火力发电企业DCS故障应急预案常见问题综述

张力今

（华电电力科学研究院有限公司）

0 引言

DCS是火力发电企业的重要控制设备，其功能范围覆盖锅炉、汽机、公用及辅机等各个系统，运行人员通过DCS系统操作各设备以达到安全生产的目的，因此DCS系统运行的可靠性对生产过程的安全性有重要影响，一旦DCS系统故障极可能导致运行人员无法操作现场设备而发生生产过程失控，严重时会导致人身伤害或设备损失［1-2］。因此，针对DCS故障的预控是应对其故障情况下紧急操作与故障处理的重要保障，依据《火力发电厂分散控制系统故障应急处理导则》（DL／T 1340-2014）及《发电厂热工仪表及控制系统技术监督导则》（DL／T 1056-2019）应建立相应的DCS故障应急处理和长效管理机制，确保DCS发生故障时能够准确、正确、快速的组织故障处理，最大限度的降低其故障对系统安全运行造成的影响。

各发电企业依据相应标准均编制了DCS故障应急预案，在技术监督检查中，对其编制预案的内容与相配套开展的培训及演练工作开展了资料检查、现场询问等分析工作［3］。对各发电企业编制的故障应急原进行对比总结，发现存在“重视程度不高”、“故障类型覆盖不全”等问题，其对DCS系统故障时发电企业能否及时准确的进行处置有较大影响，在此对各问题进行总结分析并提出相应对策，帮助发电企业进一步完善DCS故障应急预案。

1 DCS故障应急预案执行的主要问题

按照工作要求，每年度在集团内发电企业开展火力发电企业技术监督检查工作，DCS故障应急预案的编写内容、执行与演练是热工技术监督检查的重要内容之一，是保障DCS故障下应急处置安全有效的重要技术指导与管理文件。随着当前DCS故障案例的频发，其在技术管理中有着十分重要的地位，应高度重视其编写与执行的质量。在检查中发现DCS故障应急预案在编写与执行等方面存在的主要问题有以下几点，以供参考。

1.1 发电企业对DCS故障应急预案重视程度较低

在日常火力发电企业生产中，DCS系统的可靠性较高，不常发生故障，但当发生故障时，往往会产生较严重的影响。因DCS可靠性较高，故障率较低，发电企业往往忽视其一旦故障可能带来的严重结果，造成DCS故障应急预案中相关内容往往与实际脱离较大，不具备实际可执行性［4］。发电企业对DCS故障应急预案重视程度较低主要表现在以下几点：

（1）组织机构不完整。

部分发电企业组织机构仅限于生产管理部及检修部热工专业，组织机构不完整。《火力发电厂分散控制系统故障应急处理导则》（DL／T 1340-2014）要求“发电厂应建立应急组织体系，成立分散控制系统故障应急处理领导机构，由企业主管生产的领导担任组长，运行、维护、生产、设备及后勤物资保证部门相关人员为机构成员，以便统一协调应对故障应急处理”，DCS故障应急处理是发电企业各专业协调、统一配合、统一执行、统一行动的紧急事件，如果将组织机构仅限于热工专业，热工专业作为DCS设备管理专业虽然承担主要责任，但是无法协调各部门与专业，一旦发生DCS故障，各部门与专业无法协调调度，极大可能直接导致事故处理失败，因此应按照要求建立由公司生产领导担任组长的组织机构，发生事故时充分调度各方力量确保事故处理成功。

（2）应急预案演练参与专业不全。

现场检查演练记录，仅为热工专业自行演练、自行组织，未见运行技术人员参加。每一项现场应急处置预案都包括故障现象与故障处理两个环节，运行技术人员作为DCS监盘人员，是DCS故障第一发现者，对准确判断DCS故障、抢修DCS故障有重要作用，尤其在之后的故障处理阶段，也承担着保证发电系统安全运行的重要职责，因此也要明确了解不同DCS故障的现象及相应的故障处理措施。运行人员未能参加事故演练造成重要部分的缺失，使事故演练达不到预期效果。

（3）应急预案演练次数较少。

现场检查发现，多数发电企业DCS故障应急预案的演练仅为一年一次，且DCS故障演练项目始终重复。虽然《火力发电厂分散控制系统故障应急处理导则》（DL／T 1340-2014）有如下要求：“分散控制系统故障应急处理预案演习应每年进行一次，演习穿插在全厂的反事故处理演习过程中进行”，一年一次符合导则要求，但在实际执行时，一年一次的演练无法让相关人员熟悉了解整个工作流程和故障处理程序，经现场询问，技术人员演练后对预案仍旧不熟悉、不了解、不清楚，无法达到预案编制的目标。

综上所述，因DCS作为火力发电企业核心控制设备，其较高的设备可靠性降低了对其故障风险的重视程度，使DCS故障应急预案的执行、演练等均有不足，为DCS故障处理埋下了安全隐患。

1.2 发电企业DCS故障应急预案编写内容不全

DCS是一个复杂的系统，其任何一个子系统或设备故障都可能导致整体工作异常，因此故障原因也多种多样，DCS故障应急预案作为紧急处置依据文件，同样应为事故处理提供技术依据［5］。但对各发电企业编写内容进行分析仍存在以下问题：

（1）职责划分不清晰。

未对各部门与岗位的工作执行进行明确要求，各工作小组对工作内容与所负责任不了解，事前未梳理协调好，事故现场极易发生职责不清、上下不通等问题，耽误事故的处理，浪费宝贵的抢修时间。

（2）只编写厂内发生过的事件，未编写同类型事件。

查阅DCS故障应急预案，DCS故障只限于厂内发生过的事件，未对同类型DCS可能发生的故障进行梳理，对未知故障的应急处置能力较弱。当发生其他未发生过故障时，只能依靠DCS厂家逐步分析与排除，耗费时间较长，无法满足紧急抢修的紧迫性要求，不利于事故的紧急处置。

（3）编写故障类型不全。

依据《火力发电厂分散控制系统故障应急处理导则》（DL／T 1340-2014）规定，DCS故障类型主要分类见下表。

表 DCS故障分类表

由表可知，总计5个故障类型，其中又分为9个细化的故障类型，DCS故障类型是复杂且多样的，但在实际检查中发现，部分发电企业DCS故障应急预案故障类型编写不全面，仅仅包括厂内发生过的故障，忽视了DCS其他故障，无法指导开展应急处置工作。

（4）技术处置措施极为简略。

检查发现，技术处置措施描述极为简略，只有对DCS极为熟悉的技术员方可按照要求执行操作，一般员工虽然列入应急工作小组但不懂其技术处置专业用语及过程，一旦发生事故极容易发生误操作事件，导致事故进一步扩大，因此需要进一步细化DCS故障处置措施，尽量以图文形式进行，确保每位应急处置小组成员均清楚明白执行及操作过程。

综上所述，DCS故障应急预案编写内容仍有提升空间，通过划定清晰职责明确各部门各专业各岗位工作职责与内容，确保事故发生时各岗位有序开展工作，通过拓展故障类型，细化事故处置措施，规范化DCS故障排查、检修程序，提升专业处置DCS故障的技术能力。DCS故障应急预案不仅是指导DCS故障应急处置的指导文件，也是提高运行及热工技术人员的故障排查及处置手册。

1.3 DCS故障应急预案培训不到位

（1）DCS故障应急预案培训未列入技术监督培训计划。

检查相应年份的专业技术培训计划，未见DCS故障应急预案培训，除编写人员外，其余各级技术人员对应急预案中的技术措施、技术方法都不甚了解，不具备现场应急处置的技术能力。

（2）DCS故障应急预案培训方式单一。

利用每年一次演练的机会组织进行技术培训，主要参加人员为当日热工专业技术人员，培训方式较为单一。其他热工专业技术人员未得到培训，且受演练内容限制，故障种类与处置方法单一，不具备处置其余各类故障的技术能力。

综上所述，因培训工作不到位会造成DCS责任专业技术人员不具备熟悉掌握不同DCS故障下不同处理措施的能力，当真正发生DCS故障时无法及时排除故障恢复系统正常运行，不利于事故的处理。

2 DCS故障应急预案完善建议

（1）完善组织机构与职责划分。

发电企业应高度重视DCS故障应急处置工作，不要仅仅依靠于热工专业，要正确认识到DCS故障的处理是各部门各专业各岗位的共同责任，只有协同发挥好各方力量才能顺利解决DCS故障，恢复机组正常运行。因此，必须构建起完善的组织机构并对机构下辖各工作职责进行分工，确保事故发生时各司其职、各安其位、各尽其责，为顺利解决事故垫定组织基础。

（2）提高应急预案编写质量。

DCS故障应急预案是处置DCS故障的依据，其中不仅有涉及技术管理的部分，也涉及有DCS设备技术的部分，不应仅将其看作一份应对技术监督检查必不可少的文件而进行编制，而应作为一份技术支持文件或手册进行详细的、全面的编制。一是要拓展DCS故障的广度，不仅局限于本厂所发生的故障，要拓展至此型号、此品牌DCS所发生的故障，必要时要形成DCS故障处理手册，形成故障现象、故障处理等一些系列的指导文件，方便技术人员迅速查找与处置；二是要依据《火力发电厂分散控制系统故障应急处理导则》（DL／T 1340-2014）对DCS故障应急预案进行逐项核对，在自身技术管理储备欠缺的情况下，依据标准完成工作的模块及内容的搭建，确保不缺项、不漏项，为各个部分进一步的完善打好基础；三是可以参考《火力发电厂分散控制系统典型故障应急处理预案》等书籍进一步完善DCS故障应急预案，参考《分散控制系统典型故障快速查找表》、《控制系统故障典型故障处理操作卡》等资料，吸纳书中所长，不断补齐完善发电企业DCS故障应急预案，更全面地指导开展工作［6］。

（3）增加应急预案演练频次。

一年一次的演练无法覆盖各专业全体人员，参加人员也无法熟悉掌握工作流程与要求，对故障现象与技术处理操作等仍不熟悉，因此应增加演练次数。一是通过多次演练达到全员覆盖的效果，DCS故障应急预案内所有参与人员均应参加过演练，熟悉了解掌握本岗位工作内容和职责；二是通过多次演练检验DCS故障应急预案中的管理内容是否有与实际不符或欠缺之处，通过演习发现执行漏洞，不断补充完善；三是通过多次演练使运行人员与检修人员更加熟悉故障现象、了解故障原因、明白故障后果、掌握故障处理方法，避免发生故障后人员产生恐慌心理而导致误操作或其他问题，培养运行与检修人员过硬的心理素质。

（4）加强技术培训力度。

DCS系统作为控制的核心系统，其设备操作、维护等都具有较高的难度。处理DCS故障就要熟悉了解故障原因、故障处置每一步的操作、操作的意义、操作的作用，操作可能导致的风险等各个要素，对人员技术能力要求较高。即使在DCS故障应急预案内容足够详尽的情况下，不同人员执行仍会有所不同，因此要加强DCS系统技术培训力度，使各人员熟悉了解DCS故障应急预案中不同故障类型的原因、处置方法、工作风险因素危险点等，确保人员技术能力满足应急处置要求，具备实际开展相应工作的能力。

3 结束语

DCS故障具有突发性、复杂性与多样性等特点，作为发电企业生产的核心控制设备，其故障将对正常生产活动产生重大影响，因此在日常技术工作中，我们要高度重视DCS故障应急预案的相关工作，做好日常的技术资料汇总编写、演练及培训，才能在突发事件中牢牢掌握事故处理的主动权，保障生产系统的安全稳定运行。