DCS报警系统存在问题分析及整改措施

DCS报警系统存在问题分析及整改措施

新疆克拉玛依石化公司

葛晓强李荣李欣

摘要：以具体案例为事实，详细分析装置集中控制系统报警存在的设置和管理的问题，针对存在的问题进行了整改，并制定了预防措施。

关键词：报警；问题；整改

引言

目前炼厂日常操作采用最多的就是DCS（Distributed Control System）系统暨装置集中控制系统，装置DCS系统本身或生产工况发生异常时，系统能够利用计算机自动扫描，及时发现，及时发出信号，并在第一时间提醒和警示操作人员进行处理，必要时计算机还可以根据预先设定的计算机控制程序进行自动处理，这一全过程就是DCS的报警过程。报警基本包括系统报警和过程报警两种类型，具体表现形式是以下几种：

A、相关位号的数据、图例颜色变化（变成红色或者黄色）；

B、报警系统的声音提醒；

C、灯光闪烁（变成红色或者黄色）；

D、对于高级、完善的系统甚至可以实现自停、自应急等程序控制。

报警体现了集中控制的先进性，同时为装置提供了安全保障。但是如果对报警设置和管理不当，又会造成处理不及时、安全隐患等诸多问题，下面就以具体实例来分析集中控制系统的报警存在的问题，并对存在的问题进行了整改，并制定了预防措施。

1报警存在的问题

1.1报警设置过多

在一套装置上把很多的功能都赋予报警，如加氢装置调节阀数量多达上千个，对该调节阀限位大量设置报警，操作过程中是每间隔3秒钟、5秒钟就报警一个，DCS画面满盘数据闪烁，左上角不停地在闪黄色、红色的位号、数据，一天报警成千上万，不仅影响正常操作与监控，而且造成操作人员的麻痹思想，熟视无睹了。

统计某石化公司各生产装置在2010年4月26～5月2日报警数量，具体见表1所示。从表1中我们可以看到，单套装置报警非常多，按照岗位操作人员每分钟处理一个报警测算，实际报警远远超过了操作人员的处理能力，因此过多的报警信息，不但不能起报警作用，反而削弱了重要报警信息的预警提示功能。以2003年8月北美洲东部地区发生了一次大面积停电事故为例。【1】该地区电网长期超负荷运行, 操作人员对泛滥的报警不重视,操作效率低下、同时缺乏对报警应急预案的培训和演练,使得事故状况恶化。

表1 某石化公司装置一周的报警数量统计表

报警数26日27日28日29日30日1日2日

蒸馏I套14001 10290 12035 10143 12915 11181 10949 蒸馏II套694 782 846 926 1002 1078 986 催化裂化1536 1203 1802 824 536 467 229 丙烷II套630 435 1834 2170 2772 3374 3976 丙烷III套879 689 878 690 690 852 614 糠醛I套322 125 653 456 832 526 626 焦化II套5268 3456 1536 4263 3682 2932 3695 制氢I套780 590 735 825 803 830 859 制氢II套359 320 487 516 580 644 708 柴油加氢II套641 1142 1067 1356 1250 1521 1664 加氢脱酸1124 1238 1146 1205 1510 1466 1540 加氢处理382 352 578 386 615 512 662 柴油加氢I套1635 2210 1200 1913 2196 2478 2761 催化重整1234 2356 899 682 1526 1012 903

苯抽提306 84 820 1086 502 978 1117 高压加氢I套12536 12532 12636 12668 12718 12768 12818 高压加氢II套16831 13456 15898 14356 13890 13391 15893 气体分馏2539 1521 3440 3401 3851 4302 4752 脱硫II套 2 1 0 1 4 3 3 酸性水II套15 15 0 1 31 18 20 硫磺II套 1 1 0 1 3 2 3 低压瓦斯回收 4 8 0 0 12 7 8 公司合计61719 52806 58490 57870 61919 60342 64786

1.2报警设置过少

有些装置又对报警参数少设或设置过宽，导致报警偏少，关键时候起不到利用计算机自动扫描、不能及时发现问题，并不能在第一时间发出提醒和警示信号作用。2005年12月英国Buncefield油库发生一起爆炸事故。【1】事故原因就是油

罐自动测量系统（ATG）在进汽油时无法正常工作，油进满、溢出约300吨汽油挥发形成油气云，遇过路的拉油罐车排气管喷出火星引爆油气云酿成大事故。事故造成20余座油罐被烧毁，43人受伤，直接经济损失2.5亿英镑，约35亿元人民币。这是一起典型的对高自动化控制的系统仪表参数报警设置过少，出现不报警、假数据、联锁不动作等，最终造成了重大安全隐患。

1.3报警不及时响应

日常操作中，存在操作不及时处理仪表故障，甚至有操作工嫌报警声音吵，操作工擅自关掉高液位报警和联锁，导致报警和联锁功能失灵等等一系列失误，最终酿成了大事故。2005年3月BP公司Texas City 炼油厂发生了一起爆炸事故。【1】事故造成15人死亡，180人受伤，主要过程和原因是：蒸馏检修后开工，塔底高液位操作（指标是0-3英尺，进油液位实际控制预计4英尺、想多进一点油作为装置循环垫底油，减少再引油次数），但是塔底排出物料流量报警未开，操作工也未确认，后来操作工嫌报警声音吵关掉了高位报警和自动联锁，被加热的原油从装满的分馏塔顶溢出，进入火炬系统，大量油品再从火炬烟囱喷出，油气被吸入停放在烟囱附近9米的未熄火作业车，引爆并炸毁了整个德州炼油厂。

2报警整改措施

2.1 国际上的报警管理标准

国际标准协会（ISA ）和美国国家标准学会（ANSI ）在2009年推出了一个新的标准ISA-18.2 “Management of AlarmSystems for the Process Industries”英国EEMUA协会经过调查各制造业的生产的生产报警频次，制定了制造业的报警基准：日允许报警≯144次。具体见下表1。【2】

表1 报警行业基准列表