安全柵故障原因分析及應對措施

崔玉香

（中國石油大慶石化公司化肥廠，黑龍江 大慶 163714）

安全柵是工業生產中重要的輔助元件，是監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；聯鎖回路的安全柵故障會造成聯鎖回路動作，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的時間內合成氨裝置共出現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柜內的故障安全柵4個在CAB15柜內的第3、第4列，1個在第1列，故障安全柵主要在柜子的底部，該柜內的安全柵在柜內以16個1列順次排列，而且出現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故障。CAB20柜的安全柵更密集，但其安全柵故障數反而比CAB15柜少。

2個機柜內的安全柵雖然是同年安裝，但安裝位置不同。CAB15柜內的安全柵是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；CAB20柜內的安全柵是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故障。用紅外測溫儀對2個柜內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，左側AO柵的溫度明顯低于右側AI柵的溫度，于是對右側從上到下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柜內損壞的安全柵全部在溫度較高的右側，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境進行對比分析。結果發現合成氨裝置的機柜室空調是頂部送風，底部回風，風扇采用默認的頂部抽出式通風方式，導致柜內、外的風流動方向相反造成風循環不暢，從而造成機柜內的溫度偏高。

另外，合成機柜室空調采用頂部天花板進風，天花板進風孔小且天花板內部襯有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，但尿素空調的送風方式是底部進風，頂部回風，如此機柜內、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，但尿素總控室內又設置了1臺立式空調，可以通過調整立式空調的溫度設定來調解總控室的溫度，而不必調整中央空調溫度。

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，采用在檢修期調整安全柵排布，減少每列安全柵的數量采用每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外風向不一致造成安全柵內空氣流通不好，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，以增強空調的溫度調節能力，確保機柜室溫度［5］。

（3）建議合成總控室增設立式空調，靠立式空調來調節總控室的溫度，確保機柜室溫度的恒定。

3 效果

2015年大檢修結束后對CAB15、CAB20柜安全柵進行測溫，結果見表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，采取應對措施，增加安全柵柜內、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。