石油化工生产装置报警有效性分析与管理

陈佳

克拉玛依市三达检测分析有限责任公司新疆维吾尔自治区834000

摘要：近年来，我国的石油化工行业有了很大进展，在石油化工行业生产过程中，由于报警系统的管理不善会导致报警数量过多、大量无效报警充斥在有效报警之中，影响装置运行的安全性。根据生产过程的变化，建立报警管理策略，提升报警系统的有效性，成为报警系统优化的重要手段。通过分析某公司运行部采取一系列提高报警管理水平的措施，报警数量受到严格控制，使化工生产装置平稳、安全、长周期地运行。

关键词：报警；有效性；管理；改进

引言

石油化工生产装置是一个或多个相互关联的工艺单元的组合，装置内单元是指按生产流程完成一个工艺操作过程的设备。石油化工生产装置发生火灾的机率高，燃烧速度快，极易蔓延造成大面积火灾，燃烧猛烈，辐射热值高，发生坍塌和爆炸的可能性大。不同装置的工艺技术、加工路线和工艺流程不同，火灾危险性和特点也有所不同。因此，在处置石油化工生产装置事故时，一定要掌握常见生产装置的结构组成，工艺流程，才能科学、安全、专业、环保的去处置，而初期处置不当，就可能贻误最佳战机，甚至可能因为处置不当而造成更大的灾情，威胁整个厂区，给后期的火灾扑救带来巨大的挑战。

1报警设置的必要性

报警是一种通过听觉的和/或视觉的方法，提醒操作人员设备故障、过程偏离、或者需要进行特定响应的异常状态。操作人员必须有足够的时间完成响应。而且，每个报警都应该具有预警作用、能够提供信息并作出指导，由于工业控制系统都预置了各种报警条件，所以报警的设置与采集变的非常容易。因此，判断报警必要性和减少报警数量在设计阶段反而不会成为主要考虑的因素。如果漏装报警会被认为是种失误，所以设计人员往往会将系统提供的所有报警激活，这就导致了控制系统的报警出现不受约束的情况，如超负荷报警、空报警、报警浪涌和错误优先级报警，这些都会干扰运行人员的操作，降低生产操作的效率，如果发生异常情况时的报警被掩盖，还会导致严重事故。

2常见化工装置事故危险性

（1）原油蒸馏装置火灾事故危险性。原油蒸馏装置火灾危险性属于甲类，主要火灾危险点为炉区、热油泵房、塔区、换热区。炉区包括常压炉和减压炉，是通过明火加热达到高温。其火灾危险性有：炉管易结焦导致局部过热造成炉管破裂；炉内介质含有硫、环烷酸等杂质易腐蚀管壁导致穿孔引发火灾；加热炉的燃料为煤气或燃料油，停工过程中错误操作可能导致炉膛爆炸。热油泵包括常压塔底泵和减压塔底泵，介质分别是350-360℃的常压塔底油和380-390℃的减压塔底油，热油泵输送油品的温度都高于该油品的自燃点，一旦发生泄露便会自燃起火。常见情况有：密封圈泄露、泵管线腐蚀穿孔泄露、法兰垫片泄露、放空阀内漏或未关泄露、泵的润滑系统故障、冷却水长时间中断。（2）催化裂化装置火灾事故危险性。催化裂化装置的火灾危险性主要有反再系统、分馏系统、吸收稳定系统。反再系统中反应器是油料在高温下反应的场所，控制不好压力差与料位，可能出现催化剂倒流导致火灾爆炸事故；整个反应过程温度高达700℃，一旦操作不当，导致空气进入就会发生爆炸事故。分馏系统中会有大量的油气进入管线，需要严格控制液位和压差，处理不当可能导致爆炸事故。（3）延迟焦化装置火灾事故危险性。延迟焦化装置的火灾危险点主要有原料缓冲罐、焦化加热炉、焦化塔、分馏塔。原料缓冲罐内为重油容易造成沸溢。焦化加热炉内会出现结焦导致局部过热从而导致炉管破裂发生火灾。焦化塔的火灾危险性主要在四通阀泄露、焦化塔上盖控制系统失灵热油冒出、焦化塔下口法兰泄露、焦化塔中上部的料位计辐射。分馏塔塔底如遇严重结焦和堵塞，会引起焦化分馏塔串油或冲塔事故而造成火灾。（4）催化重整装置火灾事故危险性。催化重整装置火灾危险性较大的设备一是反应器：预加氢反应和重整反应都在反应器内进行，器内不仅有昂贵的催化剂，而且充满着易燃易爆烃类、氢气等物质，操作温度高，压力较大，如反应器超温、超压，处理不当或不及时，将会使反应器及其附件发生开裂、损坏，导致泄漏，而引起火灾爆炸事故；二是高压分离器：反应物流在高压分离器进行油、气、水三相分离，压力和液位控制不当都有可能导致爆炸事故。

3主要改进措施

（1）优化调整工艺操作，严格执行工艺卡片，解决部分超出正常范围的操作所带来的报警问题。（2）可燃气体报警仪与有毒气体报警仪，需定期校对，为此建立定期工作，要求仪表专业定期标定校对。针对可燃气和有毒气体报警值设置错误的问题，重新设置报警值。（3）对于仪表量程设置偏小且仪表波动较大的，修改量程、增加阻尼时间、调整PID参数，减少仪表波动引起的报警。（4）对于持续报警，重复报警，如S-Zorb装置闭锁料斗程控阀的开关报警，修改报警设置，保留闭锁料斗跳停时的程控阀报警信号，屏蔽其他程控阀在正常开启或关闭动作时的报警。（5）对于间歇性操作，如苯乙烯污油装车操作，会将罐量降至低于报警下限，此时屏蔽罐量报警，待罐量收料提高后及时解除屏蔽。（6）报警设置优化。运行部工艺人员进行报警原因分析，对单个参数频繁报警的，重新查设计查规范，借鉴同行经验，经过公司相关处室的综合评价设置合理的报警值，如各生产装置地下含油污水罐的高液位、低液位报警，由于启停泵属于操作人员现场操作，可取消液位高/低液位报警，保留停泵报警，如果出现非正常操作导致停泵时及时报警。（7）与绩效考核挂钩。系统可设置三级报警，即：蓝色报警为提示，黄色报警为超出正常操作范围，红色报警为超出工艺卡片。通过分级管理，控制报警数量，并将产生的红黄报警纳入绩效考核与评比。通过班组与班组找差距，装置与装置横向对比，逐渐细化操作、及时调整，保证报警对操作的指导意义。有经验的操作人员应能对频次合适的报警做出及时正确的响应，报警信息必须清晰反映问题所在，并指导操作人员做出正确判断并及时处理。如果报警数量过多，超出了操作人员的承受能力，反而会影响操作人员对异常情况的判断和处理。对报警的正确响应能够使工艺操作过程更加稳定，避免事故的发生。

4火灾报警监控系统

随着人工智能技术的不断发展，现在出现了一种火灾报警监控系统，其通过对摄像头的图像信息进行智能化的处理，可以及时发现火灾的发生，只要是在摄像头的监控之下，就可以发现火灾隐患，这大大提高了火灾的监视区域，避免了以前的火灾探测区域狭小的弊端，非常适合大型场所的火灾监控，再加上定位系统的配合，能更快将火灾扑灭。煤化工企业可以将该技术应用到火灾监控上，和传统的火灾探测器一起用于火灾的监控工作，提高对火灾监控的可靠性，避免单一火灾监控所存在的各种问题，还可以扩大火灾监测的范围。

结束语

综上所述，运行部通过严格报警分级管理，对报警有效性认真分析，取消无效报警，在员工中树立“蓝区、黄区、红区”的操作理念，通过考核评比切实发挥集中控制系统中报警的作用，使所管理的3套生产装置平稳、安全、长周期地运行。

参考文献

［1］田娜.工业自动化仪表与自动化控制技术探讨［J］.橡塑技术与装备，2016（4）：86-88.

［2］王佳.提升工业过程报警系统有效性的自适应管理策略［D］.北京：北京化工大学，2016.

［3］冯科智，王从粱，鲁毅，等.报警管理：评估报警的有效性和必要性［C］.化工行业危险分析与风险控制交流研讨会，2015.

［4］陈鑫.基于生产过程大数据统计分析方法在石化企业工厂管理的应用［J］.仪器仪表用户，2016，23（11）：68-73.