提高石油化工裝置DCS控制系統(tǒng)運(yùn)行周期方案探討

許喆

摘 要：目前大部分石油化工生產(chǎn)裝置采用DCS系統(tǒng)控制，提高DCS系統(tǒng)無(wú)故障運(yùn)行周期是提高石油化工生產(chǎn)裝置安穩(wěn)運(yùn)行的前提。文章從管理、技術(shù)、維護(hù)保養(yǎng)與DCS系統(tǒng)發(fā)展等幾個(gè)方面對(duì)DCS系統(tǒng)長(zhǎng)周期運(yùn)行提出了對(duì)策，通過(guò)實(shí)施，在本單位生產(chǎn)中起到了明顯的作用。

關(guān)鍵詞：DCS系統(tǒng)；長(zhǎng)周期運(yùn)行；管理；技術(shù)；維護(hù)保養(yǎng)

中圖分類號(hào)：TP273+.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）28-0121-03

Abstract： At present， most petrochemical plants are controlled by DCS system. It is the premise to improve the stable operation of petrochemical plants to improve the fault-free operation period of DCS system. This paper puts forward some countermeasures for the long period operation of DCS system from the aspects of management， technology， maintenance and development of DCS system， which has played an obvious role in the production of the unit.

Keywords： DCS system； long-term operation； management； technology； maintenance

目前絕大部分石油化工裝置的控制系統(tǒng)均為DCS，提高控制系統(tǒng)的運(yùn)行周期是保證生產(chǎn)裝置安穩(wěn)運(yùn)行的前提。根據(jù)DCS系統(tǒng)的特點(diǎn)，結(jié)合全員設(shè)備管理理論，對(duì)DCS系統(tǒng)實(shí)行全員設(shè)備管理。全員設(shè)備管理是指以提高設(shè)備的綜合效率為目標(biāo)，建立以設(shè)備一生為對(duì)象的生產(chǎn)維修系統(tǒng)，由設(shè)備的規(guī)劃研究、使用、維修等各部門以及從企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)人到一線工人都參加的，強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)維修、保養(yǎng)的班組自主管理的設(shè)備管理方法。全員設(shè)備管理最重要的特點(diǎn)就是全員參加，即企業(yè)內(nèi)部所有與設(shè)備有關(guān)的人員都來(lái)參與設(shè)備管理。

1 健全設(shè)備綜合管理保證體系

建立健全一套有力的保證體系是開(kāi)展全員設(shè)備管理的關(guān)鍵和組織保證，這不僅依靠專業(yè)部門的保證，更要依靠網(wǎng)絡(luò)化的體系保證。

1.1 建立從上到下的網(wǎng)絡(luò)化管理體系

根據(jù)公司設(shè)備界面的劃分，DCS系統(tǒng)的運(yùn)行主要由儀表專業(yè)負(fù)責(zé)的原則。儀表作業(yè)部成立了應(yīng)對(duì)DCS系統(tǒng)突發(fā)事件的應(yīng)急小組，同時(shí)應(yīng)急小組也是DCS系統(tǒng)的管理小組。應(yīng)急小組由作業(yè)部主任擔(dān)任組長(zhǎng)，技術(shù)、設(shè)備和生產(chǎn)副主任擔(dān)任副組長(zhǎng)，作業(yè)部技術(shù)組成員和維護(hù)班組的班長(zhǎng)、技術(shù)員擔(dān)任小組成員。其目的在于對(duì)DCS系統(tǒng)的管理形成網(wǎng)絡(luò)化的管理體系，并同時(shí)擔(dān)負(fù)快速處理DCS等裝置緊急事件的任務(wù)。主要由班組技術(shù)員負(fù)責(zé)DCS系統(tǒng)日常管理和維護(hù)，班組其他職工負(fù)責(zé)對(duì)DCS系統(tǒng)的日常巡檢和對(duì)巡檢情況進(jìn)行記錄。通過(guò)這種形式，形成了一套從作業(yè)部主任到班組職工人人參與的DCS管理網(wǎng)絡(luò)。

1.2 建立從下到上的匯報(bào)機(jī)制

班組職工在巡檢過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)DCS系統(tǒng)出現(xiàn)故障會(huì)在第一時(shí)間通報(bào)給班長(zhǎng)或技術(shù)員，班組能夠及時(shí)處理的由班組組織力量來(lái)解決問(wèn)題，并將問(wèn)題和處理方法以及處理結(jié)果通報(bào)給作業(yè)部技術(shù)組。遇到班組不能處理或出現(xiàn)威脅到裝置安穩(wěn)運(yùn)行的DCS系統(tǒng)故障時(shí)，由班長(zhǎng)或技術(shù)員聯(lián)系作業(yè)部技術(shù)組，技術(shù)組會(huì)立即向作業(yè)部領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)。作業(yè)部會(huì)及時(shí)組織技術(shù)力量到現(xiàn)場(chǎng)協(xié)助班組解決問(wèn)題，直到聯(lián)系廠家工程師到現(xiàn)場(chǎng)做技術(shù)支持。

通過(guò)建立網(wǎng)絡(luò)化管理體系和匯報(bào)機(jī)制，形成了一套有力的DCS系統(tǒng)管理網(wǎng)絡(luò)?？梢员Ｕ螪CS系統(tǒng)運(yùn)行的平穩(wěn)性、安全性好可靠性高并能夠及時(shí)、有效的解決DCS系統(tǒng)出現(xiàn)的各類故障。

2 建立健全各種規(guī)章制度

健全的規(guī)章制度是企業(yè)設(shè)備綜合管理的保證因素。根據(jù)公司設(shè)備管理制度制定的各項(xiàng)關(guān)于DCS及相關(guān)設(shè)備管理制度的要求，儀表作業(yè)部通過(guò)對(duì)各項(xiàng)規(guī)章制度的分解和細(xì)化，對(duì)形成了一套適合作業(yè)部特點(diǎn)的DCS管理制度及辦法。

作業(yè)部通過(guò)對(duì)公司設(shè)備管理制度的分解、細(xì)化先后制定了《機(jī)柜間管理辦法》《DCS管理制度》和《五定期維護(hù)保養(yǎng)制度》等與DCS系統(tǒng)管理相關(guān)的管理規(guī)定。作業(yè)部還明確要求進(jìn)入DCS機(jī)柜間必須關(guān)閉手機(jī)，并按照《機(jī)柜間管理辦法》中的規(guī)定，建立了《機(jī)房盤后出入登記表》，要求除班組外的其他人員進(jìn)入DCS機(jī)柜間必須登記并出示有效證件。班組建立了《DCS臺(tái)帳》，臺(tái)帳中包含DCS系統(tǒng)的基本資料、廠家型號(hào)、控制站參數(shù)表和操作站參數(shù)表等信息。還建立了《DCS故障處理及組態(tài)變更臺(tái)帳》，臺(tái)帳中包括了DCS系統(tǒng)中的所有組態(tài)更改信息。對(duì)于DCS系統(tǒng)的所有維修記錄在該臺(tái)帳中也進(jìn)行了詳細(xì)的記錄。通過(guò)該臺(tái)帳，可以清楚的了解班組對(duì)DCS系統(tǒng)進(jìn)行了哪些維修和組態(tài)變更，能夠及時(shí)掌握DCS系統(tǒng)故障的類型和故障點(diǎn)存在的部位，為DCS主動(dòng)維修和備件儲(chǔ)備以及系統(tǒng)的技術(shù)改造提供了依據(jù)。

在貫徹執(zhí)行DCS設(shè)備綜合管理工作中，遇到管理問(wèn)題，就按規(guī)章制度辦，解決技術(shù)問(wèn)題，就按技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)辦。由于建立了DCS系統(tǒng)管理規(guī)章制度和有效的指揮管理體系，使DCS系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)利用率、硬件完好率和軟件投用率一直在100%；硬件故障率為零，為裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行提供了可靠的保障。

3 強(qiáng)化DCS設(shè)備維護(hù)維修管理

班組對(duì)DCS系統(tǒng)采取系統(tǒng)化的維修方法和措施。在使用過(guò)程中，實(shí)行以日常檢查、定期維護(hù)保養(yǎng)和計(jì)劃維修為基本內(nèi)容的預(yù)防維修；發(fā)生故障時(shí)，針對(duì)故障發(fā)生的原因采取“改善維修”，以防止同類故障再次發(fā)生。

3.1 嚴(yán)格巡回檢查制度，發(fā)現(xiàn)DCS系統(tǒng)故障及時(shí)處理

班組嚴(yán)格按巡回檢查制度對(duì)DCS系統(tǒng)例行每天3次巡檢，時(shí)間分別為8：00、14：00和20：00。巡檢內(nèi)容包括機(jī)柜間的溫度、濕度是否符合要求；DCS操作站、控制站機(jī)柜的各個(gè)散熱風(fēng)扇工作是否正常；DCS控制器及I/O卡件、電源模塊和通信網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備的狀態(tài)是否良好；同時(shí)檢查與DCS系統(tǒng)相關(guān)機(jī)柜的工作情況。每次巡檢后，都將檢查結(jié)果記錄在相關(guān)的記錄本中。通過(guò)落實(shí)巡檢制度，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)DCS系統(tǒng)中存在的問(wèn)題，如對(duì)于控制器或冗余I/O卡件發(fā)生故障后，操作人員從操作畫面中不能發(fā)現(xiàn)，必須通過(guò)對(duì)卡件的檢查才能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。班組職工在巡檢過(guò)程中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)過(guò)此類故障，并及時(shí)、穩(wěn)妥的排除了故障。

3.2 堅(jiān)持DCS系統(tǒng)的日常保養(yǎng)和維護(hù)

班組在日常工作中，深入貫徹執(zhí)行《五定期維護(hù)保養(yǎng)制度》，在每年的年初制定“五定期”計(jì)劃，按月實(shí)施。班組職工每月對(duì)DCS的機(jī)柜和操作站機(jī)柜的過(guò)濾網(wǎng)進(jìn)行清洗、更換，對(duì)DCS系統(tǒng)的整體運(yùn)行情況進(jìn)行一次系統(tǒng)檢查。并將維護(hù)、檢查結(jié)果在“五定期”記錄本上進(jìn)行記錄。通過(guò)定期對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行檢查、維護(hù)，保證了DCS系統(tǒng)處于一個(gè)良好的工作環(huán)境中，減少系統(tǒng)發(fā)生故障幾率。作業(yè)部管理人員會(huì)不定期對(duì)“五定期”的實(shí)施情況進(jìn)行檢查，并納入作業(yè)部的一體化考核中進(jìn)行獎(jiǎng)懲。

3.3 利用生產(chǎn)裝置大檢修機(jī)會(huì)對(duì)DCS系統(tǒng)全面點(diǎn)檢和系統(tǒng)維修

裝置大檢修期間，作業(yè)部與班組一同對(duì)DCS系統(tǒng)的所有I/O卡件做全面檢查，對(duì)每塊卡件的每個(gè)通道逐一加標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行校驗(yàn)，對(duì)校驗(yàn)出有問(wèn)題的卡件進(jìn)行更換。對(duì)DCS的控制器、I/O卡件、電源模塊和操作站進(jìn)行清掃和除塵處理。對(duì)電源模塊的輸出電壓進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)有輸出電壓不符合要求的模塊就進(jìn)行維修、調(diào)壓或者更換。

3.4 實(shí)行DCS設(shè)備的故障修理和改善修理

依據(jù)巡檢和工藝人員反映的情況實(shí)行故障處理，哪個(gè)部位有問(wèn)題就及時(shí)處理，不斷的改善處理方法，并通過(guò)各種手段、措施避免故障重復(fù)出現(xiàn)。通過(guò)對(duì)DCS系統(tǒng)的研究，解決系統(tǒng)固有的缺陷，提高系統(tǒng)的可靠性和長(zhǎng)周期運(yùn)行的穩(wěn)定性。例如，班組技術(shù)人員通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的全面了解并結(jié)合在同類DCS系統(tǒng)中發(fā)生的故障，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)DCS系統(tǒng)的供電隱患。雖然系統(tǒng)對(duì)控制器和I/O卡件的供電采用冗余的方式，但由于設(shè)計(jì)存在一定的問(wèn)題，一個(gè)電源模塊發(fā)生故障后，強(qiáng)大的沖擊電流會(huì)造成另一個(gè)電源模塊的供電開(kāi)關(guān)跳閘。而且從電源柜到DCS機(jī)柜的供電線路只有一路，一旦供電開(kāi)關(guān)損壞，就會(huì)造成DCS系統(tǒng)掉電，從而引起生產(chǎn)裝置非計(jì)劃停車，后果非常嚴(yán)重。作業(yè)部及時(shí)組織技術(shù)力量，對(duì)DCS系統(tǒng)的供電進(jìn)行了評(píng)估，制定了治理方案。通過(guò)與廠家公司工程師的溝通，改造方案得到了廠家的認(rèn)可。即將原有的電源柜到DCS機(jī)柜一路供電改為雙路供電，并分別對(duì)兩個(gè)電源模塊進(jìn)行供電；將電源模塊對(duì)控制器的供電改為每個(gè)模塊分別對(duì)一臺(tái)控制器供電。利用大檢修的機(jī)會(huì)實(shí)施了改造計(jì)劃。

通過(guò)實(shí)施對(duì)DCS系統(tǒng)的計(jì)劃預(yù)防維修和設(shè)備的故障修理，建立了一種完善的維修與保養(yǎng)密切結(jié)合的維修管理體制。這種制度實(shí)施以來(lái)，減少了DCS系統(tǒng)的故障及維修次數(shù)，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性。

4 加快DCS系統(tǒng)技術(shù)改造和升級(jí)

通過(guò)對(duì)日常巡檢發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題和《班DCS故障處理及組態(tài)變更臺(tái)帳》記錄的匯總，以及將在正常生產(chǎn)中不能解決的問(wèn)題全部集中在一起，全面掌握DCS系統(tǒng)在當(dāng)前的運(yùn)行狀況和存在的問(wèn)題，利用檢修機(jī)會(huì)進(jìn)行徹底解決或進(jìn)行系統(tǒng)技術(shù)改造。

由于DCS系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷升級(jí)，操作站面臨著操作系統(tǒng)落后，新機(jī)型不支持老的操作系統(tǒng)的問(wèn)題，定期對(duì)DCS系統(tǒng)升級(jí)是必要的。通過(guò)升級(jí)，能夠解決原系統(tǒng)中存在的不穩(wěn)定因素，解決操作站老化、無(wú)備件，系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定，歷史記錄不完整等問(wèn)題；排除了困擾DCS系統(tǒng)長(zhǎng)周期運(yùn)行的技術(shù)難題；優(yōu)化操作畫面，解決了操作站有故障不能在新計(jì)算機(jī)上安裝軟件的問(wèn)題，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

5 做好全員教育和培訓(xùn)

為了更好的完成DCS系統(tǒng)維護(hù)的需要，必須對(duì)班組職工做好培訓(xùn)工作，使職工在知識(shí)、技術(shù)水平上有所提高。培訓(xùn)的方式有兩大類：在職培訓(xùn)和脫產(chǎn)培訓(xùn)。

5.1 在職培訓(xùn)

DCS系統(tǒng)的培訓(xùn)工作，主要由班組技術(shù)員完成，不同職工采取不同的培訓(xùn)方式。

對(duì)于新入班組的技術(shù)員采取師帶徒的方法，由現(xiàn)任的班組技術(shù)員任師傅對(duì)其進(jìn)行重點(diǎn)培訓(xùn)。培訓(xùn)內(nèi)容主要有：DCS的相關(guān)知識(shí)、系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)、DCS網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成、系統(tǒng)組態(tài)、故障處理等。以便新技術(shù)員能盡快掌握DCS的系統(tǒng)維護(hù)和故障處理方法。作業(yè)部每季度對(duì)新技術(shù)員進(jìn)行一次考核，與其進(jìn)行培訓(xùn)方面的交流，掌握培訓(xùn)需求，在以后的培訓(xùn)中增加新內(nèi)容。

對(duì)于班組老職工結(jié)合成年人的特點(diǎn)，貫徹成人學(xué)習(xí)原理。讓班組職工邊干邊學(xué)，運(yùn)用事例吸引其注意力，激發(fā)職工的學(xué)習(xí)興趣。班組每月進(jìn)行兩次講課，內(nèi)容包括理論講解和實(shí)際操作。平時(shí)遇到DCS系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，也會(huì)針對(duì)故障處理的方法進(jìn)行講解。對(duì)于班組職工的培訓(xùn)內(nèi)容主要有：DCS的相關(guān)知識(shí)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和一些其本故障的處理方法。結(jié)合工作中常遇到的問(wèn)題開(kāi)展培訓(xùn)工作，使班組職工對(duì)DCS系統(tǒng)不再有神秘感，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)能穩(wěn)妥的進(jìn)行處理。

5.2 脫產(chǎn)培訓(xùn)

作業(yè)部經(jīng)常派出班組技術(shù)員和班組骨干參加作業(yè)部以外的DCS脫產(chǎn)學(xué)習(xí)。在脫產(chǎn)學(xué)習(xí)過(guò)程中，職工可以近距離的接觸到DCS系統(tǒng)，可以對(duì)DCS系統(tǒng)有一個(gè)全面了解，掌握系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)，還可以對(duì)DCS進(jìn)行組態(tài)。通過(guò)這種學(xué)習(xí)方式，為班組培養(yǎng)了DCS系統(tǒng)維護(hù)和故障處理的骨干力量，使DCS系統(tǒng)的維護(hù)工作不只是依靠技術(shù)員來(lái)完成。

通過(guò)采取不同的培訓(xùn)方式，提高了班組職工的知識(shí)水平和DCS系統(tǒng)維護(hù)的工作能力，使班組形成了一個(gè)從系統(tǒng)組態(tài)、維護(hù)到故障處理都能夠完成的強(qiáng)有力的工作團(tuán)隊(duì)，為班組能夠維護(hù)好裝置的DCS系統(tǒng)提供了有力的保障。

6 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)DCS系統(tǒng)實(shí)施全員設(shè)備管理，強(qiáng)化DCS系統(tǒng)的綜合管理，建立健全了各項(xiàng)規(guī)章制度及各項(xiàng)組織機(jī)構(gòu)，開(kāi)展了各項(xiàng)基礎(chǔ)管理工作，使DCS系統(tǒng)處于良好的工作狀態(tài)。通過(guò)技術(shù)改造，提高了DCS系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性和可靠性。通過(guò)加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)，造就了一支有力的DCS系統(tǒng)維護(hù)、維修力量。從而有力的保證DCS系統(tǒng)的長(zhǎng)周期運(yùn)行。該方法實(shí)施以來(lái)，DCS系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)良好，從未發(fā)生一起因DCS故障影響工藝正常生產(chǎn)事件，為裝置的長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)提供有力的保障。

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