化工企業DCS故障原因及其維護措施

高 揚

(大化集團大連碳化工有限公司，遼寧大連 116600)

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化工企業DCS故障原因及其維護措施

高 揚

(大化集團大連碳化工有限公司，遼寧大連 116600)

隨著社會科技化進程的不斷加快,各個領域在不斷實現自我創新,自我超越，追求卓越成就的同時，自然而然會忽視發展中所存在的問題和弊端，比如由于社會發展的需要，目前DCS監控系統成了各大企業必不可少的管理系統之一，與此同時，在DCS系統的運用上就出現了很多漏洞，如果不采取一些有效措施進行積極的改善和維護，那么將使得DCS系統無法真正發揮出應有的效能。

化工企業;DCS系統;故障分析;維護措施

就目前的發展形勢而言，DCS系統應用極為廣泛，尤其是在化工領域，用于對各種危險試劑、化工材料等易燃易爆物品的監控，對化工工廠的安全方面起到了至關重要的作用。然而，在化工企業大力推崇DCS系統的同時，也暴露出了對于系統本身存在的諸多問題與弊端，比如說系統故障這一問題，如不及時進行查找和改進，那么不但會影響DCS的監控性能，而且化工企業自身安全也得不到可靠的保障。

1 DCS系統在化工企業中的概述

關于DCS系統，大多數人可能對它處于一種聞所未聞的認識層面，以至于它在各個領域的應用得不到實質性的發揮，甚至是在某種程度上會影響到安全生產等問題。因此，只有對DCS系統有一個準確的了解和掌握,才能更加有助于DCS系統在化工領域的應用.

1.1 DCS系統簡介

DCS系統稱為集散控制系統，是一個以計算機為核心，通過微處理器接收信號的方式，結合控制功能分散、顯示操作集中、兼顧分而自治和綜合協調等特點設計出來的新型儀表控制系統。DCS系統由硬件系統和軟件系統兩部分組成，硬件系統中DCS級和控制管理級是組成DCS的兩個最基本的環節。近些年來，DCS關聯領域也有了許多新進展，特別是在電力、冶金、石化等各行各業都獲得了極其廣泛的應用。

1.2 DCS系統對化工企業的重要性

根據對化工企業的了解，化工企業主要是以加工工藝作為主要生產目標，其中包括燃料提純、勾兌、深處理等一系列化工原料加工的工序，當前大多數化工企業采用的都是DCS系統作為工藝生產監控的重要組成部分，DCS系統的好壞不僅僅關乎著化工生產的效率與穩定，更時刻與生命財產安全緊密相連。一旦DCS系統出現故障，將會直接影響著整個生產線的運營狀況，甚至會導致整個生產程序癱瘓。因此，只有保證DCS系統平穩有序的運行，才能使得化工生產得到一個良好的運作基礎，才能成為化工企業生產線上的可靠保障。

2化工企業中DCS系統常見故障分析

DCS系統在各個領域應用廣泛的同時，自然而然少不了會出現很多問題或者是故障，尤其對于化工企業來說，可能稍有操作不慎，就對DCS系統造成很大影響。為此，經過對化工企業中DCS系統的故障進行分析研究，大致歸納了以下幾點。

2.1 系統運行故障

2.1.1 UPS故障

2013年4月，某化工備煤車間發生運行停產事故，事后查明，導致停產的原因是由于DCS系統中的UPS出現故障，直接導致電力供應不良，系統因為失去可靠性電源，致使系統自動關閉，幸好反應及時，沒有造成更大的生產事故。

2.1.2 模塊故障

模塊作為DCS系統信號傳輸的關鍵響應裝置，起著非常重要的作用，然而由于模塊所引發DCS系統故障的時間也不在少數。2013年10月，某制油加工企業，在制油6.6T/d實驗項目過程中，突然DCS系統的加氫裝置發生報警，一號反應器所表現溫度數值無法顯示，其余正常運行。后經技術人員檢查，發現一號反應器中的模塊組態出現異常，所以導致DCS系統異常報警，之后又重新對模塊組態進行了備份，系統又再次恢復運行。

2.1.3 內部灰塵積壓

對于大型的DCS操作系統來說，一般都會建立一個單獨的控制空間對系統進行整體的管理，這樣一來就很容易導致系統操作站長時間無人清理，灰塵積壓，最后系統功能異常現象發生，這也需要引起大家的廣泛關注。2012年11月，某企業液化加氫車間內，在進行加氫操作的過程中，發現其中一臺DCS操作站畫面上所顯示的數據不發生變化，但是其他操作保持正常，經過對系統一番檢查之后，發現故障原因是由于電腦機箱內部堆積雜物過多，致使系統反應失靈，之后對系統內部實施清理后，系統正常運作起來。

2.2 零部件故障

DCS系統不只是有硬件系統和軟件系統兩部分組成，其實它也是由其他零散的小部件組合而成的，因此由于零部件問題引起的系統故障也是時有發生的。比如說在進行6.6 t/d煉油實驗項目的過程中，在使用幾年后，會發現DCS系統故障頻發、操作站的故障率突出等現象，經過對操作站進行改造，系統又進入到了正常的運作狀態，這就屬于典型的由于零部件原因所導致的系統故障現象。再比如系統使用的電源部件發熱量較大、繼電器動作頻繁、顯示器、硬盤等屬于壽命周期短容易損壞的部件，這些都應該引起技術人員的注意。

3化工企業中DCS系統故障解決措施

經過上面的敘述，對于DCS系統的故障原因已經有的了一個初步的認識和了解，為了使得系統更加合理、高效的被應用于化工領域，那么就應該采取一些適當的手段或者方法對系統進行維護和改進，這樣才能讓DCS系統在化工企業中發揮出更大的作用。

3.1 日常維護

對于DCS系統來說，做好日常的維護工作是尤為關鍵的，由于它的本身具有很多特殊的性質，所以只有經常對其進行有效的檢查和維修，才能保證系統平穩正常的運行，也就為化工企業的生產提供了有力的系統保障，由此，日常維護就要做到以下幾點：①完善DCS系統管理體系，健全DCS管理制度，加強技術人員素質培養，組織技能培訓；②DCS系統在運行中對于溫度也有嚴格的要求，在空調系統正常運行的條件下，要保證室內溫度變化范圍在+5 ℃到-5 ℃之間，這樣會避免由于溫度變化大導致系統設備發生凝露現象；③要與強磁場相隔離，避免發生干擾，特別是移動設備的操作站、顯示器等運行系統，會直接對DCS系統產生信號干擾；④做好日常的清理工作，對現場和控制室做相應的隔離保護措施，并且定期進行清掃，防止粉塵對元件運行及散熱產生不良影響；⑤系統通電后,通信接頭不能與機柜等導電體相碰,互為冗余的通信線、通信接頭不能碰在一起，以免燒壞通信網卡。

3.2 預防維護

為了避免由于零部件或是灰塵等其他外界因素導致DCS系統不能正常運行，那么對于DCS系統的提前預防與檢查就顯得尤為重要。DCS系統屬于常用監控系統之一，在化工企業中無時無刻都會得到利用，因此就要制定合理的、有序的維護方案與手段，對運行環境和運行器件及時進行監測和更換，掌握系統的運行的實時信息與動態，達到消除故障隱患的效果。另外，還要不定期的對DCS系統進行大修，DCS系統大修主要包括兩方面：第一，系統冗余測試，這一測試主要是針對冗余電源、服務器、控制器等比較關鍵的控制裝置進行的系統性測試，同時還要以停電的方式，對操作站、控制站實行檢查；第二，系統供電線路檢修，在對大裝置進行排查之后，就要對用電線路進行逐一檢查，并對UPS進行供電能力測試和實施放電操作。

4 結 語

綜上所述，隨著科技化步伐的不斷加快，各個領域的生產愈加依賴于自動化系統的配合與使用，特別是在DCS系統的應用上，就顯得更為突出，但是在追求卓越的成績的同時，DCS系統本身又暴露出了許多弊端，比如說故障頻發、誤報警等問題隨處可見，這就引起大家的廣泛關注，只有將DCS系統存在的問題、缺點給予及時的發現與改進，才能使得系統在發展中不斷得完善和開拓，最終在各領域中發揮出自己應有的效能。

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2016-03-01