一起DCS程序下裝引起的設備事故分析
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隨著企業(yè)生產變化，方大特鋼4500nm3/h制氧由最初定位的過渡機組變成了主力機組，為提高該制氧機組運行的性能，2010年1月對該機組控制系統(tǒng)實施了全面改造，由常規(guī)儀表結合小型plc控制改為dcs系統(tǒng)控制，所采用的dcs系統(tǒng)為hollias-macs系統(tǒng)，所有控制信號點均進入dcs系統(tǒng)，經(jīng)過1個余月時間安裝、調試，完成了改造工程。實現(xiàn)了：空壓機、膨脹機、氧壓機、氮壓機啟停自動控制及聯(lián)鎖，分子篩系統(tǒng)自動控制、空分裝置調節(jié)閥自動控制、空壓機、膨脹機雙油泵互備控制等功能。
2010年4月初，4500nm3/h制氧開機，從運行情況看，所設計的主控制方案滿足了系統(tǒng)需要，但由于4500制氧機組本身的特性，加上組態(tài)時局部的漏項，部分報警參數(shù)、畫面的設置仍存有一定的不合理性，為此在設備運行期間多次進行了在線修改、下裝， hollias-macs系統(tǒng)良好的無擾動下裝、增量下裝功能，在線下載一直沒有影響設備的正常運行。但2010年6月20日的一次程序下載，不僅引起了空分裝置停機，同時造成了空壓機燒瓦重大事故發(fā)生。dcs程序下載引起裝置停機可以想象(行業(yè)內有事例)；造成空壓機燒瓦卻難以理解，表明空壓機的自動聯(lián)鎖都沒有發(fā)生作用。為此專門組織力量對本次事故進行剖析。
2事故描述
2010年6月20日10:30左右，由于v1212閥門閥開信號未在規(guī)定的時間閉合，造成分子篩切換系統(tǒng)控制程序自動轉為暫停。
分子篩系統(tǒng)控制程序是制氧機組的主控制程序，是通過dcs系統(tǒng)控制14個閥及電加熱器的周期動作。執(zhí)行1#分子篩吸附器“卸壓→加熱→冷吹→充壓→切換”——2#分子篩吸附器“卸壓→加熱→冷吹→充壓→切換”動作，除系統(tǒng)初始化步，控制系統(tǒng)共分10步動作，不斷循環(huán)，兩個分子篩吸附器輪流工作、再生。一旦不能正常運行或故障較長時間不能發(fā)現(xiàn)，將影響生產正常運行，甚至較長時間停產。v1212閥位開關不到位造成分子篩程序暫停已出現(xiàn)數(shù)次，雖經(jīng)處理，但經(jīng)過一段時間運行后，總是不理想(并且經(jīng)常處于報警臨界狀態(tài))，給生產造成了一定影響。
v1212閥門實際動作是正常的，只是閥位反饋不正常。程序設計是：閥位反饋與閥門動作不同步超30s報警，且聯(lián)鎖程序轉為手動。為此對程序進行修改，同時進行了下裝(考慮到和利時系統(tǒng)可以增量下裝)，但在本次下裝后，卻最終造成了制氧機組的停機，空壓機燒瓦事故。
3事故分析
程序下裝因素造成設備停機是可預測的，但程序下裝造成空壓機燒瓦事故難以理解。在本案例中，程序下裝后，各聯(lián)鎖都沒有發(fā)生作用，油泵沒有聯(lián)鎖啟動，壓縮機沒有聯(lián)鎖停機，這是很不正常的現(xiàn)象。
3.1 下裝事后檢查
本次程序修改做了兩部分工作：
首先進入控制算法組態(tài)，對下位控制程序進行修改，將v1212閥門不同步時間修改為40秒。點擊在線登錄，系統(tǒng)彈出確定小畫面，提示需重新下裝(增量下裝)，點擊確認下裝正常。
其次對數(shù)據(jù)庫中四個參數(shù)進行修改：
(1)“閥門故障”；
(2)“v1212閥門不同步”；
(3)“v1213閥門不同步”；
(4)ticas1223量程，由0-300℃，改為0-250℃(對它的修改是為了與ticas1224量程一至，使趨勢圖直觀方便操作人員的對比)進行了數(shù)據(jù)庫的編譯，編譯正常。
3.2 事故事后回顧
再次進入控制算法組態(tài)，檢查程序運行情況，編譯程序、在線登錄，系統(tǒng)提示下裝，點擊確認下裝。點確認，即發(fā)生“制氧機組分子篩系統(tǒng)突然停止工作，轉為手動、各閥門自動關閉；其它系統(tǒng)設備工作也不正常；參數(shù)異常，設備并沒有聯(lián)鎖停機”事故。
事后分析，第二次下裝速度較快，系統(tǒng)其實是提示初始化下裝。為什么數(shù)據(jù)庫沒有實質性變化，系統(tǒng)卻要進行初始化下裝？為此與和利時服務工程師聯(lián)系得知：系統(tǒng)軟件對于熱電阻測溫認定0～275℃為一檔，量程由由0～300℃改為0～250℃，系統(tǒng)自動認為跳檔，要初始化下裝。初始化下裝后，所有do自動置于off，用于空分裝置中分子篩切換閥的電磁閥自動失電，閥門關閉，初始化下裝是造成本次停機事故的直接因素。
3.3 查聯(lián)鎖未發(fā)生作用原因
圖1為空壓機聯(lián)鎖停車彈出式畫面。從圖中可以看到，對各工藝參數(shù)是否參與聯(lián)鎖，都設置了手動控制按鍵。
圖1空壓機聯(lián)鎖停車彈出式畫面
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