丘東集氣站壓縮機開機故障分析及處理

程鑫+范文風(fēng)

摘 要：本文分析了我廠丘東采氣工區(qū)7#壓縮機組在PLC程序升級后出現(xiàn)啟動故障的原因以及處理方法。

關(guān)鍵詞：瓦克夏L5794GSI燃?xì)獍l(fā)動機；EMS；PLC可編程控制器

一、故障概述

（一）設(shè)備情況簡介

2014年7月，我廠丘東采氣工區(qū)先后投運了6#、7#兩臺相同的原料氣壓縮機組，該設(shè)備是由中油濟柴成都壓縮機廠生產(chǎn)、成撬和安裝的，其壓縮機型號是RTY1030MH500×305-CFC/2，動力端使用的是瓦克夏L5794GSI—V型12缸帶渦輪增壓和中冷器的燃?xì)獍l(fā)動機，最大功率可達(dá)1030Kw。兩臺設(shè)備同時生產(chǎn)出廠，無論是結(jié)構(gòu)組成、管線工藝、控制系統(tǒng)、PLC可編程控制器等各個方面都是完全相同的，投運后一直平穩(wěn)運行。但是，原有的編程方案在啟動程序上，缺少啟動階段對壓縮機汽缸的吹掃過程，出于對壓縮缸保護的目的，由廠家工程師到現(xiàn)場根據(jù)實際情況和要求對PLC程序進(jìn)行了升級編譯。

（二）故障發(fā)生描述

廠家工程師依據(jù)我們提出的要求，在原PLC控制程序的基礎(chǔ)上改進(jìn)升級，編譯了一套新的PLC程序代碼并在6#機組上傳，經(jīng)過連續(xù)兩天的調(diào)試和測試，終于將程序編譯完全并完善了控制屏的組態(tài)，且6#機組可以正常啟動和加載，符合改進(jìn)要求。然后工程師將此編譯好的程序上傳到了7#機組，但是由于當(dāng)時7#機組的壓縮機正在大修過程中，無法開機啟動，就沒有進(jìn)行測試，但是兩臺機組是相同的控制系統(tǒng)應(yīng)該是沒有問題的。

半個月后，7#壓縮機大修完成，準(zhǔn)備試機，操作人員點擊啟動按鈕后PLC發(fā)出開機指令，程序在各個階段一切正常無報警，與6#機組的啟動過程毫無差別。但是執(zhí)行到發(fā)動機預(yù)潤滑，啟動馬達(dá)該進(jìn)行盤車的時候，啟動馬達(dá)卻沒有響應(yīng)，然后控制系統(tǒng)發(fā)出發(fā)動機啟動失敗的報警。我們檢查了機組工藝流程，并手動測試了啟動馬達(dá)都沒有問題，又開機兩次，啟動馬達(dá)仍然沒有動作，我技術(shù)人員開始查找啟動故障的原因。

二、故障分析

該機組控制系統(tǒng)使用的控制器是西門子S7-300系列，型號為CPU314C-2DP帶集成的數(shù)字量和模擬量輸入/輸出的緊湊型 CPU，是西門子應(yīng)用最廣、銷量最大的全集成自動化控制器，硬件不會有問題。廠家工程師也是非常有經(jīng)驗的壓縮機PLC控制編程人員，且該程序在6#機組的使用這半個月是一切正常的，PLC的編程邏輯也應(yīng)該沒有問題。因此判斷，問題可能出現(xiàn)在新程序的參數(shù)設(shè)置上。

新程序的啟動過程為：PLC發(fā)出開機指令，自檢沒有停機報警信號的話，發(fā)出指令打開進(jìn)氣閥和放空閥，進(jìn)入壓縮機汽缸吹掃階段，倒計時時間為T3（舊程序沒有該階段）；T3時間到關(guān)閉兩個閥，同時給壓縮機預(yù)潤滑泵通電進(jìn)行潤滑，進(jìn)入壓縮機預(yù)潤滑階段，倒計時時間為T4；T4時間到后進(jìn)入啟動倒計時階段，倒計時時間為T，給發(fā)動機控制器ESM模塊發(fā)出啟動指令，發(fā)動機預(yù)潤滑泵啟動，按照ESM設(shè)定好的預(yù)潤滑時間T1進(jìn)行發(fā)動機預(yù)潤滑（注意，該階段內(nèi)壓縮機預(yù)潤滑并沒有停止）；T1時間到預(yù)潤滑泵停止，同時給啟動馬達(dá)信號，啟動馬達(dá)帶動發(fā)動機飛輪進(jìn)行盤車，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到設(shè)定值，發(fā)動機點火系統(tǒng)開始點火，發(fā)動機啟動，發(fā)動機轉(zhuǎn)速自動調(diào)整至設(shè)定的怠速，然后啟動馬達(dá)停止，從馬達(dá)啟動至怠速的時間為T2。當(dāng)啟動倒計時T時間到，壓縮機預(yù)潤滑泵斷電，PLC檢測所有參數(shù)，正常則啟動成功，如有異常則啟動失敗，失敗后機組進(jìn)入后潤滑，停機后壓縮機后潤滑倒計時時間為T5，發(fā)動機后潤滑時間為T6。

根據(jù)廠家的建議和壓縮機保護的目的，吹掃時間T3設(shè)置為15s為宜，壓縮機停開機前后的潤滑時間應(yīng)該至少3分鐘，因此須T+ T4≥180s，T5≥180s。T2大約為15s，發(fā)動機預(yù)潤滑時間T1和后潤滑時間T6是ESM模塊內(nèi)部設(shè)定的，但是啟動倒計時T應(yīng)該大于T1+T2的總和，否則當(dāng)啟動倒計時T時間到，發(fā)動機都還有點火啟動，PLC檢測不到轉(zhuǎn)速就會發(fā)出停機指令。而7#機組的故障現(xiàn)象就與此類似，所以我技術(shù)人員重新設(shè)置了程序參數(shù)，將啟動倒計時T增大，經(jīng)過三次調(diào)整，當(dāng)T設(shè)置為300s的時候，7#機組成功啟動，故障得到解決。

三、進(jìn)一步分析及處理

通過上面的分析，可以看出故障原因就是啟動倒計時參數(shù)T的值設(shè)置偏低，但是兩臺應(yīng)該一模一樣的機組為什么出現(xiàn)這種問題呢？發(fā)動機控制器（ESM）是瓦克夏發(fā)動機的一個獨立控制系統(tǒng)，可向PLC控制系統(tǒng)提供發(fā)動機的各類參數(shù)信息并接收PLC發(fā)出的停開機指令信號，但是其他參數(shù)設(shè)置只能通過ESM監(jiān)控軟件，用筆記本電腦查看。6#機組參數(shù)設(shè)置T=180s，T1=150s，T2≈15s，T3=15s，T4=180s，T5=180s，T6=300s，而7#機組參數(shù)設(shè)置T1=270s，T2≈15s，T3=15s，T4=180s，T5=180s，T6=300s，我們發(fā)現(xiàn)兩臺機組的發(fā)動機控制器ESM內(nèi)置的發(fā)動機預(yù)潤滑時間T1是不同的，7#的明顯偏大，遠(yuǎn)大于啟動倒計時T，所以造成了該機組的啟動故障。

四、結(jié)語

此次壓縮機啟動故障的原因分析處理過程，做到了具體問題具體分析，通過對兩臺相同設(shè)備控制系統(tǒng)的對比分析，發(fā)現(xiàn)了故障原因所在，并成功找到要因并順利解決，很好地考驗了維護人員的工作水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]李彩霞.L5794GSI燃?xì)獍l(fā)動機的ESM系統(tǒng)及常見故障[J].設(shè)備管理與維修，2015.