熱工保護(hù)誤動(dòng)及拒動(dòng)原因分析及控制措施

魏勇

摘要：隨著DCS控制系統(tǒng)的成熟發(fā)展，熱工自動(dòng)化程度越來(lái)越高，憑借其巨大的優(yōu)越性，使機(jī)組的可靠性、安全性、經(jīng)濟(jì)性運(yùn)行得到了很大的提高。但熱工保護(hù)誤動(dòng)和拒動(dòng)的情況還時(shí)有發(fā)生。任何一個(gè)環(huán)節(jié)的故障都有可能通過(guò)熱工保護(hù)系統(tǒng)發(fā)出跳機(jī)停爐信號(hào)，從而造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。因此，如何提高保護(hù)系統(tǒng)的可靠性是一項(xiàng)十分重要而又迫切的工作。

關(guān)鍵詞：熱工保護(hù)；可靠性；誤動(dòng)；拒動(dòng)；經(jīng)濟(jì)損失

熱控保護(hù)系統(tǒng)對(duì)提高機(jī)組主輔設(shè)備的可靠性和安全性具有十分重要的作用。在主、輔設(shè)備發(fā)生某些可能引發(fā)嚴(yán)重后果的故障時(shí)，及時(shí)采取相應(yīng)的措施加以保護(hù)，從而軟化故障，停機(jī)待修，避免發(fā)生重大的設(shè)備損壞和人身傷亡事故。但在主輔設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)，保護(hù)系統(tǒng)因自身故障而引起動(dòng)作，造成主輔設(shè)備停運(yùn)，稱為保護(hù)誤動(dòng)，并因此造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失；在主輔設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)系統(tǒng)也發(fā)生故障而不動(dòng)作，稱為保護(hù)拒動(dòng)，并因此造成事故的不可避免和擴(kuò)大。

1熱工保護(hù)誤動(dòng)、拒動(dòng)原因分類

熱工保護(hù)誤動(dòng)、拒動(dòng)的原因大致可以概括為：DCS軟、硬件故障；熱控元件故障；電纜接線短路、斷路、虛接；熱控設(shè)備電源故障；人為因素；設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試存在缺陷。

2熱工保護(hù)誤動(dòng)、拒動(dòng)原因分析

2.1DCS軟、硬件故障

隨著DCS控制系統(tǒng)的發(fā)展，為了確保機(jī)組的安全、可靠，熱工保護(hù)里加入了一些重要過(guò)程控制站兩個(gè)CPU均故障時(shí)的停機(jī)保護(hù)，由此，因DCS軟、硬件故障而引起的保護(hù)誤動(dòng)也時(shí)有發(fā)生。主要原因是信號(hào)處理卡、輸出模塊、設(shè)定值模塊、網(wǎng)絡(luò)通訊等故障引起。

2.2熱控元件故障

因熱工元件故障（包括溫度、壓力、液位、流量、閥門(mén)位置元件、電磁閥等）誤發(fā)信號(hào)而造成的主機(jī)、輔機(jī)保護(hù)誤動(dòng)、拒動(dòng)占的比例也比較大，有些電廠因熱工元件故障引起熱工保護(hù)誤動(dòng)、拒動(dòng)甚至占到了一半。主要原因是元件老化和質(zhì)量不可靠，單元件工作，無(wú)冗余設(shè)置和識(shí)別。

2.3電纜接線短路、斷路、虛接

電纜接線斷路、斷路、虛接引起的保護(hù)誤動(dòng)主要原因是電纜老化絕緣破壞、接線柱進(jìn)水、空氣潮濕腐蝕等引起。

2.4設(shè)備電源故障

隨著熱控系統(tǒng)自動(dòng)化程度的提高，熱工保護(hù)中加入了DCS系統(tǒng)一些過(guò)程控制站電源故障停機(jī)保護(hù)。因熱控設(shè)備電源故障引起的熱工保護(hù)誤動(dòng)、拒動(dòng)的次數(shù)也有上升的趨勢(shì)。主要原因是熱控設(shè)備電源接插件接觸不良、電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)不可靠導(dǎo)致。

2.5人為因素

因人為因素引起的保護(hù)誤動(dòng)大多是由于熱工人員走錯(cuò)間隔、看錯(cuò)端子排接線、錯(cuò)強(qiáng)制或漏強(qiáng)制信號(hào)、萬(wàn)用表使用不當(dāng)?shù)日`操作等引起。許多機(jī)組因熱控設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試存在質(zhì)量缺陷導(dǎo)致機(jī)組熱工保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)。

3防止熱工保護(hù)誤動(dòng)、拒動(dòng)應(yīng)采取的措施及對(duì)策

3.1盡可能地采用冗余設(shè)計(jì)。

過(guò)程控制站的電源和CPU冗余設(shè)計(jì)已成為普遍，對(duì)一些保護(hù)執(zhí)行設(shè)備（如跳閘電磁閥）的動(dòng)作電源也應(yīng)該監(jiān)控起來(lái)。對(duì)一些重要熱工信號(hào)也應(yīng)進(jìn)行冗余設(shè)置，并且對(duì)來(lái)自同一取樣的測(cè)點(diǎn)信號(hào)進(jìn)行有效的監(jiān)控和判定，重要測(cè)點(diǎn)的測(cè)量通道應(yīng)布置在不同的卡件以分散危險(xiǎn)，提高其可靠性。重要測(cè)點(diǎn)就地取樣孔也應(yīng)該盡量采用多點(diǎn)并相互獨(dú)立的方法取樣，以提高其可靠性，并方便故障處理。一個(gè)取樣，多點(diǎn)并列的方法有待考慮改進(jìn)?？傊哂嘣O(shè)計(jì)對(duì)故障查找、軟化和排除十分快捷和方便。

3.2盡量采用技術(shù)成熟、可靠的熱控元件

隨著熱控自動(dòng)化程度的提高，對(duì)熱控元件的可靠性要求也越來(lái)越高，所以，采用技術(shù)成熟、可靠的熱控元件對(duì)提高DCS系統(tǒng)整體的可靠性有著十分重要的作用，根據(jù)熱控自動(dòng)化的要求，熱控設(shè)備的投資也在不斷地增加，切不可為了節(jié)省投資而“因小失大”。在合理投資的情況下，一定要選用品質(zhì)、運(yùn)行業(yè)績(jī)較好的就地?zé)峥卦O(shè)備。以提高DCS系統(tǒng)的整體可靠性和保護(hù)系統(tǒng)的可靠性、安全性。

3.3保護(hù)邏輯組態(tài)進(jìn)行優(yōu)化

優(yōu)化保護(hù)邏輯組態(tài)，對(duì)提高保護(hù)系統(tǒng)的可靠性、安全性，降低熱控保護(hù)系統(tǒng)的誤動(dòng)、拒動(dòng)率具有十分重要的意義。

3.4提高DCS硬件質(zhì)量和軟件的自診斷能力

努力提高DCS系統(tǒng)軟、硬件的質(zhì)量和自診斷能力，對(duì)提前預(yù)防、軟化故障有著十分重要的作用。

3.5對(duì)設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試、檢修質(zhì)量嚴(yán)格把關(guān)

提高熱控設(shè)備的設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試、檢修質(zhì)量對(duì)提高熱控保護(hù)的可靠性有著長(zhǎng)遠(yuǎn)的重要意義。

3.6嚴(yán)格控制電子間的環(huán)境條件

溫度、濕度、灰塵及振動(dòng)對(duì)熱控電子設(shè)備有十分大的影響。嚴(yán)格控制電子間的環(huán)境條件，可以延長(zhǎng)熱控設(shè)備的使用壽命，并且可以提高系統(tǒng)工作的可靠性。這一點(diǎn)，一定要引起我們足夠的重視。

3.7提高和改善熱控就地設(shè)備的工作環(huán)境條件

就地設(shè)備工作環(huán)境普遍十分惡劣，提高和改善就地設(shè)備的工作環(huán)境條件，對(duì)提高整個(gè)系統(tǒng)的可靠性有著十分重要的作用。如：就地設(shè)備接線盒盡量密封防雨、防潮、防腐蝕；就地設(shè)備盡量遠(yuǎn)離熱源、輻射、干擾；就地設(shè)備（如：變送器、過(guò)程開(kāi)關(guān)等）盡量安裝在儀表柜內(nèi)，必要時(shí)對(duì)取樣管和柜內(nèi)采取防凍伴熱等措施。

3.8嚴(yán)格執(zhí)行定期維護(hù)制度

做好機(jī)組的大、小修設(shè)備檢修治理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患，使設(shè)備處于良好的工作狀態(tài)。做好日常維護(hù)和試驗(yàn)。停機(jī)時(shí)，對(duì)保護(hù)系統(tǒng)檢修徹底檢修、檢查，并進(jìn)行嚴(yán)格的保護(hù)試驗(yàn)。

加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)，提高熱控人員的技術(shù)水平和故障處理能力。

4 結(jié)束語(yǔ)

在一定意義上講，“有故障”是絕對(duì)的。但是，故障與事故之間并不是必然的關(guān)系，對(duì)故障也不是不能防范，要害是如何盡早檢測(cè)、發(fā)現(xiàn)故障，然后預(yù)防、軟化、控制和排除故障，避免故障的進(jìn)一步擴(kuò)大。努力使熱工保護(hù)的正確動(dòng)作率達(dá)到100%，這是我們?cè)O(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、檢修人員追求的最高目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1]徐科軍.傳感器與檢測(cè)技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2007.

（作者單位：勝利石油化工總廠動(dòng)力車(chē)間）