小機(jī)組DCS典型故障原因及對(duì)策
| 一、事故及故障案例 1、事故案例1 誤操作造成火檢系統(tǒng)失電，導(dǎo)致鍋爐MFT動(dòng)作。 1.1事故經(jīng)過(guò) 2006年7月14日下午15：00，＃1機(jī)組進(jìn)入72小時(shí)試運(yùn)行，鍋爐滿負(fù)荷運(yùn)行，發(fā)電機(jī)帶25MW負(fù)荷。15時(shí)30分，運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)3角上層煤火檢無(wú)火焰信號(hào)，通知熱工專(zhuān)業(yè)處理。15時(shí)38分，鍋爐MFT動(dòng)作，MFT首出原因鎖定為火焰全失。15時(shí)45分，對(duì)跳閘柜、火檢柜及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行檢查，并開(kāi)始爐膛吹掃。15時(shí)50分MFT復(fù)位。16時(shí)，重新點(diǎn)火成功。 1.2原因分析 點(diǎn)火成功后結(jié)合歷史數(shù)據(jù)對(duì)事故原因進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)此次MFT動(dòng)作系火檢廠家技術(shù)人員在未通知專(zhuān)業(yè)負(fù)責(zé)人的情況下，私自進(jìn)入電子間檢查火檢系統(tǒng)，并試圖采取斷電的方法復(fù)位火檢放大器，由于該技術(shù)人員僅關(guān)注本廠設(shè)備，對(duì)電廠生產(chǎn)流程比較生疏，誤將6只放大器共12路火檢信號(hào)全部斷電，造成火檢系統(tǒng)失電，系統(tǒng)認(rèn)為火焰全失，MFTOUT輸出，MFT動(dòng)作。 1.3防范措施 1.3.1制定嚴(yán)格的管理措施，無(wú)關(guān)人員一律不得進(jìn)入電子間。熱工人員因工作確需進(jìn)入電子間的，應(yīng)辦理工作票，并嚴(yán)格執(zhí)行安全措施后方可進(jìn)入工作。 1.3.2 MFT火焰全失控制邏輯中增加爐膛負(fù)壓證實(shí)條件，該點(diǎn)由現(xiàn)場(chǎng)壓力開(kāi)關(guān)送入，以防止火檢系統(tǒng)誤發(fā)火焰全失信號(hào)導(dǎo)致MFT動(dòng)作。 2、事故案例2 誤操作造成汽包水位異常，導(dǎo)致鍋爐MFT動(dòng)作。 2.1事故經(jīng)過(guò) 2006年7月29日，＃1機(jī)組正常運(yùn)行，機(jī)組帶25MW負(fù)荷，汽包水位1、2、3分別為18.63mm、10.32 mm、20.19 mm，主蒸汽壓力為9.13Mpa。16時(shí)17分，MFT動(dòng)作輸出，鍋爐給粉機(jī)、排粉機(jī)、給煤機(jī)、磨煤機(jī)全停。MFT動(dòng)作首出原因鎖定為汽包水位低Ⅲ值。不久，機(jī)組被迫解列。 2.2原因分析 當(dāng)日，鍋爐檢修人員需進(jìn)行不停爐維修，該項(xiàng)工作要求降低鍋爐負(fù)荷。根據(jù)歷史數(shù)據(jù)及操作記錄可以看出，16時(shí)13分，＃81操作員站操作員開(kāi)始依次關(guān)閉下二級(jí)減溫器調(diào)節(jié)閥前截止閥、左一級(jí)減溫器調(diào)節(jié)閥前截止閥、上二級(jí)減溫器調(diào)節(jié)閥前截止閥、右一級(jí)減溫器調(diào)節(jié)閥前截止閥，16時(shí)15分，＃81操作員站操作員誤將主給水調(diào)節(jié)閥前截止閥當(dāng)做上二級(jí)減溫器調(diào)節(jié)閥前截止閥關(guān)閉，汽包水位立即下降。16時(shí)16分至17分，汽包水位低Ⅰ、低Ⅱ值報(bào)警先后開(kāi)出，但由于鍋爐運(yùn)行人員關(guān)閉了報(bào)警音響，同時(shí)未注意到光字牌閃爍報(bào)警。16時(shí)17分，MFTOUT開(kāi)出，MFT動(dòng)作。 2.3防范措施 2.3.1加強(qiáng)運(yùn)行人員技術(shù)培訓(xùn)，進(jìn)一步熟悉新設(shè)備的工藝流程和操作技術(shù)。 2.3.2嚴(yán)格執(zhí)行重大操作許可和監(jiān)護(hù)制度，防止出現(xiàn)重大誤操作。 2.3.3嚴(yán)禁關(guān)閉報(bào)警音響。 2.3.4進(jìn)一步完善光字牌報(bào)警項(xiàng)目。 3、故障案例1 ＃2鍋爐過(guò)熱器爆管引起爐膛負(fù)壓及汽包水位、主蒸汽壓力波動(dòng) 3.1故障經(jīng)過(guò) 2006年9月21日凌晨6時(shí)41分，＃2鍋爐運(yùn)行正常，汽包水位1、2、3分別為19.73mm、11.33 mm、25.01 mm，主蒸汽壓力為9.12Mpa，爐膛負(fù)壓1、2、3分別為－15.39Pa、－31.87Pa、－3.30Pa。6時(shí)42分，以上參數(shù)突然發(fā)生急劇變化，汽包水位突降至－32～－30mm不等，爐膛負(fù)壓2升至379.85Pa，爐膛負(fù)壓1升至360Pa，爐膛負(fù)壓3升至204Pa,主蒸汽壓力降至8.96MPa。運(yùn)行人員緊急將給水自動(dòng)調(diào)節(jié)、爐膛負(fù)壓自動(dòng)調(diào)節(jié)等PID調(diào)節(jié)系統(tǒng)切為手動(dòng)，并采取相應(yīng)措施，7時(shí)55分至8時(shí)左右，以上參數(shù)恢復(fù)正常。 3.2故障原因 在鍋爐運(yùn)行參數(shù)發(fā)生變化的同時(shí)，運(yùn)行人員立即到現(xiàn)場(chǎng)檢查，發(fā)現(xiàn)鍋爐過(guò)熱器處有泄漏現(xiàn)象，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷為過(guò)熱器發(fā)生爆管故障。當(dāng)天緊急停爐，經(jīng)檢查后確認(rèn)是過(guò)熱器爆管引起爐膛負(fù)壓及汽包水位、主蒸汽壓力等運(yùn)行參數(shù)劇烈波動(dòng)。 3.3防范措施 3.3.1運(yùn)行人員應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)備巡回檢查制度，確保第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障，采取相應(yīng)措施，防止故障范圍的擴(kuò)大。 3.3.2鍋爐、汽機(jī)檢修人員應(yīng)確保檢維修質(zhì)量，防止因檢修質(zhì)量不過(guò)關(guān)引起類(lèi)似故障。 4、故障案例2 ＃91操作員站鼠標(biāo)無(wú)法操作 4.1故障經(jīng)過(guò) 2006年5月3日凌晨2時(shí)許，＃91操作員站運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)該站鼠標(biāo)指針不能移動(dòng)，無(wú)法對(duì)設(shè)備進(jìn)行操作，聯(lián)系熱工值班人員處理。10分鐘后，熱工值班人員趕到，重新插拔鼠標(biāo)后故障消失，＃91操作員站操作恢復(fù)正常。 4.2故障原因 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷及停爐后對(duì)＃91操作員站工控機(jī)檢查，可以確認(rèn)該故障是由于工控機(jī)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，鼠標(biāo)插頭發(fā)熱導(dǎo)致接觸不良，引起鼠標(biāo)指針不能移動(dòng)的故障。 4.3防范措施 4.3.1系統(tǒng)停運(yùn)后，應(yīng)對(duì)所有工控機(jī)進(jìn)行徹底檢查，對(duì)鼠標(biāo)、鍵盤(pán)、顯示器、音箱、電源等接口和插座進(jìn)行緊固。 4.3.2鍋爐操作員站（司磨或司爐）出現(xiàn)類(lèi)似故障后，應(yīng)及時(shí)通過(guò)另一臺(tái)操作員站進(jìn)行監(jiān)控和處理，防止運(yùn)行工況發(fā)生惡化。 4.3.3及時(shí)通知熱工值班人員處理。 5、故障案例3 操作員站個(gè)別運(yùn)行數(shù)據(jù)、柱狀圖無(wú)法顯示 5.1 故障表現(xiàn) 自機(jī)組投入試運(yùn)行后，多次出現(xiàn)操作員站個(gè)別運(yùn)行數(shù)據(jù)、柱狀圖無(wú)法顯示的故障，且該故障出現(xiàn)并無(wú)時(shí)間和站點(diǎn)上的規(guī)律，一般對(duì)出現(xiàn)故障的操作員站進(jìn)行注銷(xiāo)或重啟后即可消除故障。 5.2故障原因 由于該故障出現(xiàn)并無(wú)時(shí)間和站點(diǎn)上的規(guī)律，對(duì)故障原因的判斷較為困難。但通過(guò)查閱EDPF－NT系統(tǒng)使用說(shuō)明書(shū)和咨詢(xún)廠家技術(shù)人員，基本可以判斷是由于系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行造成的系統(tǒng)累積誤差和系統(tǒng)本身的BUG導(dǎo)致了該類(lèi)型故障的出現(xiàn)。 5.3防范措施 5.3.1系統(tǒng)停運(yùn)后，應(yīng)重啟DPU和工控機(jī)，消除長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行造成的系統(tǒng)累積誤差。 5.3.2故障出現(xiàn)后，運(yùn)行操作人員應(yīng)立即通知熱工值班人員處理，并及時(shí)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)儀表對(duì)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。 6、故障案例4 DCS本身原因造成的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備無(wú)法操作、參數(shù)顯示不正常 6.1故障表現(xiàn) 自機(jī)組投入試運(yùn)行后，多次出現(xiàn)DCS本身原因造成的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備無(wú)法操作、參數(shù)顯示不正常的故障，一般針對(duì)出現(xiàn)故障的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備所對(duì)應(yīng)的卡件通道、通訊總線和繼電器進(jìn)行檢查并予以處理可消除故障。由于控制邏輯錯(cuò)誤發(fā)生的故障比較少，但通過(guò)檢查并處理也可消除故障。 6.2故障原因 該類(lèi)型故障原因多數(shù)為卡件通道損壞、接線錯(cuò)誤、通道類(lèi)型設(shè)置錯(cuò)誤或測(cè)點(diǎn)類(lèi)型、系數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤、現(xiàn)場(chǎng)儀表量程與系統(tǒng)設(shè)置不符等，少數(shù)為控制邏輯內(nèi)部錯(cuò)誤，另有極少數(shù)故障為卡件底座通訊總線接觸不良造成。 6.3防范措施 6.3.1DCS維護(hù)人員應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)備巡回檢查制度，通過(guò)卡件狀態(tài)指示燈、系統(tǒng)自診斷等方法及時(shí)發(fā)現(xiàn)DPU卡件故障。 6.3.2保證DPU柜內(nèi)潔凈度、溫度、濕度不超標(biāo)，減少發(fā)生此種故障的概率。 6.3.3從外部接入的信號(hào)、控制電纜，應(yīng)保證無(wú)接錯(cuò)等現(xiàn)象，防止外部電流竄入，對(duì)卡件造成損壞。 7、故障案例5 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備原因造成的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備無(wú)法操作、參數(shù)顯示不正常 7.1故障表現(xiàn) 自機(jī)組投入試運(yùn)行后，多次出現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備原因造成的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備無(wú)法操作、參數(shù)顯示不正常的故障，一般針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備所表現(xiàn)出的故障進(jìn)行相應(yīng)檢查并予以處理可消除故障。同時(shí)需要指出的是，＃1、＃2機(jī)組投運(yùn)后所出現(xiàn)的故障絕大部分是由于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備引起的。 7.2故障原因 該類(lèi)型故障原因多與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備接線錯(cuò)誤、脫落、接觸不良等有關(guān)，同時(shí)與現(xiàn)場(chǎng)傳感器損壞，整定、調(diào)校錯(cuò)誤也有密切關(guān)系，也有一少部分與設(shè)備安裝有關(guān)?？傊?，產(chǎn)生此類(lèi)故障的原因是比較多的，但只要找到產(chǎn)生故障的原因一般也可消除故障。 7.3防范措施 7.3.1加大設(shè)備維護(hù)力度，提高設(shè)備完好率，減少故障出現(xiàn)的頻率。 7.3.2鍋爐、汽機(jī)、電氣、熱工各專(zhuān)業(yè)應(yīng)密切配合，努力提高檢修質(zhì)量。 7.3.3盡力發(fā)現(xiàn)設(shè)備安裝中出現(xiàn)的問(wèn)題，并在可能的情況下對(duì)其進(jìn)行改造，減少故障發(fā)生的可能性。 7.3.4設(shè)備運(yùn)行中，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行“兩票三制”處理設(shè)備故障，防止設(shè)備保護(hù)動(dòng)作。 二、對(duì)策 DCS系統(tǒng)由系統(tǒng)軟、硬件、后備手操盤(pán)以及變送器、邏輯開(kāi)關(guān)（包括壓力開(kāi)關(guān)、水位開(kāi)關(guān)、電接點(diǎn)壓力表等設(shè)備）、電纜及執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成，系統(tǒng)中任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，均會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)部分功能失效或引發(fā)控制系統(tǒng)故障，嚴(yán)重時(shí)將使機(jī)組事故跳閘，甚至損壞主設(shè)備。因此，要把構(gòu)成控制系統(tǒng)的所有設(shè)備看成一個(gè)整體進(jìn)行全面管理。 已投產(chǎn)的機(jī)組必須對(duì)DCS系統(tǒng)外部環(huán)境、運(yùn)行、檢修及考核進(jìn)行全過(guò)程、全方位的管理。全過(guò)程管理指DCS系統(tǒng)運(yùn)行、日常維護(hù)、檢修及考核管理各個(gè)環(huán)節(jié)，全方位管理指所有涉及DCS系統(tǒng)的安全因素要考慮周全 ，不僅要關(guān)注DCS系統(tǒng)軟、硬件及外圍設(shè)備，還應(yīng)考慮與DCS系統(tǒng)相關(guān)的外部設(shè)備及條件，如：中央空調(diào)、電源、接地等內(nèi)容，只有這樣，才能確保DCS系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。 我廠2×25MW機(jī)組DCS系統(tǒng)在試運(yùn)行初期出現(xiàn)了許多問(wèn)題，究其原因除對(duì)EDPF－NT系統(tǒng)的特性沒(méi)有完全掌握，操作和維護(hù)不夠熟練，經(jīng)驗(yàn)較少外，主要是沒(méi)有按其自身規(guī)律合理地進(jìn)行管理而造成的。因此，我廠應(yīng)完善制度，加強(qiáng)以下幾方面的管理。 (1) 加強(qiáng)熱工檢修工作票的管理。在運(yùn)行機(jī)組上對(duì)某一設(shè)備檢修時(shí)，如果對(duì)其隔離不完全或不正確，可能發(fā)生相關(guān)設(shè)備的聯(lián)鎖反應(yīng)。因此要求相關(guān)人員務(wù)必實(shí)施正確的隔離措施。 (2) 加強(qiáng)軟件管理。組態(tài)的修改必須按有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，同時(shí)必須及時(shí)備份修改前后的所有組態(tài)信息，存檔備查。 (3) DCS系統(tǒng)備件的管理。DCS系統(tǒng)備件的存放應(yīng)滿足制造廠的要求，定期對(duì)備件進(jìn)行檢查。當(dāng)DCS裝置發(fā)生故障，需用備件更換時(shí)，使用前必須對(duì)備件進(jìn)行功能測(cè)試，以防患于未然。 (4) DCS系統(tǒng)檢修項(xiàng)目及周期。依據(jù)DCS系統(tǒng)設(shè)備特點(diǎn)，隨機(jī)組大修至少進(jìn)行以下項(xiàng)目的檢修(小修時(shí)可酌情適當(dāng)減少)：模件組態(tài)的備份，核實(shí)控制模件標(biāo)志和地址；外圍設(shè)備檢修，清掃電源、模件及防塵濾網(wǎng)，檢查及緊固控制柜接線，接地系統(tǒng)檢查，冷卻風(fēng)扇檢修，電源測(cè)試；重要測(cè)量和保護(hù)信號(hào)線路絕緣檢查；電子室溫度、濕度及含塵量檢修前測(cè)試，檢修后復(fù)查；卡件電源及冗余卡件的切換試驗(yàn)；報(bào)警及保護(hù)功能測(cè)試；通訊、手操盤(pán)檢查等。 (5) 就地設(shè)備的檢修及周期。就地設(shè)備包括執(zhí)行機(jī)構(gòu)、變送器、邏輯開(kāi)關(guān)及線路檢查。此類(lèi)檢修項(xiàng)目及周期與常規(guī)控制設(shè)備基本相同。特別重要的是執(zhí)行機(jī)構(gòu)的斷電及信號(hào)容錯(cuò)、糾錯(cuò)功能的檢查。 (6) 發(fā)電機(jī)組一投入運(yùn)行，所有熱工保護(hù)聯(lián)鎖裝置應(yīng)全部投入。 (7) 發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程中為適應(yīng)某種工況需要，確需退出某項(xiàng)保護(hù)時(shí)，應(yīng)按照規(guī)定提出申請(qǐng)并經(jīng)批準(zhǔn)后，由熱控人員實(shí)施。熱控人員要嚴(yán)格按操作規(guī)程、檢修規(guī)程等制度進(jìn)行操作，工況達(dá)到后應(yīng)立即投入。 (8) 保護(hù)定值的修改或臨時(shí)變動(dòng)必須經(jīng)過(guò)討論并由廠總工批準(zhǔn)，由熱控人員實(shí)施。 (9)機(jī)組因熱工保護(hù)動(dòng)作造成事故的，應(yīng)迅速組織有關(guān)人員確認(rèn)保護(hù)動(dòng)作的準(zhǔn)確性。經(jīng)熱工人員檢查未發(fā)現(xiàn)保護(hù)裝置異常或誤動(dòng)時(shí)，任何人無(wú)權(quán)下令退出該保護(hù)，若需退出，應(yīng)經(jīng)廠總工批準(zhǔn)；確系熱工保護(hù)誤動(dòng)造成事故的，應(yīng)查明原因后再投入該項(xiàng)保護(hù)。聯(lián)鎖保護(hù)裝置在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)異常，運(yùn)行人員應(yīng)及時(shí)向熱工人員反映，熱工人員應(yīng)對(duì)該設(shè)備進(jìn)行聯(lián)鎖保護(hù)試驗(yàn)，尋找故障原因，認(rèn)真消除缺陷。 (10) 凡聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)局部故障時(shí)，若是按扭、開(kāi)關(guān)、電磁閥等硬設(shè)備故障應(yīng)立即更換；確無(wú)備品或無(wú)法修復(fù)時(shí)，應(yīng)及時(shí)提出更改的應(yīng)急措施，報(bào)批后執(zhí)行。若暫時(shí)取消該項(xiàng)保護(hù)，應(yīng)經(jīng)相關(guān)專(zhuān)業(yè)確認(rèn)后報(bào)廠部，經(jīng)廠總工批準(zhǔn)后執(zhí)行。 (11) 大聯(lián)鎖及MFT驗(yàn)證試驗(yàn)應(yīng)將試驗(yàn)內(nèi)容明確列入檢修計(jì)劃中，給熱控專(zhuān)業(yè)留有充分的調(diào)試時(shí)間，試驗(yàn)方法盡量采用物理方法，這樣既能驗(yàn)證測(cè)量設(shè)備定值動(dòng)作是否正確，又能檢查線路是否完好，如有困難可在測(cè)量設(shè)備校驗(yàn)合格的前提下，在現(xiàn)場(chǎng)模擬試驗(yàn)條件進(jìn)行試驗(yàn)。一般情況下，不安排臨時(shí)性、突擊性的試驗(yàn)，以保證試驗(yàn)質(zhì)量，特殊情況下確需進(jìn)行試驗(yàn)的，應(yīng)由試驗(yàn)申請(qǐng)人填寫(xiě)聯(lián)系單，經(jīng)批準(zhǔn)后由熱工人員實(shí)施。 (12) 保護(hù)聯(lián)鎖試驗(yàn)的實(shí)施應(yīng)按其重要性分3級(jí)進(jìn)行，班組負(fù)責(zé)一般輔機(jī)保護(hù)聯(lián)鎖試驗(yàn)，作業(yè)區(qū)組織實(shí)施主要輔機(jī)保護(hù)聯(lián)鎖試驗(yàn)，生產(chǎn)運(yùn)行部聯(lián)合設(shè)備檢修部組織機(jī)爐電大聯(lián)鎖、汽機(jī)跳閘保護(hù)和鍋爐跳閘保護(hù)聯(lián)鎖試驗(yàn)。大修后，要對(duì)所有主輔機(jī)保護(hù)聯(lián)鎖項(xiàng)目進(jìn)行試驗(yàn)。小修通常進(jìn)行機(jī)爐電大聯(lián)鎖、汽機(jī)保護(hù)聯(lián)鎖和鍋爐保護(hù)聯(lián)鎖試驗(yàn)。 （13）合理配備熱工專(zhuān)業(yè)檢修維護(hù)人員，保證有足夠的技術(shù)力量完成設(shè)備大小修、試驗(yàn)及日常維護(hù)。同時(shí)加大技術(shù)培訓(xùn)力度，配備專(zhuān)用儀器、工具，不斷提高熱工專(zhuān)業(yè)檢修維護(hù)人員的技術(shù)水平，以確保一次設(shè)備的信號(hào)準(zhǔn)確、動(dòng)作可靠，發(fā)生故障時(shí)能夠及時(shí)排除。 總之，通過(guò)采取相應(yīng)的防范措施和對(duì)策，不斷強(qiáng)化DCS系統(tǒng)管理，可使DCS系統(tǒng)的維護(hù)和檢修更加科學(xué)化和規(guī)范化，從而避免大量重復(fù)事故的發(fā)生。 |
