安全柵故障原因分析及應(yīng)對措施

崔玉香

（中國石油大慶石化公司化肥廠，黑龍江 大慶 163714）

安全柵是工業(yè)生產(chǎn)中重要的輔助元件，是監(jiān)控回路的重要組成部分，安全柵所在回路的重要程度不同，安全柵故障危害也不同，顯示回路的安全柵故障會造成無指示，控制回路的安全柵會造成局部或者全局控制失靈；聯(lián)鎖回路的安全柵故障會造成聯(lián)鎖回路動作，局部或整個裝置停車，所以安全柵的故障不容忽視［1~3］。

1 安全柵故障原因分析

某石化公司合成氨裝置安全柵于2005年投用，在1.5 a的時間內(nèi)合成氨裝置共出現(xiàn)7次安全柵故障，故障安全柵中有5個是P+F安全柵，2個是MTL安全柵，后進行了更換。

1.1 安裝位置

故障安全柵有5個在CAB15柜，2個在CAB20柜。

CAB15柜內(nèi)的故障安全柵4個在CAB15柜內(nèi)的第3、第4列，1個在第1列，故障安全柵主要在柜子的底部，該柜內(nèi)的安全柵在柜內(nèi)以16個1列順次排列，而且出現(xiàn)故障的的安全柵基本都在各列安全柵中間或接近中間的位置。

CAB20柜故障的安全柵在柜的中部，該柜內(nèi)的安全柵是分左右2大列集中分布。從故障安全柵的安裝位置看，在1列安全柵中偏中間位置的安全柵更容易出現(xiàn)故障。CAB20柜的安全柵更密集，但其安全柵故障數(shù)反而比CAB15柜少。

2個機柜內(nèi)的安全柵雖然是同年安裝，但安裝位置不同。CAB15柜內(nèi)的安全柵是P+F的安全柵，柜中有2個風扇，且風扇安裝在1個底部有柵格的罩子內(nèi)；CAB20柜內(nèi)的安全柵是MTL的安全柵，柜中有4個風扇，且風扇直接安裝在機柜的頂部。其它裝置MTL安全柵的故障率也偏低，可以看出P+F安全柵對溫度的更敏感。

通過察看同1排安全柵中中間位置的安全柵更易出現(xiàn)故障。用紅外測溫儀對2個柜內(nèi)各排安全柵安裝在上、中、下部的安全柵的溫度進行測量，CAB15柜內(nèi)，左側(cè)AO柵的溫度明顯低于右側(cè)AI柵的溫度，于是對右側(cè)從上到下4列安全柵進行測量，每列安全柵選取最上面1個，中間的1個和最下面1個安全柵進行測量的溫度值見表1。

表1 CAB15柜的安全柵溫度/℃

CAB20柜內(nèi)的安全柵分為前后2面，每面左右2列，每列安全柵選取最上面1個，中間的1個和最下面1個安全柵進行溫度測量。

每列安全柵2端的溫度低，中間的溫度明顯高，而且CAB15柜第3列和第4列的溫度尤其高。CAB15柜內(nèi)損壞的安全柵全部在溫度較高的右側(cè)，而且損壞的安全柵在第3列和第4列的也比較多，而且位置在中間或者偏近中間。結(jié)果說明安全柵的溫度直接影響安全柵的使用壽命。同1列安全柵中中間的安全柵溫度較高是因為集中排列影響散熱，從而影響安全柵的使用壽命。

1.2 安全柵柜內(nèi)外風向

合成氨裝置和尿素裝置的安全柵是同時投用的，采取了同樣的配置方式。合成氨裝置的安全柵損壞的較多，而尿素裝置的安全柵損壞很少。通過對2套裝置機柜室的綜合環(huán)境進行對比分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)合成氨裝置的機柜室空調(diào)是頂部送風，底部回風，風扇采用默認的頂部抽出式通風方式，導致柜內(nèi)、外的風流動方向相反造成風循環(huán)不暢，從而造成機柜內(nèi)的溫度偏高。

另外，合成機柜室空調(diào)采用頂部天花板進風，天花板進風孔小且天花板內(nèi)部襯有1層防塵布，影響整體送風效果。尿素機柜的風扇也采用默認的頂部抽出式通風方式，但尿素空調(diào)的送風方式是底部進風，頂部回風，如此機柜內(nèi)、外風方向一致，促進空氣流動［4］。

1.3 機柜室溫度

合成氨、尿素總控室和機柜室共用中央空調(diào)，但尿素總控室內(nèi)又設(shè)置了1臺立式空調(diào)，可以通過調(diào)整立式空調(diào)的溫度設(shè)定來調(diào)解總控室的溫度，而不必調(diào)整中央空調(diào)溫度。

2 解決措施

（1）對于安全柵密集排列造成中間安全柵溫度偏高易損壞，采用在檢修期調(diào)整安全柵排布，減少每列安全柵的數(shù)量采用每8個1列的方式排布。增加安全柵的散熱空間，降低安全柵的溫度，減少安全柵的故障率。

（2）對于合成氨安全柵柜內(nèi)外風向不一致造成安全柵內(nèi)空氣流通不好，散熱不好的情況，采取將合成機柜的風扇全部改為頂部吹風的通風方式，讓柜內(nèi)外氣流方向一致，增加空氣的流通速度，增加散熱速度。對于合成頂部送風的天花板有防塵布影響通風，采取揭掉部分天花板的防塵布，以增加通風能力，以增強空調(diào)的溫度調(diào)節(jié)能力，確保機柜室溫度［5］。

（3）建議合成總控室增設(shè)立式空調(diào)，靠立式空調(diào)來調(diào)節(jié)總控室的溫度，確保機柜室溫度的恒定。

3 效果

2015年大檢修結(jié)束后對CAB15、CAB20柜安全柵進行測溫，結(jié)果見表3，4。

表3 整改后CAB15柜的安全柵溫度/℃

表4 整改后CAB20柜的安全柵溫度/℃

4 結(jié)束語

CAB15柜的安全柵整改后溫度下降了7.1℃，CAB20柜的安全柵溫度整改后溫度下降了7.4℃。整改后安全柵的故障率明顯降低。可見安全柵的壽命受溫度的影響很大，采取應(yīng)對措施，增加安全柵柜內(nèi)、柜外空氣流通量和散熱能力，降低安全柵的運行溫度，安全柵故障率明顯降低。