一起DCS程序下裝引起的設(shè)備事故分析
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隨著企業(yè)生產(chǎn)變化，方大特鋼4500nm3/h制氧由最初定位的過(guò)渡機(jī)組變成了主力機(jī)組，為提高該制氧機(jī)組運(yùn)行的性能，2010年1月對(duì)該機(jī)組控制系統(tǒng)實(shí)施了全面改造，由常規(guī)儀表結(jié)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(hào)點(diǎn)均進(jìn)入dcs系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)1個(gè)余月時(shí)間安裝、調(diào)試，完成了改造工程。實(shí)現(xiàn)了：空壓機(jī)、膨脹機(jī)、氧壓機(jī)、氮壓機(jī)啟停自動(dòng)控制及聯(lián)鎖，分子篩系統(tǒng)自動(dòng)控制、空分裝置調(diào)節(jié)閥自動(dòng)控制、空壓機(jī)、膨脹機(jī)雙油泵互備控制等功能。
2010年4月初，4500nm3/h制氧開機(jī)，從運(yùn)行情況看，所設(shè)計(jì)的主控制方案滿足了系統(tǒng)需要，但由于4500制氧機(jī)組本身的特性，加上組態(tài)時(shí)局部的漏項(xiàng)，部分報(bào)警參數(shù)、畫面的設(shè)置仍存有一定的不合理性，為此在設(shè)備運(yùn)行期間多次進(jìn)行了在線修改、下裝， hollias-macs系統(tǒng)良好的無(wú)擾動(dòng)下裝、增量下裝功能，在線下載一直沒有影響設(shè)備的正常運(yùn)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(jī)，同時(shí)造成了空壓機(jī)燒瓦重大事故發(fā)生。dcs程序下載引起裝置停機(jī)可以想象(行業(yè)內(nèi)有事例)；造成空壓機(jī)燒瓦卻難以理解，表明空壓機(jī)的自動(dòng)聯(lián)鎖都沒有發(fā)生作用。為此專門組織力量對(duì)本次事故進(jìn)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(hào)未在規(guī)定的時(shí)間閉合，造成分子篩切換系統(tǒng)控制程序自動(dòng)轉(zhuǎn)為暫停。
分子篩系統(tǒng)控制程序是制氧機(jī)組的主控制程序，是通過(guò)dcs系統(tǒng)控制14個(gè)閥及電加熱器的周期動(dòng)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(dòng)作，除系統(tǒng)初始化步，控制系統(tǒng)共分10步動(dòng)作，不斷循環(huán)，兩個(gè)分子篩吸附器輪流工作、再生。一旦不能正常運(yùn)行或故障較長(zhǎng)時(shí)間不能發(fā)現(xiàn)，將影響生產(chǎn)正常運(yùn)行，甚至較長(zhǎng)時(shí)間停產(chǎn)。v1212閥位開關(guān)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(guò)一段時(shí)間運(yùn)行后，總是不理想(并且經(jīng)常處于報(bào)警臨界狀態(tài))，給生產(chǎn)造成了一定影響。
v1212閥門實(shí)際動(dòng)作是正常的，只是閥位反饋不正常。程序設(shè)計(jì)是：閥位反饋與閥門動(dòng)作不同步超30s報(bào)警，且聯(lián)鎖程序轉(zhuǎn)為手動(dòng)。為此對(duì)程序進(jìn)行修改，同時(shí)進(jìn)行了下裝(考慮到和利時(shí)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(jī)組的停機(jī)，空壓機(jī)燒瓦事故。
3事故分析
程序下裝因素造成設(shè)備停機(jī)是可預(yù)測(cè)的，但程序下裝造成空壓機(jī)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(dòng)，壓縮機(jī)沒有聯(lián)鎖停機(jī)，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(jìn)入控制算法組態(tài)，對(duì)下位控制程序進(jìn)行修改，將v1212閥門不同步時(shí)間修改為40秒。點(diǎn)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(diǎn)擊確認(rèn)下裝正常。
其次對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中四個(gè)參數(shù)進(jìn)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(duì)它的修改是為了與ticas1224量程一至，使趨勢(shì)圖直觀方便操作人員的對(duì)比)進(jìn)行了數(shù)據(jù)庫(kù)的編譯，編譯正常。
3.2 事故事后回顧
再次進(jìn)入控制算法組態(tài)，檢查程序運(yùn)行情況，編譯程序、在線登錄，系統(tǒng)提示下裝，點(diǎn)擊確認(rèn)下裝。點(diǎn)確認(rèn)，即發(fā)生“制氧機(jī)組分子篩系統(tǒng)突然停止工作，轉(zhuǎn)為手動(dòng)、各閥門自動(dòng)關(guān)閉；其它系統(tǒng)設(shè)備工作也不正常；參數(shù)異常，設(shè)備并沒有聯(lián)鎖停機(jī)”事故。
事后分析，第二次下裝速度較快，系統(tǒng)其實(shí)是提示初始化下裝。為什么數(shù)據(jù)庫(kù)沒有實(shí)質(zhì)性變化，系統(tǒng)卻要進(jìn)行初始化下裝？為此與和利時(shí)服務(wù)工程師聯(lián)系得知：系統(tǒng)軟件對(duì)于熱電阻測(cè)溫認(rèn)定0～275℃為一檔，量程由由0～300℃改為0～250℃，系統(tǒng)自動(dòng)認(rèn)為跳檔，要初始化下裝。初始化下裝后，所有do自動(dòng)置于off，用于空分裝置中分子篩切換閥的電磁閥自動(dòng)失電，閥門關(guān)閉，初始化下裝是造成本次停機(jī)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(jī)聯(lián)鎖停車彈出式畫面。從圖中可以看到，對(duì)各工藝參數(shù)是否參與聯(lián)鎖，都設(shè)置了手動(dòng)控制按鍵。
圖1空壓機(jī)聯(lián)鎖停車彈出式畫面
評(píng)論