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一起发电机电源切换引起工艺设备损坏事故的技术分析

[日期:2018-12-17] 来源:《中氮肥》2018年第6期  作者: [字体: ]

王俊强

(中海石油化学股份有限公司,海南 东方572600

 

       [摘  要] 中海石油化学股份有限公司合成氨/尿素装置在一次市电正常的情况下切换为发电机供电,事故电源短暂失电(约11 s),由此造成由事故电源供电的压缩机组油泵(P131B/P132B,电动泵)也随之短暂失电,压缩机油压低联锁动作,导致合成氨装置、尿素装置跳车;与此同时,在P131BP132B停运的情况下,尿素装置高压系统电机MP101B没有联锁停机,之后由操作人员手动按下停机按钮停机,造成MP101B齿轮箱部分损坏,直接经济损失上百万元。对该起工艺设备损坏事故进行技术分析,指出事故起因表面上看似为接触器线圈损坏,实际上其背后有各种隐患,包括直流屏电池隐患、DCS联锁停车信号脉冲时间短、电仪交接柜隐患、低压电动机自启动隐患等,消除这些隐患才能避免类似事故的再次发生。

[关键词]  事故电源;接触器;综合保护器;直流系统;联锁;高压电机;DCS;控制回路

[中图分类号]  TM762.1[文献标志码]  B[文章编号]  1004-9932201806-0069-03

 

1  事故过程简介

事故前,事故发电机组自动位备用,事故电源由市电供电。事故后,合成氨装置事故发电机切换盘在市电正常的情况下切换为发电机供电,导致事故电源短暂失电(约11 s),由事故电源供电的压缩机组油泵(P131B/P132B,电动泵)也随之短暂失电,压缩机油压低联锁动作,造成合成氨装置、尿素装置跳车;与此同时,在P131BP132B停运的情况下,尿素高压系统电机MP101B没有联锁停机,之后由操作人员手动按下停机按钮停机,造成MP101B齿轮箱部分损坏,直接经济损失上百万元。

2  事故技术分析

事故发电机切换盘的市电和发电机电源切换采用接触器控制,本次事故中,市电主接触器线圈烧毁,引起事故电源由失电切换为发电机电源时事故段各回路短暂失电。由于直流系统电池损坏,导致高压电机综合保护器(以下简称综保)直流电源失电,综保失电导致本应工艺联锁停车的尿素高压系统电机MP101B未停车,最终操作人员手动按下停机按钮停机时MP101B齿轮箱部分损坏;而在此过程中,同样综保失电的合成氨高压系统电机03K001没有跳车,而合成氨高压系统电机05P006A却跳车了。以下对本起事故中出现的事故电源及直流系统失电过程、直流系统失电、尿素装置高压系统电机MP101B未停车、合成氨装置高压系统部分电机跳车、低压MCC柜电机跳车等几个问题逐一进行原因分析。

2.1  事故电源及直流系统失电过程

事故电源及直流系统失电过程示意如图1。图1中的A点代表事故段失电时刻,假定为0 sB点代表直流屏电池组开路时刻,事故电源停电后,直流系统电压降为0 V,时刻约为2 s,即2 s后由于电池损坏直流系统停止供电,综保电源同时失电;事故电源在接触器损坏后,停止供电,11 s后,事故发电机带上负载(C点,时刻约为11 s),发电机启动完成,事故段恢复供电;事故电源恢复后,直流屏重启,30 s后恢复正常供电(D 点,时刻约为41 s),输出电压恢复为220 V;综保在直流电源恢复供电后重启,13 s后恢复运行,自检正常(E点,时刻约为54 s)。

2.2  直流系统失电的分析

直流屏交流电源取自事故电源,事故电源失电后,正常时应自动切换为蓄电池供电,直流系统保持正常供电,但在本次事故中,蓄电池带上负荷2 s后,第16节电池故障开路,造成直流系统失电;事故电源恢复供电且直流屏启动完毕后,直流系统才恢复正常。

2201620171#18#蓄电池内阻趋势图。可以看出,201710月开始,16#蓄电池(图2中虚线)内阻开始明显上升,据蓄电池内阻、电压检测的经验,短期的内阻、电压升高并不能判定蓄电池有问题,但需密切关注,而现有技术条件下对蓄电池在线检测并不能完全确保蓄电池的完好性。

下一步拟制定以下计划以提高蓄电池的可靠性:① 提高直流屏切换试验频率,即只要装置停车就做1次直流屏切换试验,以验证蓄电池的完好性;② 蓄电池接近设计寿命,或其内阻、电压有明显上升趋势时,更换蓄电池。

 更多内容详见《中氮肥》2018年第6

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