1  概述

中海石油寧波大榭石化有限公司三期餾分油項目自2016年6月份開工至今，Honeywell各型號的變送器出現了多次故障，故障率達到15%。故障現象多為為現場變送器表頭顯示“bad”，變送器輸出電流信號跑#大或#小值。亦因此造成不同裝置不同調節回路故障，導致相應的調節閥突然打開或關閉，引起多起裝置異常波動事件；另在個別裝置聯鎖回路中引起聯鎖停車，甚至還因此造成過苯乙烯裝置全面停車，給公司造成了較大的經濟損失。

 

2  典型故障案例

案例一：2018年8月6日20時57分重整裝置液化石油氣至T202流量0211-FT-21602 差壓變送器故障，輸出信號跑#大值，閥門0211-FV-21602自動全關。對裝置平穩運行造成了一定影響。

 

原因分析：中控ECS700系列DCS控制系統模擬量輸入卡（AI）接收4~20mA標準電流信號。組態時允許對每個模擬量輸入通道設置擴展量程上、下限百分量。系統出廠默認設定值為±10%，即2.4~21.6mA。故障處理模式設置為保持（保持故障前輸入值）。

 

當DCS 系統檢測回路的電流信號超過擴展量程上限、下限時，即電流值超過2.4~21.6mA范圍內，該信號在DCS畫面顯示ERR故障報警，同時保持故障前正常的數值，數值顏色為紅色。若參與控制回路，當輸入信號故障時，處于自動模式下的控制回路將自動切到手動模式，閥門手操控制。

 

由上圖可知，液化石油氣至T202流量調節閥0211-FIC-21602.MV閥位全關時間為20：37：47，此時控制回路的輸入值0211-FIC-21602.PV為49.133t/h（流量計量程為0~45t/h），對應回路電流值為21.469mA，在2.4~21.6mA范圍內，故系統認為該信號正常，未產生ERR報錯。而此時回路0211-FIC-21602處于自動模式，流量值突然增大，在PID調節器的作用下，從而導致調節閥0211-FIC-21602.MV自動全關。從以上案例反應了系統默認的2.4~21.6mA范圍設置過寬。

 

案例二：2018年8月8日21：27時，由于反應器蒸汽至F301B室壓力變送器0263-PT-30307故障導致苯乙烯裝置聯鎖停車，C301機組停機，在準備恢復生產的過程中，C301機組因聚合造成盤不動車，無法開機恢復生產，儀表專業配合機械專業，對0263-C-301機組的螺桿壓縮機進行開蓋搶修，造成苯乙烯裝置停產6天，給公司造成嚴重的經濟損失。

 

原因分析：該聯鎖回路中，變送器為“一取一”聯鎖，變送器故障輸出#大達到聯鎖條件，導致裝置全面停車。

 

3  解決方案

（1）通過調整DCS上擴展量程上、下限百分量降低控制回路閥門的誤動作概率：為及時發現變送器故障，避免閥門誤動作影響工藝生產，對參與控制的模擬量輸入點調整DCS擴展量程上、下限百分量。由原默認的±10%調整為±3%，即回路檢測電流范圍2.4~21.6mA調整為3.6~20.5mA。當現場變送器故障時，能快速及時地檢測到故障信號，使信號保持當前有效值，并使處于自動狀態的控制回路切到手動模式，以此達到降低閥門誤動作概率。

（2）通過梳理，對全廠聯鎖回路變送器條件設的為“大于”還是“小于”聯鎖值，通過設置變送器故障時輸出#大、#小的設置避免變送器故障時輸出達到聯鎖值導致誤聯鎖。由圖1可知：聯鎖條件設為“大于”某設定值時，設置變送器故障時輸出#小值；聯鎖條件設為“小于”某設定值時，設置變送器故障時輸出#大值。設置方法為：先將變送器前蓋和顯示屏打開，再進行“故障輸出”和“寫保護”設置，完成后重啟變送器設置生效。

 

說明：上排跳針可在“1、2”或“2、3”兩個狀態進行改變，跳線位置在“1、2”位置時變送器故障輸出#大（UP），在“2、3”位置時變送器故障輸出#小（DOWN）。下排跳針在“1、2”位置時變送器不被寫保護（OFF），在“2、3”位置時變送器被寫保護（ON）。

 

4  結束語

通過以上兩項措施，基本可以基本確保Honeywell變送器發生故障時，避免誤聯鎖引起裝置誤停車和閥門誤動作而引起不必要的生產波動和經濟損失。