炼油化工装置报警管理优化方法的研究与应用

炼油化工装置报警管理优化方法的研究与应用

司可

中国石油哈尔滨石化公司 黑龙江省哈尔滨市 150000

摘要：“管安全就是管风险，管风险就要关注异常”。随之而来的主要问题就在于如何及时有效的觉察、关注异常。随着工业发展和自动化程度的提高，多数石化企业将关注异常的焦点逐渐转向以分布式控制系统为基础的报警管理上，然而目前企业实际的报警管理仍存在较多问题。主要体现在管理缺失、职责划分不清、报警设置不合理等方面，从而导致报警泛滥现象，可能引发严重的事故。因此更加科学合理的报警管理对保证工业过程的安全性、可靠性和经济性具有重要意义。针对报警泛滥问题，国内外研究学者做了大量工作。本文主要分析炼油化工装置报警管理优化方法的研究与应用。

关键词：炼油化工装置；报警管理；报警优化；报警分级管理

引言

报警管理系统实现报警作为装置的第一道安全防线作用，直观反映装置的安全平稳运行状态，应用报警管理系统监控装置DCS报警状态，对报警数据进行科学的统计、分析和优化，实现对报警点、报警阈值、优先级的规范管理，提高炼化装置的生产运行安全性。

1、炼油化工装置报警系统现状分析

随着智能工厂的建设，设备离散控制系统(DCS)应用广泛，报警设置变得简单易行，过度依赖于DCS系统报警点的增加，可以全面控制设备的运行。对实际生产中警示数据的分析表明，警示扩散的主要原因是警示阈值设置不合理，警示点的警示阈值不考虑炼油化工内部过程变量之间的关联性和操作人员的响应时间，只考虑设备和过程的安全性。一个进程中的许多参数点监控过程参数会导致警报传播。其次，报警点优先级模糊或优先级类型不匹配。例如，横河DCS系统根据警报类型(过程/米)划分优先级，霍尼韦尔DCS系统根据过程参数位划分优先级，DCS系统运行时不考虑警报优先级设置。精炼装置过程现场，参数多，收到的报警数据巨大，报警优先级不明，操作人员只能按顺序盲目处理报警，不能快速处理报警的根本原因，不能及时抑制报警的蔓延。第三，很难区分不同类型的警报、有效的警报。不同的DCS系统有不同的报警系统功能，设置报警标准的方式也不同。炼油企业报警DCS系统报警记录大致可分为过程报警、系统报警。过程警报可分为高过程警报、低过程警报、偏差警报、速度警报、仪表开启警报、仪表不利值等，这将在同一过程参数点产生不同类型的警报，使操作员无法访问这些警报，从而传播警报。第四，对警报的有效性评估不及时。设备长时间运行、设备老化、工作条件变化、忽视报警重要性等都会影响设备报警系统，使报警系统无法满足管理要求。不定期评估仪器报警系统的性能，就无法及时识别报警系统设置不合理，导致报警系统效率降低，报警次数增加。

2、DCS报警存在的普遍问题

可以将警报系统的主要功能定义为警报系统的S，以便操作员注意需要及时评估或采取行动的生产条件。因此，警报系统必须告诉操作员该怎么做，帮助操作员管理工作和资源，集中精力做最重要的事情。为了达到这个目的，必须通知、报告和指示每个警报。提交给操作员的所有警报对操作员都必须有用和相关。所有警报都需要明确的反应，操作员必须有足够的时间对警报做出明确的反应。为了实现这些目标，警报系统设计必须明确考虑人的限制。根据过去的经验，警报系统的大部分故障不是设备故障，而是人为故障造成的，因此要特别注意人为问题。实际上，降低风险主要是通过提高设备可用性而不是完整性来实现的。因此，在警报系统中，无论是正常模式还是混乱模式，设备都不能被过载的过度警报干扰。应定期检查警报系统的性能，以避免警报过载。操作员面前提供的警报非常有用，几乎是假的或没有用的。操作员应接受与使用警报系统有关的培训。警报必须有适当的优先级。但是对于石化企业来说，由于装机量大、难度大，每天都有大量的报警干扰运营商，重要的报警信息往往被忽视，给正常生产带来了很多风险。重复警告会使操作员容易忽略潜在的重要问题，干扰操作员的正常运行。另外，警告过于分散，很难从警报信息中分析警报原因和改善措施。此外，DCS警报还存在错误、过期、重复和设置不适当的警报等问题。

3、炼油化工装置报警管理优化方法

3.1报警管理现状评估

针对炼油化工装置报警管理的现状，应进行科学、细致的评估，才能有效推进后续优化内容。报警管理的现状评估应包括报警管理制度现状、报警参数的筛选情况、报警值设置合理性评估状况、报警参数分类合理性评估状况、DCS设置一致性评估状况、报警性能评估状况以及报警处置情况等内容。

3.2报警设置分析与优化研究

①报警参数的分类分级主要包括报警参数的选择以及优先级的划分。根据试点装置的PID与DCS界面对报警参数点分类梳理，主要包括工艺参数、设备参数、污染物外排指标参数。然后针对已梳理的报警参数点产生偏离的场景，确定报警的优先级，将报警分为关键、重要、一般和无报警四个级别，分别用红色、橙色、黄色和蓝色表示。②报警设置分析优化A.报警设定值优化：根据现状分析结果，对部分不合理的报警设定值进行调整。B.DCS系统设置优化：DCS系统中一键消除报警按钮的操作使用程序及管理规定；不同报警的颜色、声音等的合理设置。C.无效报警的消除：根据现状评估状况，对装置的无效报警进行消除。

3.3报警设定值的选择

如果选择设置报警，操作人员必须有足够的时间完成应答操作，并确保设备安全、不间断地运行。基本过程控制系统必须选择相应的警报设置，这些设置不能与SIS或其他系统的警报设置重复。在进程中，根据任务条件，可能需要设置不同的警报设置，所有警报设置和相关的进程任务条件都必须记录并存档。

3.4消除DCS系统内的无效报警

DCS系统由于各种原因有许多不必要的重复警报和警告，对操作人员没有实际参考价值。这统称为无效警告。这种类型的警报通常分类如下:首先，在设备建造期间，DCS制造商的技术支持代表在DCS系统配置期间，在系统中创建了许多警报点，可用于实验0。但是，在整个系统配置完成后，由于这些警报没有得到处理，DCS系统警告说，屏幕上经常会出现带有字母或英语说明的未知警报，这些警报经常会干扰员工的工作或引起不必要的恐慌。其次，在DCS系统配置期间，DCS系统中的一些设备上可能会出现两个相同的警告点。只有一个报警点被吸引到控制逻辑上，当m值测量达到报警设置时，DCS系统报警屏幕上同时产生两个相同的报警信息，其他报警信息对人员工作没有意义。对于这些警报，可以从系统中删除它们。此外，安全监管文件3 [2014] 116、国家安全监管总局关于加强化学安全仪表系统管理的指导意见，安全仪表系统应独立于过程控制系统，因此预警管理应完全独立。

3.5多工况报警的管理

在工艺设备中，大多数报警设备用于设备的正常工作状态。但是，对于工艺设备，通常有两种或多种正常工作状态，包括启动状态、停机状态、产品品牌转换、供应源转换、工艺工作量更改等。在正常运行状态下，如果某些处理单元或备用设备处于正常空闲状态，则警告很可能会扩散，因为这可能会产生很多不必要的警报，或者逐渐成为过时的警报。按照成功警告控制规范的要求，正常的过程操作中不应该出现警告。只有在控制系统中出现异常模式或意外故障时，才会出现警报。多任务警报控制，允许根据处理单元或处理设备的不同操作条件执行动态警报设置。

结束语

良好的报警管理是保证企业安全生产和装置平稳运行的重点。本文提出的系统化、规范化报警管理优化方法，进一步完善了报警管理程序，转变了传统报警管理模式，并辅以软件相结合，为石化企业的报警管理优化提供了科学有效的参考提升模式。

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