電磁閥故障造成空分停車事故的分析和處理

劉智靈（安陽鋼鐵集團公司制氧廠,河南　安陽　455004）

電磁閥故障造成空分停車事故的分析和處理

劉智靈
（安陽鋼鐵集團公司制氧廠,河南安陽455004）

本文針對電磁閥故障而導致制氧機組停機的事故原因進行了分析，并通過試驗找到合適的開關容量匹配，徹底解決問題。

1　經過及分析

1.1事故概況

2012年4月24日中午11:02分，2#23500制氧機電磁閥SV113故障，造成上一級開關Q 900起跳，引起Q 900下級33個儀表電源失電，造成空壓機輕載事故發生，并造成后續設備停車。在處理過程中，Q 919，Q 920在做故障排除時，送電過程中引起振動高連鎖空壓機事故停車。V113電磁閥故障處理完后，空壓機于中午11:59分開車。

下午2:25分V101閥的電磁閥SV101也出現故障，造成Q900再次起跳，空壓機再次輕載停車。處理完SV101電磁閥后，我們又對2#23500機組所有的現場裸露電磁閥檢查，確認無隱患后，加載空壓機。

1.2事故分析

這次場電磁閥故障引起空壓機輕載在2#23500制氧機是第一次。

電磁閥供電原理圖如下：

圖中Q400為容量100A斷路開關，Q900容量為6A斷路開關，Q908、Q919、Q920、Q933為容量1A斷路開關。Q900為預冷及分餾塔電磁閥供電分總開關，Q400為整個控制柜總供電開關，來自UPS220V不間斷供電。圖1方框中模擬開關為DCS觸點。

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33各分開關對應的位號如表1。

SV113、SV101現場電磁閥故障時，Q908、Q933沒有跳，分總開關Q900卻跳閘，造成Q900下Q901到Q933，33個現場儀表失電，其中包括控制空壓機放空閥電磁閥的兩個供電開關Q917、Q918失電，放空閥兩個電磁閥失電，導致放空閥全開，導致空壓機輕載。

在Q919、Q920送電過程電機振動VIAS1009、VIAS1010高報聯鎖，導致空壓機聯鎖停車，及空壓機由輕載直接停車。

表1

1.3查找原因

（1）排查事故。在輕載事故發生后，儀表人員及時趕到現場，經排查發現Q900,Q908跳閘。應該是電磁閥線圈故障造成的結果。

（2）電磁閥故障的分析。確定電磁閥故障引起停車事故的發生，需要找到什么原因引起電磁閥故障。天氣原因，陰雨天電磁閥接線處密封墊老化進水有可能造成的故障，在現場排查中發現了SV112接頭進水，及時更換了接頭。

我們在出現故障的電磁閥和新電磁閥進行了對比發現了一些問題：引起事故的SV113電磁閥接頭供電處對地電阻分別為3.2兆歐姆,2.3千歐姆。SV101電磁閥的對地電阻為1.163兆歐姆2.530千歐姆。對地電阻過小導致過流的發生，引起跳閘。正常電磁閥接頭對地應該是開路。

（3）Q900開關起跳原因：電磁閥線圈老化是引起這起事故的主要原因，而越級跳閘則是直接原因，Q 900為6A容量，為33臺儀表供電，正常供電情況下6A的容量可以滿足需求，但在極端特殊情況下，比如現場儀表供電短路，Q 900開關6A的設計已不能滿足需要，當容量在臨界狀態時，有Q 900跳閘，而分開關不跳閘的可能。我們后面的試驗也證實了這一點。

2　采取措施

（1）針對這次停車事故，為了盡快恢復生產,只更換了出現故障的電磁閥，并對2#23500制氧機所有的現場電磁閥進行了檢查，確保其他電磁閥正常工作，對現場電源接頭進行緊固，防止進水。對現場穿線蛇皮管最下端取口，防止通過穿線管水倒灌到電磁閥中。

（2）為避免類似事情發生，2012年4月25日我們對分總Q900斷路開關容量進行試驗，找到最好的容量匹配，確保在最壞的情況下先跳分開關，而不是跳分總開關。確定好容量后要對所有分總開關進行更換。我們模擬供電柜接線原理按照如下接線圖進行試驗：

因該壞電磁閥線圈已經短路，所以基本模擬了最壞的工作環境。

我們先用10A的分總開關，在送電瞬間出現分總開關先跳，而分開關沒跳，重復幾次試驗又出現分總開關和分開關同時跳現象。把分開關接到零線和火線上試驗結果一樣。10A分總開關容量滿足不了需求。

我們又用16A分總開關試驗，不管分開關接到火線或者零線，均出現分開關跳閘，而分總開關不跳的現象。滿足了我們的需求。

（3）因為我們在做試驗時沒有考慮負載的因素，所以我們準備在控制室實際環境用16A容量分總開關再做試驗驗證是否能用。

（4）2012年4月26日在3#23500制氧機現場我們把Q900、Q 200(分子篩電磁閥)、Q 1700（氧壓機電磁閥）由6A換成16A,在現場換壞的電磁閥，裝在SV113上，分開關跳，分總開關沒跳。說明隱患解決。

3　后續措施

（1）2012年4月26日我們在3#23500制氧機現場做實驗，SV113電流為0.0754A，Q900總電流是1.2533（瞬間），穩定1.228A,原來6A可以在額定下使用。

（2）2012年4月26日 在3#23500制氧 機 我 們 在現 場 對VIAS1009、VIAS1010停電送電，振動報警，但聯鎖開關量沒閉合。查趨勢VIAS1009最大值135Um,VIAS1010最大值110Um，說明3#23500制氧機不會因為電機振動聯鎖停車。

（3）2012年9月10日—9月16日在對2#23500制氧機檢修期間，我們對2#23500制氧機控制室供電柜Q 900、Q 200、Q 1700斷路開關進行了更換，也由6A換成16A。

4　總結

（1）針對V113閥，電磁閥故障造成的空分空壓停車，我們經過分析對現場電磁閥進行了更換，供電柜分總斷路開關容量也進行了更換，由6A換為16A，對于類似V113這類閥此方法更為有效，可以杜絕空分停車。

（2）可以采取現場電磁閥加遮陽棚的做法，避免太陽的直射和雨林，減少電磁閥密封圈的老化速度，增加延長電磁閥的壽命。

（3）電磁閥有電阻也不能確定就是完好的，要綜合判斷，同時對不同級的開關匹配問題不能掉以輕心。

劉智靈（1964—），男，河南新密人，大專，電氣工程師，主管設備。