燒嘴冷卻水聯(lián)鎖優(yōu)化后的測試

楊 路 張 斌

(寧波中金石化有限公司浙江鎮(zhèn)海315203)

燒嘴冷卻水聯(lián)鎖優(yōu)化后的測試

楊 路 張 斌

(寧波中金石化有限公司浙江鎮(zhèn)海315203)

0 前言

燒嘴冷卻水的作用是保證燒嘴頭部在高溫下不被燒壞，燒嘴冷卻水槽(V1)內(nèi)的水經(jīng)燒嘴冷卻水泵加壓后進(jìn)入到事故燒嘴冷卻水槽(V2)，用來在事故狀態(tài)下燒嘴冷卻水泵(P1)無法正產(chǎn)運轉(zhuǎn)時向工藝燒嘴(X1)供水，保證燒嘴不會燒壞。正常生產(chǎn)期間，燒嘴冷卻水經(jīng)測量壓力和流量后進(jìn)入工藝燒嘴(X1)，然后出口冷卻水經(jīng)測量流量和溫度后進(jìn)入燒嘴冷卻水回水分離罐(V3)，最后進(jìn)入燒嘴冷卻水槽(V1)循環(huán)使用。燒嘴冷卻水系統(tǒng)流程示意見圖1。

圖1 燒嘴冷卻水系統(tǒng)流程示意

1 燒嘴冷卻水系統(tǒng)故障聯(lián)鎖測試

燒嘴冷卻水系統(tǒng)故障聯(lián)鎖見表1。

表1 燒嘴冷卻水系統(tǒng)故障聯(lián)鎖

聯(lián)鎖測試的項目如下：燒嘴冷卻水進(jìn)流量低聯(lián)鎖值及延時的確定，燒嘴冷卻水出口流量低聯(lián)鎖值及延時的確定；同時做該聯(lián)鎖測試還有修正燒嘴冷卻水泵備用泵“自啟動”壓力聯(lián)鎖值(PT2)以及事故燒嘴冷卻水切斷閥打開的壓力聯(lián)鎖值(PT2)。

聯(lián)鎖測試前的其他要求：①已經(jīng)完成測試燒嘴冷卻水泵和備用泵及“自啟動”參數(shù)初步聯(lián)鎖值；②燒嘴冷卻水進(jìn)、出口切斷閥閥門動作正常、靈活，閥門動作時間<3 s；③事故燒嘴冷卻水切斷閥閥門動作正常、靈活，閥門動作時間<3 s；④燒嘴冷卻水流量計測試正常，反應(yīng)靈敏可靠，DCS系統(tǒng)與SIS系統(tǒng)顯示一致。

1.1 測試前的準(zhǔn)備工作

①燒嘴冷卻水槽液位為60%，正常備用；②燒嘴冷卻水軟管連接正常，可形成循環(huán)回路；③事故燒嘴冷卻水槽液位為80%，打開事故燒嘴冷卻水槽氮氣充壓閥，并充壓至0.6 MPa；④事故燒嘴冷卻水切斷閥壓力聯(lián)鎖值設(shè)定完成，PT2<0.8 MPa打開，PT2>1.2 MPa關(guān)閉；⑤燒嘴冷卻水泵備用泵自啟動值設(shè)定完成，PT2<1.2 MPa備用泵自啟動。

1.2 聯(lián)鎖測試

①啟動燒嘴冷卻水泵，確認(rèn)各項運轉(zhuǎn)指標(biāo)正常；②系統(tǒng)燒嘴冷卻水循環(huán)建立，流量10 m3/h；③檢查燒嘴冷卻水備用泵，并確認(rèn)其正常后投用“自啟動”功能；④停運原運行泵，確認(rèn)該泵不倒轉(zhuǎn)，如果此時該泵出現(xiàn)倒轉(zhuǎn)，應(yīng)及時關(guān)閉該泵的出口閥，在測試該泵時應(yīng)盡可能模擬最惡劣的真實工況；⑤確認(rèn)相關(guān)測試參數(shù)穩(wěn)定正常，并進(jìn)行統(tǒng)計和整理。燒嘴冷卻水故障聯(lián)鎖測試流量數(shù)據(jù)如表2所示，燒嘴冷卻水泵及事故燒嘴冷卻水切斷閥數(shù)據(jù)如表3所示。

表2 燒嘴冷卻水故障聯(lián)鎖測試流量數(shù)據(jù)

表3 燒嘴冷卻水泵及事故燒嘴冷卻水切斷閥數(shù)據(jù)

⑥ 備用泵運行10 min后，應(yīng)按照操作規(guī)程停運。

⑦ 按照上述方法再次進(jìn)行測試，并做好相關(guān)數(shù)據(jù)的收集工作(此次僅將第1次數(shù)據(jù)作為分析數(shù)據(jù))。

通過表2可看出：燒嘴冷卻水進(jìn)、出口流量計顯示，最低值為4.0 m3/h，最高值為5.2 m3/h；最低值持續(xù)時間最長5 s，最短2 s；且進(jìn)、出口流量計在同步性上沒有出現(xiàn)太大的偏差，處于一同變化的狀態(tài)。但是，出口流量計最低峰值的持續(xù)時間略高于進(jìn)口流量計最低峰值的持續(xù)時間，故出口流量計的延時時間較進(jìn)口流量計的延長時間略長一些。因此，將燒嘴冷卻水進(jìn)口流量低聯(lián)鎖值設(shè)定為5 m3/h，并且延時2 s；出口流量計低聯(lián)鎖設(shè)定值為5 m3/h，并且延時7 s。

從表3可看出(時間1 s和9 s均為泵正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)下收集的數(shù)據(jù))：燒嘴冷卻水由運行泵停車至燒嘴冷卻水備用泵運轉(zhuǎn)正常，消耗時間約為6 s，其間燒嘴冷卻水流量最高進(jìn)口5.2 m3/h，出口4.1 m3/h。當(dāng)燒嘴冷卻水壓力最低為0.65 MPa時，燒嘴的冷卻水流量均高于聯(lián)鎖值所要求的5.0 m3/h。由于位差的原因燒嘴冷卻水壓力升高的過程中，燒嘴冷卻水的進(jìn)、出口流量出現(xiàn)了最低值。由于打開事故燒嘴冷卻水切斷閥有效緩解了燒嘴冷卻水流量的持續(xù)下降，因此，事故燒嘴冷卻水槽不僅可在事故狀態(tài)下向燒嘴冷卻水盤管內(nèi)供水，還可緩解燒嘴冷卻水泵啟動過程中燒嘴冷卻水流量持續(xù)下降的問題。為此，將燒嘴冷卻水備泵壓力聯(lián)鎖值調(diào)整為1.5 MPa，而事故燒嘴冷卻水切斷閥聯(lián)鎖仍應(yīng)保持原有設(shè)定的參數(shù)PT2<0.8 MPa 打開，PT2>1.2 MPa關(guān)閉。

2 燒嘴冷卻水泵事故電源聯(lián)鎖測試

燒嘴冷卻水泵事故電源的作用主要是在系統(tǒng)停電期間依靠柴油發(fā)電機維持事故燒嘴冷卻水泵的正常運轉(zhuǎn)，維持燒嘴冷卻水的正常供應(yīng)，保護(hù)燒嘴不會因高溫輻射而損壞。

2.1 測試前的準(zhǔn)備工作

①柴油發(fā)電機相關(guān)測試正常，確保在燒嘴冷卻水泵母線失電后，柴油發(fā)電機可以正常啟動；②柴油發(fā)電機的啟動時間需要進(jìn)行測試，現(xiàn)對柴油發(fā)電機的啟動時間約定為11 s；③燒嘴冷卻水泵的啟動信號的脈沖時間需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)匮娱L，對事故燒嘴冷卻水泵啟動信號的脈沖時間約定為13 s；④燒嘴冷卻水泵的過流保護(hù)時間需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)匮娱L，對燒嘴冷卻水泵的過流保護(hù)時間約定為13 s。

2.2 聯(lián)鎖測試

(1)啟動燒嘴冷卻水泵，確認(rèn)各項運轉(zhuǎn)指標(biāo)正常。

(2)建立系統(tǒng)燒嘴冷卻水循環(huán)，流量10 m3/h。

(3)檢查燒嘴冷卻水備用泵，并確認(rèn)正常后投用該泵自啟動功能。

(4)將燒嘴冷卻水泵母線斷電，關(guān)注燒嘴冷卻水備用泵“自啟動”信號能否正常發(fā)出以及電器柜繼電器能否收到來自儀表的啟動信號。

(5)燒嘴冷卻水備用泵正常啟動。

(6)如果出現(xiàn)燒嘴冷卻水備用泵不能正常啟動的情況，應(yīng)確認(rèn)電氣柜是否收到啟動信號，如果電氣柜沒有收到啟動信號，應(yīng)適當(dāng)延長燒嘴冷卻水備用泵的啟動信號脈沖時間。如果電氣柜能收到儀表發(fā)出的啟動信號，但是還是出現(xiàn)燒嘴冷卻水泵故障而無法啟動的現(xiàn)象，此時應(yīng)適當(dāng)調(diào)整燒嘴冷卻水泵的過流保護(hù)時間。由于該泵采用軟啟動，啟動時間比一般離心泵要長，因此，該泵相關(guān)參數(shù)的設(shè)置應(yīng)進(jìn)行必要的調(diào)整。現(xiàn)直接約定事故燒嘴冷卻水泵在母線斷電的情況下，聯(lián)鎖正常，冷卻水備用泵正常啟動。

3 結(jié)語

通過相關(guān)聯(lián)鎖測試，將燒嘴冷卻水“進(jìn)口流量低聯(lián)鎖值”設(shè)定為5 m3/h，并且延時2 s；出口流量低聯(lián)鎖設(shè)定值為5 m3/h，并且延時7 s；燒嘴冷卻水泵的啟動信號以及電流保護(hù)時間設(shè)置為13 s。在測試相關(guān)聯(lián)鎖時，應(yīng)盡可能模擬最為惡劣的工況，有的企業(yè)在聯(lián)鎖測試時聯(lián)鎖能夠正常觸發(fā)，但在系統(tǒng)惡劣工況下容易出現(xiàn)不能及時停車或者誤跳車的現(xiàn)象；特別是燒嘴冷卻水泵事故電源的聯(lián)鎖，更要掌握正確的聯(lián)鎖測試方法，確保在事故狀態(tài)下燒嘴冷卻水泵能夠正常啟動，也為同類型相關(guān)聯(lián)鎖的測試提供了可靠依據(jù)。

2016- 12- 01)