报警管理在乙烯裂解装置上的应用(2)

　　在乙烯裂解装置中，由于项目执行深度欠缺及DCS组态中存在的一些不足，整个装置的静态报警优先级指标偏离了EEMUA建议的目标，再加上装置上在运行阶段，小组成员讨论出来的DCS修改内容需要在装置上在合适的机会予以实施，故整个装置的动态优先级性能不是很理想，但主要区域——裂解区域离EEMUA建议更近了，这得益于对裂解炉的报警优化讨论比较充分并且炉子有单独停炉修改DCS组态的机会。
　　三、乙烯裂解装置的报警优化实施
　　这是整个报警优化工作是否能够达到预定效果的关键步骤。项目实施前，应成立由操作工、工艺工程师、DCS工程师和Honeywell报警管理专家组成的报警管理项目组，该小组人数以3～5人为好，小组成员应集中时间办公，以排除干扰。小组成员应参加报警系统优化的培训课程，接受报警管理的理念，如报警不是越多越好、必须将操作人员的注意力集中到最重要的报警上面、应抑制没有意义的报警、报警描述必须清楚和容易理解等。
　　1 静态报警优化
　　在这个阶段，首先需收集乙烯裂解装置的报警策略设计文档及报警台帐，小组成员利用HAZOP（危险与可操作分析）方法，对每一个设计的报警点进行分析，以判定报警优先级或修改报警值等。在这个分析阶段，我们发现了DCS系统在报警组态上的不合理问题，譬如，PKS DCS中“DACA”块中的“ROCNEGALM”（PV值负向变化率报警）和“ROCPOSALM”（PV值正向变化率报警），均被赋予了“LOW”级别的报警，但报警参数一栏却是“NAN”。
　2 动态报警优化
　　利用Matrikon Alarm Manager数据采集器，通过OPC A&E接口收集DCS系统的报警和事件数据，生成相应的报警汇总报告，以对动态报警活动和事件进行统计分析和改进，Matrikon Alarm Manager提供了多种工具用以分析改进动态报警，典型的有：
　　①最为频繁的报警
　　②因果报警定义：当某个“父”报警发生时，某个“子”报警也同时发生，在1分种内有2次这样的现象，则定义为1次关联。建议当预测度（predictability）大于40%时，必须对父、子报警的关系进行审阅，以决定报警取舍。
　　③持续不断的报警（Chattering Alarms）定义：以10s为时间片断，片断内发生的报警次数占总时间片断的百分比。这种报警多发生在当某个报警值设定在报警临界状态时，报警总是“喋喋不休”地在报警上下限或死区附近来回波动。解决这个问题的方法有：对于数字量信号，可以采取加延时的办法予以处理，对于模拟量信号除了加延时外，还可以通过设置报警死区的方式实现。
　　④长时间的持续报警（STANDING ALARMS）定义：持续超过24小时的报警。对持续很长时间的报警，报警优先级的设置非常重要，需要对其重新评估，一般地，长时间持续的报警其优先级不应该设的太高，大量出现持续报警表明工厂运行糟糕或者这些报警根本不需要操作员的关注，对后一种情况，这些报警应予以设法处理。在乙烯裂解装置中，我们针对裂解炉在不同工况下的报警设置进行了“智能化处理”，乙烯裂解炉有四种运行状态：“运行”、“热备”、“烧焦”、“停炉”，在“热备”、“烧焦”和“停炉”时，有很多过程参数会偏离正常运行区域而报警，为了减少这种无意义的报警，通过在DCS中做顺控逻辑，把这三种模式下对应的报警信号予以抑制。通过这个方式，分别屏蔽了在“停炉”、“烧焦”、“热备”状态下共115个、23个和8个报警信号。
　　四、存在的问题
　　乙烯裂解装置的报警优化后，在静态报警负荷方面，由于“DI”、“DO”等数字量类型的报警数偏离KPI性能指标较多，再加上“AI”和“PID”控制器类型的报警数也接近了KPI指标的上限，故导致整个装置的静态报警设置数量指标不理想。这影响了动态负荷特性，譬如：
　　①每天有接近几百个报警被操作工暂时挂起或屏蔽，这些被屏蔽的报警应进一步研究其原因，如果考虑这些被屏蔽的报警，则动态报警负荷超出了EEMUA目标值。
　　②在报警优先级比例方面，尽管在裂解区域的报警级别比例已经基本接近EEMUA目标，但整个装置的报警优先级指标离目标还有很大距离，特别是有大量的报警集中在高优先级，这意味着在过程/装置波动期间，操作员须查看所有的报警。
　　这些问题的造成，主要原因是静态报警优化做得还不够深入，项目小组成员都是临时从生产中抽出来进行讨论的，在项目后期，甚至在个人办公室独自开展分析工作，因此缺乏共同论证；另外，对于动态报警的日常分析和处理力度不够大，如每天分析最为频繁的报警、操作工干预最多报警等等，由于企业中缺乏专门的报警管理团队予以持续的跟踪，因此导致了已经优化好的指标在运行一段时间后又出现偏离现象。
　　五、小结
　　随着生产和操作要求的进一步提高，自动化系统内的报警管理从来未曾象现在这样重要过，毫无疑问，报警系统的效率低下，会抵消整个DCS的功效。乙烯裂解装置的报警优化实施，不仅进一步提升了DCS系统的报警性能，更重要的是为我们引入了一种全新的报警管理方法。

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