甲烷化分厂“9•30” 首站阀门异常关闭造成天然气放空事故

一、事故经过：
2016 年09 月30 日08 时13 分，甲烷化分厂当班中控发现压缩机振值出现上涨并随即出现振值高报警，压缩机出口压力在4.8Mpa 至5.2Mpa 来回波动，压缩机喘振裕度显示为0，喘振计数为20，判断压缩机出现喘振。经现场检查发现PV301A 和ROV111 阀门异常关闭。通过中控全开防喘振阀以及现场放空确保机组正常运行并通知仪表。仪表人员孙晨接到工艺通知，迅速作出应急处理，检查过程中发现站控PLC 所有（共6 ）控制器同时发生主备切换现象，其中5 对切换成功，即每对互为备用的2 个控制器有1 个在运行状态，另一个在停止状态，另外1 对控制器（T2550_06 和T2550_07）切换不成功，造成控制的ROV-111、PV-301A
阀门输出恢复初始状态，阀门异常关闭。
此系统在控制器主备切换后需进行备用启动，否则备用控制器不工作。仪表人员孙晨马上到工程师站逐一进行控制器备用启动，控制系统恢复正常，工艺随即打开ROV-111、PV-301A 阀门，工艺系统正常。
电气分厂人员对首站UPS 进行了检查。事故发生时首站UPS 由检修旁路给负荷供电，所带负荷为：首站一、二系列压缩机ITCC 机柜、首站站控系统PLC 机柜、首站站控系统ESD 机柜、首站交换机服务器机、
首站流量计计算机机柜、首站工艺控制室监控电脑。
首站UPS 检修旁路电源是由市电经过隔离变、调压器后输出至DCS 机柜。事故发生后经现场检查UPS检修旁路运行正常，三相输出分别为A 相电压224.9V、电流5.3A；B 相电压225.0V、电流4.7A；C 相电压24.7V、电流5.8A。
事故发生时段故障录波装置没有启动信号、首站380V 快切没有动作信号。经与赤峰电业局调度中心确认，事故发生时段电网电压正常且没有发生大幅波动。
二、事故原因分析：
（一）电仪部组织专业技术力量，根据当时的故障现象进行详细分析。造成阀门ROV-111、PV-301A 突然关闭的直接原因，是PLC 的第3 对冗余控制器T2550_06 和T2550_07 切换过程中异常，造成控制的ROV-111、PV-301A 阀门输出恢复初始状态，阀门异常关闭。
（二）针对PLC 所有（共6 对）控制器同时发生主备切换现象进行分析，并咨询厂家福克斯波罗公司技术人员，认为能够使6 对控制器同时发生主备切换应为一公共原因所导致，主要如下：
1.PLC 的6 对控制器本身同时发生故障；
2.互为备用的两台交换机本体同时故障；
3.交换机与控制器相连的所有网线断开；
4.互为备用的两台交换机供电系统同时异常，造成网络通讯瞬间异常。
通过对现场控制器、交换机本身及网线接口等硬件进行详细检查，均未发现异常，可以排除以上前三种故障情况。
目前，两台交换机使用一路冗余的UPS 电源供电，因UPS 故障，切换成检修旁路供电。事故发生后经过测试，虽然输出电压正常，但是事故发生时电压是否出现瞬间异常（故障录波无法检测到UPS 检修旁路输出电源）现象，无法采集。如果出现扰动，PLC、ITCC、ESD 机柜（由UPS 检修旁路和市电两路供电）都有24VDC 电源切换开关，不会受到影响，但是交换机只有一路UPS 检修旁路电源（220VAC），可能会使交
换机工作异常，导致网络通讯异常，进而造成PLC 控制器的主备切换。这可能是造成阀门ROV-111、PV-301A突然关闭的间接原因。
三、防范措施：
（一）电气分厂尽快恢复首站UPS（100KVA），使用正式UPS 电源进行供电，保证供电品质。在正式UPS 电源恢复前，利用临时UPS（6KVA）给仪表交换机和流量计算机进行供电，临时UPS（3KVA）给仪表操作员站供电。
（二）仪控分厂安装一台电源（220V AC）切换开关，增加一路市电（原设计只有一路UPS），为操作员站进行供电，保证在UPS 故障时，电源的不中断。两台交换机分别利用两路UPS 进行供电，保证一台UPS故障时，另一台交换机可以正常运行。因增加切换开关需要短时间断电，暂时工艺条件不允许，做好相关的准备工作，待条件具备时利用最快的速度更换完成。
（三）仪控维护人员针对此故障进行培训，一旦再次出现，确保每位员工都能够及时地对备用控制器进行快速恢复，消除故障。
（四）仪控分厂维护人员，要针对此次事故举一反三，尤其要对管路兴洲站和巴营站做一次专项检查，对各站控系统硬件、通讯及UPS 供电方式等详细排查。制定具体的巡检内容，特别是PLC 控制器的运行和备用状态要增加巡检频次，编制专项应急预案。
（五）工艺人员加强监控并做好工艺处置预案，发现问题及时联系仪控人员处理。