120 t轉爐傾動失控事故典型案例分析及措施

摘要：文章結合新疆八一鋼鐵二煉鋼1#120 t轉爐傾動失控事故典型案例分析，從邏輯聯鎖、電氣保護、過程狀態監控、設備管理等方面，論述保證轉爐傾動系統安全運行的具體防范措施。

關鍵詞：失控；程序；網絡；角度；聯鎖

中圖分類號：TF748.2文獻標識碼：A文章編號：1006-8937（2011）16-0127-01

加強轉爐傾動系統的操作和設備及控制系統的維護以及事故應急響應制度，對于避免傾動異常操作及傾動控制系統失控惡性事故的發生意義重大，文章從一次典型轉爐傾動失控事故分析事故防范措施。

1工藝及硬件簡述

①轉爐傾動傳動系統由4臺交流變頻調速電機拖動，4臺電動機4點齒合全懸掛形式，通過扭力桿裝置進行力矩平衡，4臺電動機同步啟動運行及制動，根據工藝要求可以在0.13～1.3 rpm之間進行傾動速度調節，轉爐傾動可以在±360°旋轉運動。轉爐冶煉周期內，主要的傾動過程：兌鐵水及加廢鋼過程、測溫取樣過程、出鋼過程、倒渣過程。其出鋼通過爐后控制臺手動操作轉爐向爐后傾動，傾動角度由0°逐漸變化-101°，使爐內鋼水倒入鋼水包后，手動操作轉爐向零位傾動并停止在零位，該過程執行時間約5 min，其出鋼傾動過程的危險性最大及安全控制要求高。

②傾動控制特點及傾動功能。重載，傾動轉矩大，定位精度高，控制難度大；傾動中工作頻率變化大，4臺電動機驅動同一負載，要求自動化控制系統的同步性及隨動性好；聯鎖條件多，如與氧槍槍位、傾動托項圈冷卻水及OG等系統聯鎖；高溫、高壓液體作業危險性大，易造成設備及人身安全事故。

③自動化系統構成。自動化系統采用美國羅克韋爾PLC，控制器采用1756 L62，I/O采用1756系列，下位軟件為RSLogix 5000，上位軟件為Intouch等構成，現場過程信號AI/AO，DI/D0輸入輸出模塊完成，現場I/O及編碼器通過DriverNET連接到主站PLC，變頻器等通過1765-CNBR連接在ControlNET總線上，PLC、服務器、上位監控操作站三者之間采用工業EntheNET總線構成。

2事件發生日期及經過

2011年1月，二煉鋼1#120 t轉爐在檢修完后冶煉第一爐，當測溫取樣結束后在出鋼傾動的過程中，發生傾動失控傾翻事故，使爐內高溫鋼水倒入出鋼坑內，將出鋼車傳動部分及鋼車導軌燒壞，同時大量的高溫煙直接燒壞傾動控制電纜，此時的轉爐傾動角度為-115°，致使停產搶修。經現場調查及調閱傾動角度和傾動驅動電動機轉矩及電流監控計算機歷史數據，做出如下狀態分析和事故描述。事故經過主要有幾個關建點，依次為A至J，幾個關建傾動操作出鋼過程依次為1至10個段。

3現場現狀調查后基本判斷

出鋼過程9即I點，出鋼工操作傾動時傾動自動進入非正常傾動的速度區。自動化控制系統異常，致使傾動失控。PLC控制程序不嚴謹，安全聯鎖及傾動超速保護功能不完善。傾動緊急停止裝置失效，導致事故擴大。

4事故原因

主要原因為在出鋼過程中轉爐爐后出鋼操作臺遠程I/O站通訊于主站通訊突然中斷，使轉爐傾動操作停止指令無法執行即主站PLC無法采集到傾動出鋼操作臺出鋼停止指令，是導致傾動失控的主要原因，同時傾動緊急停止按鈕來自同-I/O站，因此緊急停車操作指令無效。

5采取措施

傾動安全聯鎖考慮不周，程序不完善導致事故發生及隱患存在，需完善傾動安全聯鎖控制條件，理清傾動控制程序的邏輯關系。對爐體傾動角度低速區域由事故前的-65°~-110°，調整為-65°~-180°。防止在出鋼過程中因傾動角度及傾動操作控制器出現異常提前進入到高速區。在爐后急停按鈕上新增二對節點直接串入傾動制動控制器的二次線圈回路及變頻器使能回路，實現三重緊急制動（PLC回路、變頻器使能回路（非PLC）、制動器二次回路（非PLC））即采用操臺急停按鈕硬線控制方式，避免再次惡性事故發生。將轉爐傾動及氧槍所有網絡故障時聯鎖到自動緊急停車的程序邏輯中。在傾動及氧槍的控制程序中加入了在不同區域時的超速保護聯鎖條件。傾動安全保護及聯鎖功能每天由操作人員檢查確認，每周由點檢人員檢測確認一次，以確保傾動及氧槍的安全保護及聯鎖功能完好。制訂完善維護點檢標準、故障處理、檢修后三方驗收確認制。梳理關鍵設備的危險源辨識并展開全員性培訓。強化執行標準化管理，推進標準化作業。經過上述措施的實施，使1#120 t轉爐傾動安全性、可靠性、穩定性運行效果良好。

參考文獻：

[1] 周佐良，林海燕.頂底復吹轉爐傾動失控事故分析和改 進措施[J].設備管理與維修，2009，(2).