)，監(jiān)測點多，儀表使用廣泛，聯(lián)鎖多，關(guān)鍵部位的儀表出現(xiàn)故障往往會因聯(lián)鎖導(dǎo)致裝置停車，所以做好儀表的日常維護尤為重要。

以上幾種電氣儀表故障案例都是在實際生產(chǎn)中發(fā)生的，有的是由儀表本身的故障造成的，也有是由管理不到位、考慮不周引起的，在今后工作中，要做好電氣儀表的日常維護和專項維護，為生產(chǎn)裝置的安全、平穩(wěn)運行保駕護航。