輔助鍋爐跳車的原因分析及其防范措施

摘 要：主要介紹SmartScan 121系統的構成，并結合在實際工程中出現的故障分析及處理進行描述。

關鍵詞：SmartScan 121系統 燃燒器操縱系統（BMS） 火焰檢測 火焰放大器

中圖分類號：U416文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）09（a）-0070-01

中海石油化學股份有限公司年產60萬噸甲醇項目采用德國Lurgi工藝，自2006年9月建成投產至今，裝置運行穩定。其中輔助鍋爐是哈爾濱博發提供，輔鍋是否正常運行，影響蒸汽管網的是否平衡，裝置是否能夠正常生產。所以火檢系統采用了SmartS can 121系統，檢測輔助鍋爐火焰情況，確保輔助鍋爐正常運行。

由于年產60萬噸甲醇裝置的實際情況和設計有出入，導致蒸汽不夠用，致使輔鍋必須保持長期運行。輔鍋跳車，會嚴重影響蒸汽管網的平衡，使得鍋爐給水透平、循環水透平都需要倒電泵，這不但增加了整個系統平穩運行的風險，也增加了運營成本。因此保證輔鍋正常運行是我們日常工作中重要組成部分。

從開車至今致使輔鍋跳車的因素有很多，火檢波動占有很大比重。為了預防火檢引起輔鍋跳車，總結歷次火檢波動引起跳車的原因，從事故中總結經驗教訓，爭取將輔鍋跳車的幾率降到最低，具有重要意義。

1 事故經過

2009年1月25號凌晨，輔鍋控制機柜上的火焰放大器指示不停的大幅度跳動，緊接著機柜喇叭中傳來刺耳的報警聲，輔鍋跳車了。儀表人員仔細檢查火檢探頭和接線并綜合系統報警信息，確認此次輔鍋跳車是由于火焰監測器引起的。經過儀表人員清理探頭透鏡、增大儀表空氣流量后，并檢查儀表回路和火焰放大器狀態，確認無問題后輔鍋重新開車正常。

2 原因分析

事故發生后儀表人員查看了事故前的報警信息，從趨勢記錄中發現跳車前火檢信號有大幅的波動，甚至消失，引發了聯鎖導致輔鍋跳車。

由此可見，事故直接原因是火焰信號丟失。但是我們要追尋火焰丟失的發展過程，以便以后預防此類事故的發生。進一步去現場檢查現場接線盒與機柜接線端子均無異常，檢查火焰放大器的工作狀況也無異常。分析導致火檢信號失常的可能性包括：透鏡上有污垢，影響測量；檢測器及儀表回路故障；放大器故障；也可能是通入的儀表空氣量過低，測量元件溫度過高所致。于是我們采取了增大儀表空氣量，清理透鏡的處理措施。

3 防范措施

要想解決一個問題，就必須先了解這個問題的來龍去脈，把握住問題的關鍵才能拿出解決問題的方案，所以我們需要從火焰檢測系統原理結構說起。

3.1 SmartScan 121系統包括：

1）火焰觀察頭 觀察頭有紫外線觀察頭（UV），紫外線可視（藍）燈觀察頭（UVVIS）或紅外線發射器（IR）。在任何情況下，只要進行火焰檢測，濾光器的信號就會產生。不用任何調節，火焰觀察頭對火焰亮度的容限非常大。在特別的情況下，光圈盤會與觀察頭連接以減小亮度。在腐蝕氣體中可以使用不銹鋼的觀察頭。2）火焰觀察頭固定架 球狀轉體裝置可以使火焰觀察頭與火焰對準。如果需要，熱屏蔽允許純凈的空氣進入，并允許選擇合適的滑動玻璃裝置，這樣容易維護。3）觀察頭電纜 用一根適合的終端電纜（典型的電纜為2米長，根據要求也可選擇更長的）連接觀察頭和局部接線盒。接線盒作為電纜的終點。放大器與火焰觀察頭之間的電纜總共有300米長，它只能是三色屏蔽電纜或是雙芯絞合屏蔽電纜。對危險場所系統其他的限制請看危險場所的應用一部分。4）火焰放大器的箱體/導軌 它們是用來固定火焰放大器的。根據具體的使用情況，它們可以是儀表面板固定架，后連線板固定架，壁面固定架或導軌系統。5）火焰放大器 它是可以解釋從火焰觀察頭得到的信號并能對燃燒器操縱系統（BMS）產生火焰開關信號的控制元件。它也可以在儀表盤上顯示。調節儀表盤上的電位計就完成了SmartScan的交付使用?；鹧娴呐R界值和火焰的強度可以從被線條圖形顯示器固定的儀表盤上觀察到。為了得到效率更高的診斷，設備提供了內部故障儀和故障快門顯示器。內部故障儀是鎖住的（除非觀察頭斷路，當觀察頭重新通電后，它會自動重新啟動），它必須在SmartScan顯示火焰開（Flame On）的狀態前重新啟動。故障快門顯示也是鎖定的（只是用來顯示的）但是只要故障清除放大器將繼續運行（例如檢測到正確的火焰關（Flame Off）的狀態）。為了容納更大的多燃燒器裝置和進一步改善鑒別率，當燃燒器增加，火焰強度也增加，應在此基礎上確定臨界值。6）火焰合成器 它可以作為交付使用的輔助設備來使用，它用來模擬火焰，使火焰通過火焰觀察頭或直接通過觀察頭電纜到達放大器。

3.2 結構原理

燒嘴燃燒發出的紫外線通過透鏡射入觀察管，達到光電二極管上，產生一個電流信號，通過放大后就是我們得到的火焰信號。

結構上，球形轉體裝置的后板通過三個6mm的孔固定在燃燒器的平板上，是為了無隙耦合，否則不能正常工作。將儀表空氣通入球形轉體裝置中的目的是給火焰觀測器降溫，同時有清潔透鏡的作用。

滑動玻璃，可以在線清洗透鏡，防止污垢影響測量。

3.3 防范措施

通過了解火焰觀測器的工作原理和結構，針對火焰信號丟失我們總結了如下防范處理措施。1）由于我們的燃料為天然氣，比較清潔，所以透鏡的清潔比較簡單，基本上不用在線清洗。但每次停車后最好進行檢查清洗。2）當出現信號波動后，可以采取增大通入儀表空氣量。降低元件溫度，同時沖刷透鏡，清除其污垢。3）如果上述措施不能解決問題，則有可能探頭內部故障，需要更換。此外，放大器上的OFF鍵在開車時禁止操作，按下OFF鍵后火焰檢測器將失電，信號輸出為0，系統認為回路故障，會觸發聯鎖跳車。

為了實現預防事故的目標，我們可以進行周期性的設備維護，主要采取以下三個個措施。1）定期檢查電纜壓蓋和接線設備上的電纜完整性。壓蓋應該是密封的，電纜護皮不能老化。以防止因電纜破損導致接線盒進水。2）如有需要可以在線清理透鏡，用干凈的干布擦拭滑動玻璃窗，松開固定環時滑動玻璃就可以滑動。切換時滑動玻璃滑動時間不能太長（不超過1秒），這樣才能確?；鹧胬^電器不發生誤動作。3）由于兩個火檢引發聯鎖跳車是邏輯或的關系，即只有兩臺同時出問題才跳車。鑒于這一點，利用每次大檢修至少更換一臺新備件，可有效減少跳車的可能性，預防事故發生。

4 結語

凡事預則立不預則廢，我們要想預防事故，就要主動出擊，將事故消滅在萌芽狀態，就應該居安思危，熟悉每一個環節，做到心中有數，加強對薄弱環節的巡視檢查和有效預防，做到萬無一失。只有想不到，沒有做不到。只要我們發揮各崗位員工的積極性和創造性，盡可能消除設備缺陷，才能減少事故產生的損失，裝置的平穩運行也才有保障。