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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。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
2、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：2009.6.15 16：38（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
3、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
4、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
5、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：.不间断供电；.稳压/稳频；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
6、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
7、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）、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，我们的信息搜集还不够，对事故发生没有预见性。 3）、在中控室设有氧氮透紧急停车按钮，但当班操作人员未及时操作，延误了最佳处理时间。 综上所述：导致此次事故发生的直
8、接原因为氧气透平压缩机缺油干运行，根本原因是UPS短暂失电导致DCS系统控制失效。 防范及处理措施： 一、制氧厂需从此次事故中认真总结，吸取教训。 1、解决DCS系统不足，在氧透主电路和氧透供油主电路间加硬联锁，确保在自动化联锁失效时保护氧气透平压缩机。 2、根据UPS生产厂家意见，UPS电源使用达5年应该更换，7年以上必须更换。立即组织购买UPS电源，并采用双回路可自动切换电源供电方式，确保一路电源失电后另一路可继续供电。 3、结合本次事故，认真清理新一万机组自动化是否存在类似隐患或其他安全隐患，及时告知生产厂家并要求妥善解决。 4、全力组织安装新建机组氧透，力争在无锡工装阀门到现场后5天完
9、成，用新氧透供氧，恢复生产。 5、杭氧专家现场确认并提出初步抢修方案：将氧透除电机外送杭氧修理，到达杭氧后在叶轮、增速机齿轮经探伤确认可用情况下力争20天修复；全面完成氧透的恢复工作初步估计需40天。但如果叶轮、增速机齿轮经探伤确认不可用，修复期将延长为2个月。 6、抓紧时间进行2# 1万空分收尾工作，争取尽快开机。 二、各单位结合制氧厂此次特大设备事故，仔细排查自身系统存在的设备隐患并及时整改。 1、举一反三，认真学习；公司各单位利用本次停产检修时间，测试本单位UPS电源供电性能参数并及时上报测试结果，对已失效或有缺陷UPS系统并报处理措施或预案。 2、认真分析本单位自动化系统存在的缺陷，掌
10、握正在运行的自动化系统存在的问题，以便按轻、重、缓、急消除缺陷，对于发现的重大设备安全隐患必须立即提出并制定解决措施，对无能力制定解决措施的及时上报公司协调解决。以此保障我公司自动化系统的安全运行。 3、对搜集整理的自动化系统缺陷进行汇总分析，总结其变化规律，为大修、更新改造自动化系统提供依据。 4、充分发挥各专业小组作用，结合前段时间整理的A类设备台帐专业组对各分厂设备隐患提出整改意见，并指导分厂制定有效的防范措施。 5、全公司范围内，全面清理自动化、电气、仪表系统联锁控制、保护的安全性和可靠性，并制定检验周期和检验标准同时建立相关表格予以规范。 6、各单位管理人员和设备维护人员加大信息搜集力度，学习总结同行业中各种设备事故、故障，努力提升业务技能，结合自身岗位，对所辖范围内设备操作流程或有雷同的隐患加以改进和解决。 处理意见： 此次事故对公司造成重大经济损失，按照装备管理体系定性为特大设备事故。希望各分厂引以为戒，加强本单位设备管理。
