引言(1)
2002年3月15日,某石化廠空分裝置離心式空氣壓縮機檢修后試車運行時壓縮機發生了燒瓦、高速軸折斷事故。事故使壓縮機嚴重損壞,導致空分裝置推遲數日開車,造成極大損失,F將事故發生原因分析如下。
事故經過與損壞情況(2)
1 事故經過:由美國紐約布發羅(Buffalo)的Cooper工業公司透平壓縮機分部制造的C-8系列,TA-48型離心壓縮機經檢修后,檢修資料及各個控制點經過使用單位、業務主管單位以及檢修單位的技術人員和代表鑒證合格并簽字。2002年3月15日上午9:00啟動運行,啟動后約1分鐘,試車人員感到聲音有些異常,馬上對設備全方位巡檢,接著儀表發出軸承低油壓報警,操作人員觀察到油壓已下降至低油壓停車連鎖值,壓縮機仍按額定轉速運行。操作員立即按下現場控制盤的停車按鈕,但連按數次均不能使壓縮機停車,于是立刻跑向中控室切斷壓縮機驅動馬達的電源。在操作人員跑往中控室的途中,試車人員在現場聽到從機器傳出一聲巨響,不久壓縮機馬達的電源被切斷,機組停止運行,這時機器共運行了3分鐘。
2 損壞情況:拆開解體后檢查,壓縮機低速軸的兩只軸承正常;中速軸的兩只軸承合金已熔化,瓦塊變形;高速軸的兩只軸承合金全部熔化,瓦塊嚴重變形?拷邏簜热~輪的軸瓦(2)變黑(見圖1),并在該處軸頸折斷;高速軸上的兩個葉輪與殼體相磨,變形較嚴重;油封、氣封燒損,二級擴散器磨損,不能使用,密封“U”形環(成套)燒損老化。以上部件均需成套更換。(機組傳動示意圖見圖1)
圖1 離心空壓機傳動示意圖
注:1 高壓級葉輪;2 高速軸軸承;3 高速軸齒輪;4 高速軸軸承;5 中壓級葉輪;6 高速軸;7 低速齒輪;8 低速軸軸承;9 中速軸齒輪;10 中速軸軸承;11 中速軸軸承;12 低壓級葉輪;13 中速軸;14 低速軸軸承;15 潤滑油油泵;16 低速軸;17 聯軸節;18 壓縮機驅動電機
事故原因(3)
1 未按制造商使用說明書操作,是導致事故發生的主要原因
說明書在預啟動檢查表中指出:①檢查壓縮機驅動電機旋轉方向,拆去聯軸節,點動電機確認與機殼標出的轉向一致為正確。②將壓縮機和電機聯軸節回裝后,應手動盤車。據調查,本次試車,在啟動機組之前,既無確認電機轉向,又無對機組盤車。
由于機組的設計是壓力油潤滑,且油路系統中,中高速軸軸承由兩臺油泵接力供油。輔助油泵由小電機單獨驅動,將潤滑油壓力由常壓升至0.84MPa。主油泵由壓縮機與電機軸聯的低速軸直接驅動,將潤滑油壓力從0.84MPa升至3.9MPa。正常工作時壓縮機低速軸的兩只軸承潤滑油油壓為0.75MPa,中速軸和高速軸的四只軸承潤滑油油壓是3.6MPa。主油泵是回轉式容積泵,只有正確的轉向和啟動前的盤車,主油泵通過輸油管,將升壓后的潤滑油送往四只軸承,才能在機組啟動時,保證中高速軸的四只軸承有足夠的潤滑油壓力,確保軸承的潤滑和散熱。由于沒有盤車,中高速軸的四只軸承在啟動運行后的數秒鐘內,潤滑油壓力極低,不能保證潤滑和散熱,故發出低油報警與停車信號。由此可見,不按要求操作,直接導致事故的發生!稘櫥土鞒淌疽鈭D見圖2》
圖2 潤滑油系統流程示意圖
注:1 油箱;2 輔助油泵;3 油冷卻器;4 油過濾器;5 潤滑油主油泵;6 壓力調節閥;7 單向閥;8 壓力調節閥;9 單向閥;10 壓力閥節閥
2 驅動電機沒有單機試運,是事故發生的又一重要原因
方案要求:電機檢修后,在與壓縮機連接之前,應拆去油壓聯鎖,進氣溫度聯鎖,油濾器壓差等聯鎖進行單獨試運行,以確認正確的旋轉方向,電路系統暢通,開關好用,工作電流在合格范圍內等技術性能指標正常。
在實際的聯機試運中,當壓縮機中高速軸軸承油壓低于停車聯鎖值后,操作人員按下停車開關時,開關失靈。在事故發生后的調查中,未能提供有效的電機單試記錄、用戶的監證記錄。事實說明,電機未能按要求單獨試運,使現場控制盤開關觸片連接不良得不到及時發現和消除,最終不能阻止事故的發生和升級。
3 機組啟動前儀表聯鎖系統未做聯校,是事故發生的又一原因
使用要求:機組在投入使用、啟動之前,應對機組安全保護的聯鎖,如軸承潤滑油壓力低、油濾器壓差大、電機工作電流過載等,送上電流模擬信號,檢驗儀表的自動報警和聯鎖停車裝置靈活好用,并做好記錄。
在機組的試車過程中,當儀表檢測到潤滑油壓力低時,已發出報警,遺憾的是油壓降至聯鎖值時,未能自動停車起聯鎖保護作用。在調查事故原因時,儀表修理人員未能提供有效的記錄和用戶代表監證記錄。說明開車前儀表專業人員未對儀表聯鎖聯校,及早消除儀表系統存在的隱患。在開車中一旦由某方面的原因引起系統不正常,自動保護名存實亡,未能有效地阻止事故發生。
4 管理松懈,間接引發事故發生
從事故調查中發現,工藝操作人員的試車沒有按制造商的使用說明操作;電修人員不按方案單試電機;儀修人員對機組的聯鎖不做聯校。這一方面說明員工存在想當然和僥幸心理,從另一方面也暴露出企業存在管理松懈、監督力度不足、跟蹤不到位的問題。這些因素的綜合,足以間接引發事故的發生。
事故思考(4)
1 開車前的盤車、電機的單獨試運、儀表的聯校,都是必須做,應該做的工作,是各個專業員工最基本的工作,但實際上許多員工做不到位或不做,而且管理人員也沒有跟蹤到位進行監督,說明員工的職業道德存在問題,應引起領導人員的高度重視。
2 在事故的調查中,有個別人員認為:以往的開車都沒有盤車,為什么不燒壞設備?是的,僥幸的成功,不等于可以不按廠家的說明來正確的操作,正是這一次次僥幸成功,養成了不按規范、不按要求操作,時間一長,就成了習慣。然而在機器運行8年多時間后,許多配合間隙增大,精度降低,潤滑油泄漏量增大,造成油壓降低,以致不能正常工作。而且隨著設備的老化,腐蝕日益嚴重,造成儀表系統、電路系統、接觸元件的損壞,沒有及時發現和消除,直到釀成事故還不知道原因何在。這從反面也說明養成按規范、按要求操作良好習慣的重要性。
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