零排放水處理系統(tǒng)反滲透裝置壓力開關(guān)故障

零排放水處理系統(tǒng)反滲透裝置壓力開關(guān)故障

(一)基本情況

1.裝置及單元介紹

某化工企業(yè)配套工程零排放水處理系統(tǒng)，處理水量為50m3/h，該系統(tǒng)由除硬加藥系統(tǒng)、微濾系統(tǒng)、離子交換系統(tǒng)、納濾系統(tǒng)、反滲透系統(tǒng)、蒸發(fā)系統(tǒng)等組成。2018年2月正式投產(chǎn)。

2.工況簡介(圖1-16)

(1)納濾產(chǎn)水池(Z-01)的水經(jīng)過反滲透給水泵(P-01A/B)和反滲透高壓泵(P-02)進(jìn)入反滲透系統(tǒng)進(jìn)行處理，處理數(shù)小時后進(jìn)入沖洗流程。

(2)沖洗水池(Z-02)的水經(jīng)過沖洗水泵(P-03A/B)、沖洗水閥(XV-01)和反滲透高壓泵(P-02)對膜系統(tǒng)進(jìn)行沖洗處理，處理數(shù)分鐘后進(jìn)入正常產(chǎn)水流程。

(3)在反滲透高壓泵(P-02)進(jìn)水管道上安裝壓力開關(guān)(PS-01)，用于保護(hù)反滲透高壓泵(P-02)。該系統(tǒng)在正常運行過程中，當(dāng)進(jìn)水管壓力低于0.1MPa時，壓力開關(guān)(PS-01)動作，反滲透高壓泵(P-02)停機(jī)。

3.儀表情況

(二)描述及處理過程

1.故障前工藝情況

當(dāng)班班長通過觀察納濾保安過濾器(F-01)前后就地壓力表壓力，發(fā)現(xiàn)前后差壓過高，要求將系統(tǒng)停機(jī)更換納濾保安過濾器濾芯。當(dāng)班操作員將反滲透裝置停機(jī)。因后續(xù)工藝要求系統(tǒng)停機(jī)不能進(jìn)行沖洗步序，當(dāng)班操作員在“中控”畫面將沖洗水泵由“自動”位置換到“手動”位置，對其他設(shè)備沒有操作(處于“自動”狀態(tài))。反滲透自動停機(jī)步序走到?jīng)_洗步序時被卡住，“中控”畫面報沖洗水泵啟動延時故障，步序卡住時的“中控”畫面和“停機(jī)”畫面一致，當(dāng)班操作員認(rèn)為系統(tǒng)已停機(jī)完畢。

2.故障現(xiàn)象詳細(xì)描述

班組在更換納濾保安過濾器濾芯的過程中，中控操作員誤以為設(shè)備已停機(jī)，將“沖洗水泵啟動延時報警”復(fù)位。復(fù)位后系統(tǒng)繼續(xù)自動開始沖洗步序。沖洗水泵因在“手動”位置沒啟動，沖洗水閥(XV-01)和反滲透高壓泵(P-02)按照自控步序自動開啟，反滲透高壓泵因在無水狀態(tài)下啟動，干磨導(dǎo)致軸承和平衡盤損壞。經(jīng)檢查反滲透高壓泵進(jìn)水壓力開關(guān)(PS-01)未動作。

3.影響范圍

反滲透高壓泵由于屬于進(jìn)口設(shè)備，沒有備件。采購備件加工周期需2個月，把損壞設(shè)備寄回廠家維修需1個月，可臨時采購1臺國產(chǎn)泵替代。該系統(tǒng)停車7天，導(dǎo)致上游大量廢水無法處理，上游主體工藝設(shè)備降低負(fù)荷運行。該事故造成的直接經(jīng)濟(jì)損失約20萬元。

4.儀表及系統(tǒng)處理過程

反滲透高壓泵在無水狀態(tài)下啟動會發(fā)出異響，現(xiàn)場人員聽到異響立即采取緊急停機(jī)措施，即將反滲透高壓泵就地操作柱由“遠(yuǎn)程”狀態(tài)打到“就地”狀態(tài)后操作“停止”按鈕。

5.故障性質(zhì)

將該事故定義為一般責(zé)任事故。

(三)故障原因分析

1.故障前儀表可靠性評價

通過在DCS上查詢事故前壓力開關(guān)(PS-01)動作狀態(tài)趨勢畫面，發(fā)現(xiàn)該壓力開關(guān)處于失效狀態(tài)。

2.失效分析

(1)直接原因。

①壓力開關(guān)(PS-01)損壞。壓力開關(guān)動作設(shè)定值為0.1MPa。當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)行停機(jī)沖洗步序，反滲透高壓泵進(jìn)水前壓力低于0.1MPa時，壓力開關(guān)沒有動作，聯(lián)鎖失效。壓力開關(guān)在機(jī)械式觸點多次動作后失效，這種情況下無論系統(tǒng)是否停機(jī)，壓力開關(guān)都顯示壓力正常狀態(tài)。

②操作失誤。操作員屬于實習(xí)生，對中控操作不熟悉。該系統(tǒng)在非正常停機(jī)時不能隨意將設(shè)備由“手動”狀態(tài)換到“自動”狀態(tài)?！爸锌亍碑嬅娉霈F(xiàn)報警時，不能隨意進(jìn)行復(fù)位操作。

(2)間接原因。

①檢修保障措施落實不到位。當(dāng)班操作員在更換納濾保安過濾器濾芯時，設(shè)備停機(jī)后沒有將反滲透單元全部設(shè)備的現(xiàn)場操作柱打到“檢修”位置，只是將沖洗水泵在“中控”畫面換到“手動”位置，其他設(shè)備仍然處于“自動”狀態(tài)，各項安全檢修保障措施沒有落實。

②儀表巡檢不到位，沒有及時發(fā)現(xiàn)壓力開關(guān)失效問題。日常巡檢時，可以根據(jù)工藝運行的實際情況，通過觀察壓力開關(guān)歷史曲線和壓力開關(guān)“系統(tǒng)”畫面狀態(tài)(系統(tǒng)運行時壓力開關(guān)信號置1，顯綠色;系統(tǒng)停機(jī)后壓力開關(guān)信號置0，顯紅色)來判斷壓力開關(guān)的好壞。

(3)管理原因。

①對操作員的培訓(xùn)主要是針對正常和常見故障的操作處理，缺少對應(yīng)急情況下的中控操作培訓(xùn)及現(xiàn)場應(yīng)急處理的培訓(xùn)。

②運行管理人員、安全員對于運行崗位更換納濾保安過濾器濾芯的檢修保障措施監(jiān)督不到位，操作員多次違章操作。在更換納濾保安過濾器濾芯之前，應(yīng)將該系統(tǒng)停機(jī)，且所有設(shè)備的現(xiàn)場操作柱打到“檢修”狀態(tài)。在更換納濾保安過濾器濾芯的過程中不允許“中控”再對該系統(tǒng)進(jìn)行任何操作。

(四)防范措施及建議

1.經(jīng)驗總結(jié)

(1)重要儀表專人管理，加強巡檢。制訂切實可行的儀表巡檢方案，及時發(fā)現(xiàn)儀表存

在的隱患。

(2)加強備件管理。對一些關(guān)鍵設(shè)備及儀表準(zhǔn)備適量的備件。

2.防范措施

(1)完善設(shè)備操作規(guī)程，注重落實。由運行管理部組織對公司的操作規(guī)程進(jìn)行全面復(fù)查，完善設(shè)備操作規(guī)程，包含“中控”畫面操作和現(xiàn)場應(yīng)急事故處理等方面內(nèi)容。設(shè)備操作規(guī)程修訂后，對運營人員、維保人員進(jìn)行全面業(yè)務(wù)培訓(xùn)，注重落實培訓(xùn)效果。

(2)每半年對關(guān)鍵壓力開關(guān)(PS-01)校驗一次。對校驗不合格的儀表進(jìn)行更換。

(3)加強重要儀表的巡檢頻次，日常巡檢時通過在“DCS”畫面上觀看“儀表運行趨勢”畫面及“系統(tǒng)”畫面來判斷儀表是否失效。

3.改進(jìn)建議

(1)在反滲透高壓泵進(jìn)水管道壓力開關(guān)位置，取消原壓力開關(guān)，增設(shè)兩臺壓力變送器，信號直接輸送至DCS，并將此信號作為聯(lián)鎖條件之一，采用二取二或二取一邏輯，既可以直觀地觀察到反滲透高壓泵前的進(jìn)水壓力，又可以避免壓力開關(guān)誤動作導(dǎo)致反滲透高壓泵誤停機(jī)，提高了系統(tǒng)的安全性。

(2)組織全員進(jìn)行事故案例的深刻反思。由安全部組織全員進(jìn)行事故案例的反思。結(jié)合本次設(shè)備事故，進(jìn)行深刻反思，深入挖掘類似的隱患，做到舉一反三。對于查找出來的事故隱患，按照定任務(wù)、定人員、定時間、定措施的“四定”原則進(jìn)行整改落實。

(3)采購必要的備品備件。由設(shè)備部組織對公司的設(shè)備進(jìn)行全面分析，根據(jù)現(xiàn)場實際情況，對一些重要設(shè)備及易損件提報必要的備品備件。

注：本文摘自儀表圈編輯的《儀表問答》，感謝儀表圈的團(tuán)隊！