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機組“風量<25%”MFT事故分析

2005-12-21   來源:安全文化網    熱度:   收藏   發表評論 0
1事故過程
      2004年6月2日上午09:39:25,某機組在正常穩定運行情況下,鍋爐突然MFT,機組跳閘。MFT首出原因為“風量<25%”。
2原因分析
      MFT的首出原因為“風量<25%”,MFT發生前機組運行正常,總風量信號為63.71%,到09:39:14總風量信號突然變為壞點,09:39:19出現“總風量<25%”信號,09:39:25鍋爐MFT動作。
通過對MFT邏輯的分析,“風量<25%”MFT的邏輯為:
(1)實際總風量<25%,延時5秒MFT動作(當時機組正常運行,風量穩定,即使總風量信號出現壞質量,其值會保持壞前的值,實際總風量<25%不會出現);
(2)總風量信號出現故障(壞質量),延時5秒引發“總風量<25%”信號動作,再延時5秒MFT動作;(從歷史記錄曲線上看出,09:39:14總風量信號突然消失,延時5秒后“風量<25%”信號出現,再延時5秒,MFT動作。實際記錄延時為6秒,屬記錄誤差)。
可見,引起“風量<25%”的原因是總風量信號出現了故障(壞質量)所致,實際總風量信號邏輯上是“A、B側二次風量及4臺磨煤機一次風量的總和” ,總風量信號出現故障(壞質量)的邏輯設計為:
(1)A側二次風量信號1(06FT02)壞質量,則總風量信號也壞質量;
(2)A側二次風量信號2(06FT04)壞質量,則總風量信號也壞質量;
(3)B側二次風量信號1(06FT01)壞質量,則總風量信號也壞質量;
(4)B側二次風量信號2(06FT03)壞質量,則總風量信號也壞質量;
(5)A磨驅動端一次風量信號(11FT12)壞質量,則A磨總一次風量信號也壞質量,總風量信號也壞質量;
(6)A磨非驅動端一次風量信號(11FT11)壞質量,則A磨總一次風量信號也壞質量,總風量信號也壞質量;
(7)B磨驅動端一次風量信號(11FT22)壞質量,則B磨總一次風量信號也壞質量,總風量信號也壞質量;
(8)B磨非驅動端一次風量信號(11FT21)壞質量,則B磨總一次風量信號也壞質量,總風量信號也壞質量;
(9)C磨驅動端一次風量信號(11FT32)壞質量,則C磨總一次風量信號也壞質量,總風量信號也壞質量;
(10)C磨非驅動端一次風量信號(11FT31)壞質量,則C磨總一次風量信號也壞質量,總風量信號也壞質量;
(11)D磨驅動端一次風量信號(11FT42)壞質量,則D磨總一次風量信號也壞質量,總風量信號也壞質量;
(12)D磨非驅動端一次風量信號(11FT41)壞質量,則D磨總一次風量信號也壞質量,總風量信號也壞質量。
      由上可見,以上12個風量測量信號任一出現故障,均會引發“總風量信號故障”信號,從而引起“風量<25%”MFT動作。
      對各個風量信號的歷史曲線進行追查,發現A磨非驅動端一次風量信號在09:37:02出現壞質量,09:38:40 A磨總一次風量信號出現壞質量,09:39:14總風量信號出現故障,此后再延時5秒,“總風量<25%”信號出現,延時5秒風量<25% ,引發MFT動作。
      以上的各個風量變為壞點在時間上有一定延時,是DCS邏輯上采用INFI-90的96號功能碼、通過判斷輸入到96號功能碼的信號變化速率及偏差來生成信號的質量,這樣信號質量傳遞在時間上出現一定延時是正常的。
      可見,是磨A非驅動端一次風量信號(11FT11)出現故障(壞質量)引致這次MFT事故。
從歷史曲線發現,11FT11信號在出現故障前一段時間極不穩定,波動較大,后來一直為0,再過一段時間就出現了故障,變為壞點了。這可能是11FT11信號的測量管道出現堵管,使測量得到的差壓信號為負值,DCS對負值進行開方就會變為壞值。
風量測量采用機翼式的差壓測量方法,送到DCS的信號為差壓信號,由DCS邏輯進行開方處理后才成為風量信號,引起風量信號故障的原因很多,主要有:
(1)與風量測量有關的卡件出現故障(這次事故MFT后不久,11FT11信號自動恢復正常,不是卡件壞所致);
(2)風量測量差壓變送器連接線路出現短路、斷路等接線故障(這次事故不是由于線路原因引起風量信號壞質量的);
(3)風量測量差壓變送器測量到的差壓信號為負值,DCS邏輯對負值開方后就變為壞值了(這次事故中差壓信號為0穩定一段時間,后來變為壞點,很可能是測量管道堵管所致);
(4)DCS系統內部各站之間通訊出現故障(11FT11從DCS的1號控制站的6號模件接入,進行開方及信號質量處理后,通過通訊的方式傳到1號控制站的4號模件。若4、6號模件之間的通訊故障也會導致一次風量信號的故障。這次事故不是由于通訊故障引起風量信號壞質量的)。
3結論
      引起這次MFT的原因是“總風量<25%”,引發“總風量<25%”的原因是“總風量信號壞質量”,引起“總風量信號壞質量”的原因是“A磨非驅動端一次風量信號(11FT11)壞質量”,引起“A磨非驅動端一次風量信號(11FT11)壞質量”的原因是風量測量管道出現堵管,造成差壓信號為負值,DCS邏輯對負值進行開方運算后就變為壞信號了。
4防范措施
      “風量<25%”MFT的邏輯設計得過于苛刻,12個風量信號中任一出現壞質量就會引發MFT動作。而且風量測量的是微差壓信號,由DCS對差壓信號開方后才是風量信號,開方運算是不能對負值進行運算的。遇到負值時,DCS按壞值處理,就會引發MFT動作。當出現風量測量堵管時,就極易引起測量信號為負值,導致鍋爐MFT。
      因此,建議對“風量<25%”MFT的邏輯進行如下修改:
      在構成總風量的各個風量信號中,當檢測到某風量信號為壞質量時,將該風量自動設為零,同時輸出壞質量報警信號至CRT報警,以提醒相關人員及時進行處理,總風量仍按原來的方法計算。這樣就可以避免因某個風量信號為壞質量時發生MFT。

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