隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)水平的提高，設備的狀態(tài)監測技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展，很多企業(yè)漸漸由原來(lái)的定期修理轉為預知維修，使設備的維修方式發(fā)生了變化。預知維修方式是根據檢測結果，視設備的具體狀態(tài)，確定最合適的修理時(shí)機和更合理的修理方法。
     DCS控制系統作為化工生產(chǎn)的中樞神經(jīng)部分，它連續、可靠的運行是化工生產(chǎn)的重要保障。DCS控制系統應用到化工生產(chǎn)現場(chǎng)，系統設備長(cháng)期運行后，由于化工生產(chǎn)現場(chǎng)環(huán)境惡劣，DCS系統受到各種有害氣體、各種含有導電介質(zhì)的灰塵、振動(dòng)等等不利因素的侵襲容易造成元器件的老化、損壞等情況，從而導致系統通訊堵塞、信號偏移大、部分卡件通道損壞、卡件頻繁維修或更換等故障，給安全生產(chǎn)帶來(lái)許多隱患。
     為了提高DCS控制系統的可靠性，保證DCS控制系統能安全、穩定，長(cháng)期、有效的運行，我們需要對DCS控制系統的狀態(tài)進(jìn)行了解，用專(zhuān)用的技術(shù)設備及專(zhuān)業(yè)的檢測技術(shù)對DCS系統設備的狀態(tài)進(jìn)行的檢測的點(diǎn)檢就成為我們了解DCS控制系統狀態(tài)的重要手段。

      2022年2月23日，應急管理部下發(fā)了《01 關(guān)于印發(fā)《危險化學(xué)品生產(chǎn)使用企業(yè)老舊裝置安全風(fēng)險評估指南（試行）》的通知》，里面明確說(shuō)明了：

     基本過(guò)程控制系統控制器、輸入/輸出卡件、系統配件等的檢修周期，原則上隨裝置停工大修同步進(jìn)行，且應不超過(guò) 6 年， 應保存控制系統邏輯控制器、安全卡件及其他附件的點(diǎn)檢記錄。

01 為什么以6年為一個(gè)周期呢？

    由于DCS系統點(diǎn)檢實(shí)施過(guò)程中存在一定風(fēng)險，且需要借用專(zhuān)用軟件進(jìn)行，所以大多企業(yè)邀請廠(chǎng)家，和現場(chǎng)技術(shù)人員一起做，所以，此類(lèi)企業(yè)，一般會(huì )根據廠(chǎng)商提供的點(diǎn)檢周期來(lái)執行操作。

    由于產(chǎn)品的差異，不同系統廠(chǎng)商有不同的點(diǎn)檢周期，通過(guò)“理論計算”和“實(shí)際測試”，廠(chǎng)商建議的點(diǎn)檢周期大概在3-5年，具體參考下表。

     而且點(diǎn)檢是需要在裝置停車(chē)狀態(tài)下進(jìn)行，甚至需要把一些元器件、板卡拆下來(lái)測試。

     像系統除塵的工作就需要在系統各節點(diǎn)停電狀態(tài)下進(jìn)行。由于系統經(jīng)過(guò)長(cháng)時(shí)間的運行，控制室通風(fēng)、靜電、溫度及濕度等環(huán)境因素的影響，會(huì )積累一些灰塵，灰塵會(huì )造成系統短路、系統過(guò)熱，產(chǎn)生靜電、損壞電子元器件，造成腐蝕線(xiàn)路及元器件等危害。所以，一般大型企業(yè)會(huì )選擇在大修期間進(jìn)行點(diǎn)檢。如根據壓力容器檢驗要求以及原料品質(zhì)情況，裝置運行周期一般要求3年一修。而大型煉油裝置，如青島煉化、天津石化、鎮海煉化、金陵石化、廣州石化等工藝非常成熟的大型企業(yè)，由中石化總部統一實(shí)行“四年一修”，也就是系統點(diǎn)檢周期為4年。所以，結合DCS生產(chǎn)廠(chǎng)商建議點(diǎn)檢周期和使用DCS的大型企業(yè)的大修周期來(lái)看，建議企業(yè)隨大修進(jìn)行點(diǎn)檢，但是最長(cháng)不得超過(guò)應急部要求6年的期限。

02系統點(diǎn)檢都檢查哪些內容呢？

     DCS系統作為一種電子產(chǎn)品，在長(cháng)期通電狀態(tài)下，其元器件可能會(huì )存在不同程度老化，導致精度下降、信號漂移等問(wèn)題。定期進(jìn)行全面、專(zhuān)業(yè)和深度的DCS系統點(diǎn)檢，可以及早發(fā)現故障隱患并進(jìn)行相應的處理，做到防范于未然，降低事故發(fā)生率，提升系統安全性，保證生產(chǎn)連續性，通過(guò)專(zhuān)業(yè)的維護保養，能有效遏制系統的老化速度，減少系統損傷，延長(cháng)DCS系統使用壽命。

    DCS系統點(diǎn)檢是通過(guò)專(zhuān)門(mén)軟件來(lái)檢查系統性能并備份軟件、查殺病毒等，主要包含：系統通訊網(wǎng)絡(luò )測試、系統冗余功能測試、系統供電檢測、系統接地檢測、系統磁場(chǎng)檢測、系統溫濕度檢測、過(guò)程站IO卡件檢測等，以及針對卡件除塵和從壽命考慮的硬件更換，硬件主要有：CPU后備電池、過(guò)濾網(wǎng)、各類(lèi)風(fēng)扇、電源卡及保險絲等。

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DCS系統點(diǎn)檢清單

03系統不點(diǎn)檢會(huì )存在哪些問(wèn)題？

     點(diǎn)檢是發(fā)現DCS系統潛在的隱患和不穩定因素的主要手段。不重視點(diǎn)檢、或僅停留在一些簡(jiǎn)單的維護工作上，會(huì )導致儀表預防性維護不到位，出現安全隱患，影響DCS系統的穩定性，可靠性。

01預防性維護不到位，安全隱患無(wú)法及時(shí)識別！

    6月8日，中國石油化工股份有限公司茂名分公司化工分部裂解乙烯中間罐區進(jìn)料泵區域發(fā)生泄漏著(zhù)火事故，造成2人失聯(lián)，1人重傷。

    通過(guò)官方的通告，我們基本可以確定泄露的原因可能是軸封損壞或者出口閥門(mén)異常。但是根據通告中原文“在啟動(dòng)舊中壓乙烯泵過(guò)程中出現故障損壞，導致物料泄露著(zhù)火”，這句話(huà)大概率指的不是閥門(mén)異常，很可能就是泵的軸封，也就是機械密封出現了問(wèn)題。

    由于機械密封失效而造成的類(lèi)似事故，并不罕見(jiàn)。

    2011年3月1日，錦州石化公司化工一車(chē)間異丙醇裝置發(fā)生火災，其直接原因就是輸送丙烯的進(jìn)料泵的機械密封突然失效，造成丙烯瞬間大量泄漏，泄漏的高壓丙烯物料在噴出過(guò)程中產(chǎn)生靜電起火。

    2015年4月10日，大連西太平洋石油化工有限公司加氫裂化裝置汽提塔塔底泵泄漏著(zhù)火，其直接原因是機泵在高速運轉過(guò)程中，由于軸承嚴重損壞，設備產(chǎn)生劇烈震動(dòng)，導致機械雙密封同時(shí)失效，介質(zhì)泄漏，遇軸承體摩擦產(chǎn)生的高溫，引發(fā)著(zhù)火。

    這些事故真的無(wú)法避免嗎？當然不是！

    動(dòng)設備的機械密封也是整個(gè)化工設備最容易發(fā)生泄漏的部位之一，并且其一旦泄漏，噴射出來(lái)的介質(zhì)在動(dòng)態(tài)環(huán)境下很容易伴隨著(zhù)摩擦靜電和高溫而發(fā)生起火，最要命的是，不像法蘭的泄漏那樣，可以帶壓堵漏。所以加強對動(dòng)設備的定期檢維修，無(wú)論是故障性維修還是預防性維修，都是非常有必要的。

     國家安監總局在2013年至2014年，連續兩次發(fā)文都強調了這個(gè)事項：

     一個(gè)是2013年發(fā)布的88號文《國家安全監管總局關(guān)于加強化工過(guò)程安全管理的指導意見(jiàn)》，另一個(gè)是2014年發(fā)布的94號文《國家安全監管總局關(guān)于加強化工企業(yè)泄漏管理的指導意見(jiàn)》。

02 影響DCS系統的穩定性，可靠性

    DCS系統長(cháng)期運行后可能產(chǎn)生的常見(jiàn)問(wèn)題及潛在隱患多種多樣，如：

  （1）控制站的卡件和操作站的工控機可能存在不同程度的腐蝕，造成部分元器件性能被破壞，縮短使用壽命，多數時(shí)候腐蝕也將導致板卡/模塊出現各種形式的失效；（自2006年7月1日，歐盟領(lǐng)布的RoHS指令關(guān)于在電子電器設備中限制某些有害物質(zhì)指令）生效以來(lái)，無(wú)鉛工藝在PCB/PWB生產(chǎn)過(guò)程中被非常廣泛的采用，這也導致了腐蝕問(wèn)題成為了電子元器件失效故障的最主要的因素之一）；

    有調查研究表明，超過(guò)80%的控制系統電子元器件的失效/故障都是由于腐蝕及各種形式的電磁場(chǎng)浪涌干擾導致的。

  （1）系統使用時(shí)間過(guò)久，可能存在卡件的元器件老化，導致精度下降、信號漂移等問(wèn)題；

  （2）由于趨勢數據存儲等反復操作，操作站工控機硬盤(pán)可能存在碎片及壞磁道，影響系統運行速度，且存在數據丟失的重大安全隱患；

  （3）DCS接地系統的工作狀態(tài)對于系統的安全穩定運行有著(zhù)重要作用。而實(shí)際上我們的研究表明，系統的接地線(xiàn)與接地銅條之間的接觸，由于長(cháng)時(shí)間的氧化等原因，經(jīng)常出現接地電阻（包括連接電阻）變大，影響系統接地性能，降低抗干擾能力；

  （4）主控卡和數據轉發(fā)卡之間的通訊，以及控制站和操作站之間的通訊，由于通訊線(xiàn)、接口老化等原因，可能存在數據包丟失的危險；

  （5）控制站的電源、卡件、卡件機籠以及操作站等部件內可能存在不同程度的積灰，導致容易產(chǎn)生元影響電子元器件散熱并進(jìn)而影響；

 （2）控制室周?chē)赡艽嬖诖艌?chǎng)及震動(dòng)，使系統串入干擾信號，影響系統監控的準確性和穩定性：

    由于工業(yè)現場(chǎng)環(huán)境的復雜性，盡管多數DCS目前已經(jīng)有了很高的EMC/EMⅡ指標，抗干擾問(wèn)題仍然是DCS面臨的重要挑戰。

04 系統點(diǎn)檢的優(yōu)點(diǎn)是？

    01提高DCS系統的可靠性，降低事故發(fā)生率，保證系統穩定運行。

    02通過(guò)定期的清掃除塵、更換性能劣化品等，可以使DCS系統使用壽命得以延長(cháng)。

    03可以防止因無(wú)計劃維護而突發(fā)故障給系統帶來(lái)破壞造成系統壽命縮短和給公司帶來(lái)的經(jīng)濟損失。

    04通過(guò)定期點(diǎn)檢，掌握系統運轉狀態(tài)、故障履歷，可以做到購置各種備件的計劃性，使得備件在庫存量和品種處于最佳狀態(tài)。

    05通過(guò)點(diǎn)檢可以預知和發(fā)現有隱患苗頭但是還未完全損壞或者發(fā)作的通道、元件和軟件。防止裝置由于DCS原因故障停車(chē)，做到風(fēng)險可控、隱患有效治理。

    隨著(zhù)生產(chǎn)規模的不斷擴大，工藝過(guò)程日益復雜，裝置對DCS的依賴(lài)性越來(lái)越強。與常規儀表不同，DCS是現代電子、計算機和通信技術(shù)的高度集成，它對維護技術(shù)的專(zhuān)業(yè)性要求較高。
    實(shí)踐證明，系統的、專(zhuān)業(yè)化的定期維護對保證DCS高可靠性地運轉、減少故障修復時(shí)間、降低總體維護費用，具有重要意義。