空压机跳车的原因分析及处理

    河南神马尼龙化工有限责任公司是目前国内最大的尼龙66盐生产企业，其空分装置是公司生产的公用工程装置，P-C104A离心压缩机是空分装置的龙头设备，也是公司和分厂监控的重点设备，主要是向公司后序生产装置提供纯度分别为98.5%、99.999%的氧气和氮气。因为压缩机供油的主油泵（即1#油泵）轴封漏油，动力厂决定2008年4月16日启用备用油泵，并对主油泵进行检修。为保证切换过程平稳进行（供油压力过高，压缩机容易带油；供油压力过低，压缩机容易联锁跳车），厂领导决定充分利用当供油压力≤0.14 MPa时辅助油泵（2#油泵）会自动启动的联锁条件，采用逐步降低主油泵出口压力的办法进行切换，即操作人员首先缓慢打开1#油泵的回油阀，将压缩机的供油压力逐步由正常控制值0.18 MPa缓慢降至0.14 MPa以下，让2#油泵通过仪表联锁自动启动，待2#油泵运转正常后，继续对1#油泵缓慢降压，直至将其回油阀完全打开；当完全由2#油泵向压缩机供油后，将1#油泵的出口阀关闭并停运。下午3：00切换工作全部结束。然而，就在1#油泵停运约10 s后，随着DCS监视画面上2#油泵的状态信号瞬时中断，在没有任何报警提示的情况下，正在运行的P-C104A 2500 kW离心压缩机突然发生意外跳车，并造成整个装置被迫紧急停车，给公司生产造成了较为严重的负面影响。

原因分析

1.一般情况下，只有当电机失电或压缩机运行参数达到联锁跳车值时压缩机才会出现意外停车。尽管当时的情况（跳车前DCS上没有任何报警提示）与电机失电时的情况非常相似，但是由于当时所有电气开关均处于“合闸”状态，并且同一条供电线路上的其他设备均没有跳车，所以，首先排除了电机失电的可能性。

由于在压缩机的联锁跳车条件中，除了油泵断电（主油泵断电，辅助油泵能立即启动）没有设预先报警外，轴温（≥70 ℃报警；≥75 ℃压缩机联锁跳车）高和油压（≤0.17 MPa报警；≤0.14 MPa启动辅助油泵；≤0.07 MPa压缩机联锁跳车）低均设有预报警。而在此次事故中，除了压缩机跳车瞬间DCS监视画面上出现过2#油泵的状态信号瞬时中断之外，再没有其他任何提示性报警。所以，我们认为此次压缩机跳车是由油泵断电联锁所致。

2.DCS控制系统中的所有联锁都是借助信号的输入和输出来完成的，正常情况下，当油泵处于运行状态时，其在DCS监视画面上应呈“红色”； 当油泵处于停止状态时，其在DCS监视画面上应呈“绿色”。然而，据当时控制室监控人员反映，在压缩机跳车的瞬间，2#油泵在DCS监视画面上显示的“绿色”，而不是正常的“红色”，即其状态信号在传送的过程中出现过中断，这表明，油泵实际上一直在正常运转。但是对于DCS监控系统来说，则认为它已经发生了“断电”故障，因为DCS监控系统只能辨别电气信号。与此同时，由于1#油泵已经处于停止状态，并且油泵联锁启动转换开关也处于手动位置（为防止检修过程中出现联锁启动，在1#油泵停运之前操作人员已将油泵联锁启动转换开关打至手动位置），所以，DCS认为是2台油泵同时断电。因此，我们认为导致此次压缩机跳车的直接原因就是2#油泵的状态信号出现了意外中断。

3.压缩机属于高速转动设备，设置油泵断电联锁主要有两个目的：一是在实际生产中，当1台油泵断电停运后，另1台油泵能够在联锁的作用下立即自动启动；二是当2台油泵同时断电时，压缩机会在联锁的作用下立即自动停止工作，即发生联锁跳车。从科学的角度考虑，这个联锁应该设在电气的供电控制柜上，直接由电气检测仪表依据油泵的实际工作情况进行控制，而不是把信号传给DCS，然后由DCS根据所监测到的油泵状态信号进行控制。因为只有这样，实际生产中才能真正避免油泵状态信号不稳定带来的麻烦。但在随后进行的压缩机联锁试验中，我们发现P-C104A离心压缩机的油泵断电联锁是直接设在DCS上，而不是设在电气的供电控制柜上。这种油泵断电联锁设置是不科学的，是导致此次压缩机跳车的根本原因。

处理措施

1.迅速启动备用压缩机P-C104B，恢复生产。

2.立即从DCS监控系统中调取了压缩机轴温、油压等所有导致压缩机联锁跳车的重要参数及其历史趋势，同时对压缩机的所有联锁条件进行模拟试验。