20141106连续重整加热炉火嘴脱火故障分析

20141106连续重整重沸炉火嘴脱火故障分析

事件概括

2014年11月6日下午13点12分，连续重整石脑油分馏塔底重沸炉F-103原料出口总管测量石脑油气化率的差压仪表PDT-1002和炉膛温度TI-5312指示大幅下降，燃料气入口阀PV-1008的阀位开度达到阀位限位值63%，并报警。工艺操作人员采取应急处理，于13点27分恢复生产，14点11分重沸炉F-103正常投产。

一、基本情况

1.设备基本情况

石脑油分馏塔底重沸炉仪表控制涉及的仪表主要包括：测量石脑油气化率差压的变送器PDT-1002；测量燃料气压力的压力变送器PT-1008；炉膛温度TI-5312；F103原料出口总管温度TI-1031，以及4个出口支管温度TI-1017A～1020A；燃料气入口控制阀ＰV-1008。

其中：测量石脑油气化率差压的变送器PDT-1002的测量元件选用的圆缺孔板；正常测量值在7.7KPa左右，并作为主回路与燃料气压力PT-1008构成串级控制回路；控制阀ＰV-1008作用方式为FO，室内DCS上阀位限位上限63%，正常操作在55%左右。

2.工艺基本情况

石脑油分馏塔C-102塔底液分两部分，一部分由P-104A/B （重沸炉泵）送F-103（分馏塔底重沸炉）强制循环加热后返回C-102。正常生产时的工艺参数是：

气化率差压PDT-1002：7.7KPa 炉膛温度TI-5312：623℃ 原料出口总管温度TI-1031:180℃ 出口支管温度TI-1017A ～1020A ：182℃ 燃料气压力PT-1008 :70 KPa

连续重整装置室内控制系统为横河CS ，历史趋势记录曲线采样周期为1分钟，且没有阀位输出MV 的记录曲线。

二、 事件经过

2014年11月7日午时13点12分，连续重整石脑油分馏塔底重沸炉F-103发生故障。生产人员应急处理，14点11分恢复正常，之后生产通知仪表维护人员到现场检查现场仪表的工作状况。根据现场检查结果和DCS 的记录曲线判断事情的经过：

1. 石脑油气化率差压的变送器PDT-1002

。

根据记录曲线，差压变送器PDT-1002在13:12时指示突然减小，1分钟时间内指示从7.68 KPa 降至2.65 KPa 。与引压管堵塞，引起测量陡然上升或下降或指示大

PDI-1002

13:12指示开始

下降

13:15指示下降至底部 13:27点炉恢复生产

幅波动的现象不同。随后在13:27恢复重沸炉点火过程中，仪表测量指示随其它工艺参数一同变化，测量值准确，期间没有对仪表进行检修。

结论：仪表运行正常，测量值反映的是生产的工作状态。 2. 炉膛温度TI-5312

辐射室温度TI-5312在13:12时指示突然减小并持续下降,13:25指示从654 ℃

降至260 ℃。下降曲线是一条光滑的弧线，判断是火嘴脱火或熄火后的自然降温过程。

3. 燃料气压力PT-1008

13:12 辐射室温度开始下降

1325 辐射

室温度降至最低

13:27 辐射室温度开始恢复

13:12 燃气压力上升

13:13 燃气压力上升

手动关阀，压力下降

燃气压力在13:12指示上升，并在1分钟内指示从65 KPa升至947.68 KPa，接近仪表测量上限。

由于石脑油气化率差压PDT-1002（主回路）和燃料气压力PT-1008（副回路）是串级控制，在副调节器测量稳定的时候，测量突然发生大幅波动，触发原因是主调节器输出发生变化。（因现场检查调节阀无故障现象，因此排除在外）根据调节器的参数设定：PDIC1002： P 80 ; I 200 ;D 0

PIC1008 ： P 300 ; I 30 ; D O

调节阀PV-1008的输出限位是上限63%，下限50%；

据此判断，PDIC1002输出变化引起PIC1008输出变化，阀位输出达到限位63%，并报警，正常情况阀位的开度加大，燃气量增大，相应的是炉膛温度升高，4条支路原料出口温度升高，石脑油气化率差压PDT-1002增大。但根据记录曲线，发现相应的参数变化没有上升趋势。

结论：在串级调节过程中，炉内火嘴发生脱火或熄火现象，而在串级调节未结束时，根据串级调节规律，主调节器PDIC1002输出不断减少，PV-1008阀位不断增大，直至上限限位63%。听到报警后，操作人员将控制回路切手动，并将阀门关闭，压力PIC1008指示回零。

支路出口温度TI-1027

13:12 温度

下降

降至

159℃

三、原因分析

1.直接原因

燃气压力过高，导致火嘴熄火或脱火。

2.间接原因

1. 调节阀选型过大，调节速度过快。

2. 工艺波动的影响

3. 燃气的影响（温度，压力等）

四、纠正预防措施

1.纠正措施

⑴.调整串级调节的参数设置。

⑵.根据工艺的情况，重新设计调节阀选型

2.预防措施

此次故障分析，因DCS系统内没有阀位的记录曲线，并且历史趋势记录曲线采样周期是1分钟。因此无法准确判断几个工艺参数在1分钟内发生变化的先后顺序，也判断不出阀位的变化过程。希望在装置检修时，对重要的参数增加相应的功能。