2001年7月,該化肥廠空分裝置處于滿負荷支持運行狀態,由于外方專家的誤操作,導致主空壓機K111喘振。喘振后空分運轉設備及某些重要閥門的狀況及處理過程簡單敘述如下:
(1)總體狀況
K111喘振后,引起膨脹機跳車、液氧泵跳車,液氮泵未跳。空氣冷卻塔、污氮激冷水塔的供水泵G161、G171運行正常;分子篩吸附器TSA運行正常;高壓蒸汽管網未引起大的波動(高壓蒸汽驅動用于透平)。
(2)具體情況
①K11l喘振
K11l喘振時,中控發現導葉FVl817為自動38%開度,喘振距為0,但防喘閥PVlll2處于自動全關狀態。從理論分析,當喘振距為2%時,PVlll2應自動開至75%。后手動開PVlll2至40%。空氣增壓機K131未顯示喘振報警,顯示流量低,聯鎖不在自動狀態,K131進口壓力調節閥PVl307處于自動全開狀態,其防喘閥處于自動86%開度狀態。K111喘振后,現場有安全閥起跳聲,估計是K131進口安全閥,因K111喘振時出口壓力會出現周期性增大或減小,安全閥的設定值可能較低。
②膨脹機跳車
這是由于K111喘振引起K13l進口壓力波動,造成出口壓力也跟著波動,引起膨脹機增壓機組進口壓力波動,導致膨脹機振動值高,跳車。膨脹機跳車后,無論從工藝角度還是從聯鎖要求看,液氧泵G231、液氮泵G232均應跳至慢轉速狀態,但此次液氧泵跳車,液氮泵未跳車,后手動停液氮泵。如果液氮泵不停,可能會導致主換熱器端出現溫度低,使得熱端碳鋼材質因低溫受到損壞,另外還可能引起泵的汽蝕,使泵葉受到損壞。
③關于高壓氧換熱器E202
液氧泵跳車后,高壓氧壓力調節閥PV2045處于關狀態,高、中壓氧管線放空閥處于開狀態,出界區前的調節閥處于關狀態。E202冷端空氣溫度調節閥TV2038、E202與主換熱器E204之間的溫度平衡閥各處于原狀態,后發現E202回溫較快,手動全關這兩個閥門。
(3)事故原因分析
①喘振原因分析
a.此次喘振,裝置運行正處于性能測試的試車期間,外方專家為使裝置達到最佳運行狀態,便進行優化調節,在調節時錯將K11 1導葉流量控制器的設定值設定為22000Nm3/h,從而導致導葉迅速關小,使壓縮機流量進入喘振區,而空壓機K11 1的防喘控制又存在問題,未能及時打開防喘閥,導致K111喘振。
b.通過這樣的喘振事故,使我們認識到,操作過程中一定要認真、細致,精心操作;另外還可通過儀表控制來防止誤操作帶來的不良后果,如外方專家將K11l喘振距離最小設定值限定在20%,若想人為設定低于20%,DCS將不執行,這是一個很好的借鑒。當然,對于某些特殊的控制才能使用這一限定,對于K111導葉是不可行的。
②喘振帶來的影響
喘振時,操作人員不知道是誤操作的原因,只是按照常規處理方法原則及時果斷的打開防喘閥,所以未產生重大后果。單從空分裝置來看,僅出現空壓機某一軸溫點比原來稍高一點(可能是振動加劇或儀表準確性降低),但仍處于正常范圍,沒有引起其他任何設備的損壞。在重新冷態啟動后,裝置按105%負荷運行仍比較正常,并通過3天的性能測試達到設計要求。由于裝置處于單體試車階段,還未外供產品,所以生產上也未遭受損失。如果在正常生產期間,可能會引起整個裝置停車而遭受重大經濟損失,跳車時應加強與相關工序的聯系。
③可能產生的危害
當時如果操作人員不及時果斷打開防喘閥,會對主空壓機K11 1本身產生損壞。
a.可能損壞密封圈、0形環等零部件,甚至引起動靜零部件的碰撞;對止推軸承的推力加大,破壞油膜穩定,損壞止推軸承;還可能破壞油密封系統,使油膜密封的油氣壓差失調,造成油膜密封故障。
b.可能破壞機器的安裝質量,破壞調整好的間隙值,甚至引起軸的變形,使機器在以后的運行中振動加劇。
c.可能使一些有關儀表失靈或準確性下降,并可能會導致空冷塔、污氮塔系統跳車,分子篩吸附器床層受沖擊而損壞,精餾塔壓力大幅度波動及塔板受到沖擊。所以在處理事故過程中,準確、及時、果斷較為重要。
④DCS聯鎖的重要性
在這次喘振事故中發現DCS儀表聯鎖控制存在一些重要問題,如K1l l防喘控制失靈,液氮泵未聯鎖跳車,FV2035未聯鎖關。這些聯鎖都是極為關鍵而重要的,因在儀表調試過程中要切實嚴格把好每一道聯鎖關,特別是在試車過程中要盡可能完善 DCS,以保證支持開車的良好運行。
在操作過程中,一旦發生事故,應首先確認運轉設備和關鍵閥門是否處于正確的聯鎖狀態。要注意防止換熱器的回溫,一方面要盡快再次冷啟動,另一方面防止回溫太快,使設備和管線熱應力增大而受到損壞。
下一篇:單軌小車電機和減速機墜落