某制氧厂16000氧透机组特大装备事故分析

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1、某制氧厂16000氧透机组特大装备事故分析某制氧厂2009年6月15日16时20分，DCS系统UPS供电电源短暂失电后重启，造成氧透停机、氮透停机、1#1万机组空分停机事故；因DCS系统失电，联锁保护失效，又导致氧透机组爆炸轴承、转子、联轴器烧毁的特大设备事故。事故经过：2009年6月15日16时20分，制氧厂1#1万制氧机组操作站突然黑屏重启，空压机停机；当班操作人员立即向分厂领导及技术主管汇报并检查DCS系统供电电路和数据传输电缆。主管设备副厂长奔至高压配电室准备卸除高压合闸小车，同时派人至现场盘车准备二次开机。

2、到配电室发现，氧氮透并未跳闸；同时，派付至氧氮透现场检查人员报告氧氮压机还在运行，氧压机低压缸有浓烟冒出，高低压缸联结防护罩爆裂着火；氧透机组已受重创。于是紧急切断氧氮透高压回路并迅速组织灭火。事故分析：1、事故后经仔细检查发现：1）、DCS供电电路和数据传输电缆完好；但操作站主机重启后模块无法激活，下载数据失败。2）、UPS电源未跳闸。3）、空压机操作面板有断电记录，显示时间：2009.6.1516：38（实际空压机时间比北京时间慢18分钟）。4）、氧透机组高压缸联轴器扭断，高压缸转子轴高温软化变形，轴瓦、止推轴承

3、烧损；据此情况断定为氧透缺油所致。2、UPS电源供电负载为DCS系统和1万空压机控制屏。根据以上现象基本可以确认因UPS电源短暂失电，造成空压机控制屏断电而停机；DCS系统重启，控制失效，使得氧透油泵停机后无法在油压降低至联锁值时起动。同时氧透、氮透联锁停机信号无法送达高压室，使其不能联锁停机。现场噪声较大，无值班人员值守，分厂采取定时巡检方式查看机组现场运行情况，操作站黑屏重启后值班人员误认为所有机组已经停机，忙于启动机组延误了及时停机的时间。1）、正常情况下油泵电机主回路的接触器线圈是通过DCS的开关量输出（DO

4、点）输出一个闭合信号，使继电器柜里的一个继电器得电，从而使这个继电器控制的油泵接触器线圈得电，主回路接通，油泵开始运转。当DCS系统断电时，继电器柜断电，低压用电设备主回路上的接触器线圈断开，油泵停车；据此，氧透油泵停机后根本无法在油压降低至联锁值时起动。2）、对于高压回路（氧透主回路），当出现连锁停机信号后，DCS先通过开关量输出点使继电器屏内的一个继电器得电，该继电器使高压开关柜的跳闸线圈形成回路，从而使高压跳闸。而当UPS出现断电后继电器屏上的所有继电器均为失电状态，继电器根本无法在瞬间采集到反馈的连锁停机信号

5、并吸合跳闸线圈，高压开关跳闸线圈无法得电，高压开关柜无法分断，造成油泵停转后为氧透主电机供电的高压开关柜无法连锁跳闸。而此时高位油箱因为油泵停车已不能补油，在氧透连续运转一定时间后形成干运行，最终导致事故发生。3）、氧透在失去供油时运转使轴承缺油产生高温，同时因氧透长期运转，在高压缸前后密封长期漏气（溢出氧气纯度在58%左右），形成局部富氧区，在该区域因高温、富氧而出现燃烧现象。轴承损坏抱死、电机运转、联轴器扭矩超出设计保护范围，而使联轴器扭断飞出，最终造成氧透电机轴承、增速机、高低压缸轴承和密封、联轴器、高、低速转

6、子轴损坏。4）、氮透油泵因采取机旁PLC控制方式未纳入DCS系统；氮透供油系统正常，因此氮透才未酿成事故。3、UPS失电原因分析：UPS电源的作用主要有：①.不间断供电；②.稳压/稳频；③隔离（将瞬间间断、谐波、电压波动、频率波动及电压噪声等电网干扰阻挡在负载之前）。1）、当市电不稳定的时候，出现欠压、浪涌冲击等电压过低或过高、瞬间突波等，足以影响设备正常运转的电力品质时，不间断供电系统均会动作。当UPS转入电池供电状态后，电池可持续供电一段时间；为了防止电池过放造成电池损坏，UPS会自动关机、重启。2）、虽然市电仍

7、然存在，但是会因市电频率漂移，电压波形失真，谐波失真过多造成UPS转入电池供电状态，在市电状况很差的情况下，UPS会频繁在市电和电池状态切换，这样电池得不到足够的充电时间，在转入电池供电时就会造成负载断电。3）、UPS长期使用达5年以上，可能出现控制模板瞬时软故障。类似情况曾在长冶、八一、津西等钢铁企业发生过。根据生产部调查6月15日机动厂电网运行情况得知；在6月15日早间和晚间供电曾出现轻微波动，但在事故发生段14：50-17：00供电平稳。据此判断UPS系统控制模块出现软故障可能极大。4、其他方面原因分析：1）、

8、从此次事故首先可以发现1#1万机组DCS系统在设计中存在明显不足；在自动化系统出现故障导致联锁失效时，对氧氮透等重要设备缺乏二级保护。2）、根据杭氧透平机械有限公司陶工介绍，自70年代杭氧生产第一台透平压缩机至今，杭氧共生产同类设备300台左右，包含本次事故，共发生因自动化系统掉电导致透平压缩机损坏事故3起。这也从侧面反应出在信息高度发达的今天