皮帶機(jī)停機(jī)失靈事故的原因分析

摘要：本文分析了皮帶機(jī)停機(jī)失靈的事故原因，事故狀況，及處理辦法。

關(guān)鍵詞：皮帶機(jī)；事故

1系統(tǒng)簡介

本區(qū)域內(nèi)先進(jìn)的煤炭皮帶機(jī)用電管理是依靠PLC裝置控制高壓MMC柜中的測控保護(hù)模塊（以下簡稱保護(hù)模塊）來完成投切。

因?yàn)榇笮推У倪\(yùn)作通常是靠多組皮帶機(jī)共同驅(qū)動(dòng)完成的，而皮帶機(jī)之間啟動(dòng)次序、啟動(dòng)間隔都是一定的，因此皮帶機(jī)的啟動(dòng)及停止都有著一定流程的。

以發(fā)生事故的BH1-2皮帶段為例，它是由BH1-2-1皮帶機(jī)（以下簡稱1#皮帶機(jī)）、 BH1-2-2皮帶機(jī)（以下簡稱2#皮帶機(jī)）驅(qū)動(dòng)完成的（見圖一）：

1．1啟動(dòng)時(shí)，2#皮帶機(jī)要晚于1#皮帶機(jī)3秒鐘啟動(dòng)，其流程實(shí)現(xiàn)，依靠PLC裝置向1#皮帶機(jī)上口MCC饋線柜（以下簡稱1#柜），發(fā)出合閘指令，1#柜中的保護(hù)模塊首先使該段皮帶的剎車裝置松閘，然后合入本柜接觸器，并同時(shí)開始計(jì)時(shí)，當(dāng)計(jì)時(shí)時(shí)間達(dá)到三秒時(shí)， 2#皮帶機(jī)上口MCC饋線柜（以下簡稱2#柜）獲得延時(shí)完畢，合入該柜接觸器，完成送電流程。（圖二、圖三分別為1#皮帶機(jī)、2#皮帶機(jī)正常啟動(dòng)邏輯）

1．2停機(jī)時(shí)，不論是正常分閘還是緊急分閘，都是將停機(jī)信號傳入1#柜中的保護(hù)模塊，之后該模塊一方面拉開本柜接觸器，另一方面使該段皮帶剎車裝置抱閘。當(dāng)2#柜中的保護(hù)模塊監(jiān)測到1#柜接觸器分閘，驅(qū)動(dòng)2#柜接觸器分閘。

2事故狀況

當(dāng)天，由于BH皮帶段內(nèi)的一臺(tái)皮帶機(jī)發(fā)生故障，因此需要停下該段皮帶，中央控制室對BH1－1和BH1-2皮帶相關(guān)的皮帶機(jī)發(fā)出停機(jī)指令，但BH1-2皮帶機(jī)中僅有1#皮帶機(jī)停機(jī)，2#皮帶機(jī)仍然繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，之后工作人員使用現(xiàn)場急停按鈕與緊急停機(jī)拉繩開關(guān)均無法使2#皮帶機(jī)停下，但此時(shí)由于剎車裝置已經(jīng)抱閘，摩擦力急劇增大，已經(jīng)起煙、并伴有輕微火勢。在這種情況下，變電所接到通知后，停下2#柜上口電源。

3原因查找與分析

事故發(fā)生后，根據(jù)事故發(fā)生時(shí)的記錄以及事故發(fā)生后的現(xiàn)場情況，我們并沒有從邏輯上找出事故發(fā)生的原因。隨即，我們對柜體及相關(guān)控制回路進(jìn)行模擬試驗(yàn)，結(jié)果兩臺(tái)MCC柜啟動(dòng)與停止，均恢復(fù)正常，并且，在對柜內(nèi)接線、柜間連線的檢查中，也未發(fā)現(xiàn)異常，因此，我們決定進(jìn)行模擬停機(jī)試驗(yàn)。

在進(jìn)行多次模擬試驗(yàn)后，在一次模擬停機(jī)試驗(yàn)中，兩臺(tái)MCC柜處于合閘狀態(tài)時(shí)，中控室發(fā)出停機(jī)命令，1#柜分閘正常，但瞬間接觸器小車運(yùn)行位置指示消失，2#柜持續(xù)運(yùn)行，未分閘。

這個(gè)現(xiàn)象與事故發(fā)生時(shí)的狀況十分相似！

那么，1#柜小車位置指示與2#柜接觸器分閘是否有聯(lián)系呢？

通過分析發(fā)現(xiàn)，只有1#柜其小車在運(yùn)行位置、控制鑰匙選擇遠(yuǎn)方、接觸器在分閘位置三者兼?zhèn)涞那闆r下，2#柜保護(hù)裝置才能獲得1#柜正常信號。當(dāng)1#柜小車位置指示消失時(shí)，2#柜的保護(hù)裝置就無法獲得1#柜正常信號。

而從2#柜的分閘邏輯還可以看出，只有在1#柜接觸器分閘位置及正常信號，同時(shí)被2#柜保護(hù)裝置檢測到的時(shí)候，2#柜才能正確分閘。因此，在1#柜小車位置信號消失、2#柜自身又沒有保護(hù)信號的情況下，2#柜接觸器是無法分閘的。（見圖七）

但是，1#柜的小車位置指示為什么會(huì)消失呢？從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷，我們認(rèn)為是由于1#柜接觸器分閘時(shí)，產(chǎn)生的震動(dòng)引起了小車位置指示變化。之后，我們檢查了該接觸器小車，發(fā)現(xiàn)其小車位置傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與小車位置輔助開關(guān)連接處比較松弛，雖然其可以起到指示小車位置的作用，但只要手輕輕觸碰，就可以使小車位置消失。

為了檢驗(yàn)這種松弛的連接是否為制造工藝所允許的，我們又檢查了另外五臺(tái)MCC接觸器小車，發(fā)現(xiàn)這五臺(tái)小車相同連接位置處連接緊密，即使用手觸碰、干擾，也不會(huì)使小車位置的正常指示消失。很明顯，1#柜內(nèi)的接觸器小車是存在制造工藝問題的。

之后，我們將1#柜接觸器小車推入柜內(nèi)，并到達(dá)運(yùn)行位置繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，1#柜小車在運(yùn)行位置，在受到振動(dòng)影響后，確實(shí)可以引起小車位置指示消失。

這樣，事故大致的原因已可以分析出來了：

事故發(fā)生時(shí)，中控室對BH1-2皮帶發(fā)出停止指令后，1#柜接觸器正常分閘，并驅(qū)動(dòng)剎車裝置抱閘，但分閘的同時(shí)，分閘的振動(dòng)影響了小車位置指示機(jī)構(gòu)，使小車位置指示消失，因此，2#柜接觸器沒有分閘。而且，所有的緊急停機(jī)信號的作用都是為了使1#柜接觸器分閘，并不能直接使2#柜接觸器分閘。

在2#MCC柜無法分閘，皮帶剎車裝置抱閘的情況下，2#柜所驅(qū)動(dòng)的2#皮帶機(jī)在巨大的摩擦力作用下持續(xù)運(yùn)行，險(xiǎn)些引起了火災(zāi)事故。（見圖八）

簡單的說，由于1#柜的接觸器小車存在制造工藝問題，導(dǎo)致了2#柜接觸器分閘異常，從而引起了事故發(fā)生。

4設(shè)備缺陷處理及事故處理

4．1設(shè)備缺陷處理及改進(jìn)

高壓MCC柜廠家人員現(xiàn)場檢查1#柜小車位置傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與小車位置輔助開關(guān)連接零件有變形，并確認(rèn)這種零件的變形，使連接部位產(chǎn)生了松動(dòng)。隨后，更換了連接零件。并且，為了防止發(fā)生類似偶然性的事故，對保護(hù)模塊邏輯，進(jìn)行了改進(jìn)。

在2#皮帶機(jī)分閘邏輯中加入1#皮帶機(jī)正常信號作為判斷依據(jù)，是設(shè)計(jì)人員考慮到試驗(yàn)的需要所設(shè)計(jì)的。在我們和用戶權(quán)衡了設(shè)備運(yùn)行可靠性后，我們?nèi)∠?#皮帶機(jī)分閘邏輯中的1#皮帶機(jī)正常信號判據(jù)。因此，更改后，只要1#柜接觸器分閘或是其合閘狀態(tài)信號消失后，2#柜的接觸器便會(huì)立即分閘。（詳見圖九）

4．2事故處理

更換事故中損壞的設(shè)備及部件；制定相關(guān)的事故組織措施；針對本事故及相類似的皮帶機(jī)不能停機(jī)的故障制定了事故預(yù)案;針對突發(fā)性事故制定了緊急事故處理流程。

4．3事故處理

整改設(shè)備缺陷；更換摩擦損壞的2#皮帶機(jī)大軸；制定相關(guān)的事故組織措施（如事故預(yù)案、緊急事故處理辦法等）。