導航：安全管理網>> 安全論文>> 化工安全論文>>正文

報警合理化管理在中東煉油廠中的運用

文檔作者：葉業(yè)通文檔來源：中國石油化工股份有限公司北京燕山分公司		更新日期： 2026年05月04日	點擊數：
下載地址：點擊這里	文件大小： 1.61 MB 共4頁	文檔格式： PDF	下載點數： 1 點（VIP免費）

全屏查看

內容預覽 [文件共4頁]

本文件共4頁，如需編輯使用，請下載。

注：預覽效果可能會出現(xiàn)部分文字亂碼（如口口口）、內容顯示不全等問題，下載是正常的。

	文件大小：1.61 MB 共4頁文件格式：PDF 下載點數：1 點（VIP會員免費）

上一篇：表面活性劑-堿協(xié)同處理老化油泥工藝

文本預覽

僅提取頁面文字內容，供快速閱讀使用。

158
能源環(huán)保與安全
引言
煉油廠的報警主流都在使用相應報警管理系統(tǒng)進行
監(jiān)控及優(yōu)化，盡管這種測量評估警報系統(tǒng)的性能隨著工
業(yè)4.0及信息大數據加持已經做出了很大的貢獻，但大多
數現(xiàn)有標準和指南把精力都集中在了操作人員警報負荷
上，DCS報警關系到生產裝置安全平穩(wěn)運行能力和自控
水平，直接影響到裝置平穩(wěn)運行。不論工廠正常運轉還
是異常情況，只有很少一部分人考慮到操作人員的實際
行動。基于此，本文就報警系統(tǒng)性能指標的演化過程，
對煉油廠報警合理化方案進行探討，從數據分析到管理
文件的制定輔助，使得煉廠報警管理不再單一偏重于量
化指標，而是側重于定性評估，從而通過對中東西部一
座40萬桶/天全轉換型煉油廠運用定性評估報警合理化管
理模式，工藝、儀表、設備、生產指標等有效配合，報
警效果明顯，減少單一削減報警導致的潛在威脅。企業(yè)
正常運轉中由原來日均上千次報警，下降到幾十到兩百
次，報警有效率大幅度提高。本文重點闡述報警系統(tǒng)最
關鍵定性性能測量方法，警報信息的質量是通過它們的
信息性和可操作性來衡量的，參數設置對日常工作的適
當性以及它們對流程操作人員的可操作性使報警系統(tǒng)合
理化成為可能。
一、報警合理化在煉油廠管理的重要性及其管理模式
運轉的設備報警燈亮起，表明一個單一的運行設備
存在故障點，操作人員針對一個單一運行設備所產生的
后果是未知的，需要采取的措施不確定。而經常有大量
信息負載的煉油廠，對操作員來說日常運行過程中只有
一條報警信息是不理想也不能準確反映運轉設備現(xiàn)實狀
況，而針對時刻產生的報警信息進行合理化處理就顯得
十分的重要。隨著工業(yè)4.0和信息網絡系統(tǒng)的發(fā)展，對報
警信息數據的整合，使其后續(xù)合理化處理成為可能，根
據工程設備與材料用戶協(xié)會（EEMUA）的定義，警報
系統(tǒng)的目的是將操作員的注意力引向需要做出及時反應
和判斷工廠突發(fā)事件中。由于日常裝置優(yōu)化或安全等級
提高等原因，導致配置的警報數量會隨著時間的推移持
續(xù)增加。越來越多的智能現(xiàn)場監(jiān)測、控制設備的報警信
息，也產生了另一波無效報警信息，其表現(xiàn)會造成安全
隱患。警報系統(tǒng)的性能會隨著時間推移而衰減，更需要
團隊對其進行持續(xù)監(jiān)控及優(yōu)化。
管理模式主要由過程控制團隊（Process Control
Group）牽頭，生產、工藝、維修和安全等部門配合。
涵蓋報警系統(tǒng)開發(fā)，維護及后續(xù)多部門協(xié)同合作。PCG
是原始數據收集管理的分析者，負責對所有設備進行報
警合理化管理，更新工廠信息數據庫，監(jiān)督管理控制。
從工廠運行的第一天起，不論后續(xù)是否進行改擴建新的
裝置，運用的管理標準是一致的， PCG也會根據變化相
應對系統(tǒng)及管理流程進行適時的更新，管理模式是動態(tài)
的，整個工廠報警合理化管理是標準和統(tǒng)一的。過程控
制團隊不僅對報警信息合理化牽頭，還要多個部門配合
參與優(yōu)化流程工作中，在日常運行中提供系統(tǒng)報警系統(tǒng)
基礎運行報告，在維護中分配和管理系統(tǒng)數據庫和相關
設定配置文件，適時更改需要經過HAZOP評審，實施合
理化的報警系統(tǒng)數據庫，并更新設備相應操作單元的配
置文件。
警報信息系統(tǒng)失真會影響生產效率、破壞安全。警
報系統(tǒng)的性能會隨著時間的推移而衰減，需要持續(xù)監(jiān)控
及改善。對報警策略的審視，可以幫助操作人員快速診
斷生產工藝故障，便于快速處理，避免產生嚴重事故，
對日常生產流程進行優(yōu)化、事故調查、生產平穩(wěn)預估及
危險預估，因此，多部門協(xié)作扮演重要的角色并起到重
要作用。
根據EEMUA警報系統(tǒng)的性能指標，評估現(xiàn)有警報系
統(tǒng)的性能，作為監(jiān)控持續(xù)改進計劃有效性的管理工具，
識別特定的騷擾警報。在信息自動化管理上，每日系統(tǒng)
報告是給工藝、維修及相關人員自動推送，這個報告會
報警合理化管理在中東煉油廠中的運用
葉業(yè)通　　中國石油化工股份有限公司北京燕山分公司
【摘　要】煉油廠報警合理化管理的監(jiān)控及優(yōu)化，其標準和指南都集中在操作人員警報負荷上。基于此，主要針對
煉油廠單一偏重量化指標，探討定量和定性評估報警系統(tǒng)，削減單一報警導致的潛在威脅，通過對中東
西部一座40萬桶/天轉換型煉油廠側重定性評估報警合理化管理模式、工藝、儀表、設備、生產指標等
有效配合，效果明顯，報警有效率得到提高。
【關鍵詞】工廠自動化；報警合理化管理；煉油廠；工業(yè)信息自動化
【DOI】10.12316/j.issn.1674-0831.2024.02.052
159
能源環(huán)保與安全
對各個操作區(qū)域報警數量進行分類顯示，并且突出展示
過去24h內前10的報警信息。這些信息會指導相關方進行
相應的動作，如對相應故障儀器傳感器進行維護；某個
儀表顯示值飄動，由PCG對這個回路進行PID整合確定；
若設備處于正常停機狀態(tài)，報警信息會相應得到屏蔽。
二、報警合理化管理關注的重點，關鍵指標、運用
場景及相關對策
1.報警系統(tǒng)關注重點及性能指標分類
在當今世界的主流控制系統(tǒng)中，完全自動化在石油
化工領域仍然是一個挑戰(zhàn)，而操作員通過運用報警系統(tǒng)
提高工廠突發(fā)異常情況的應對能力成為關鍵的要素。一
個好的報警系統(tǒng)的目的和使用，其目標是使其能在現(xiàn)代
煉油廠中融入日常管理中，不僅可以改善生產效率，同
時也實現(xiàn)了安全、環(huán)保，裝置可靠性、產品質量保證。
在現(xiàn)代煉油廠報警合理化管理運用中，根據編制的警報
管理文檔，工廠自動化信息數據庫，為后續(xù)整個報警系
統(tǒng)搭建，選擇，優(yōu)先級設定提供了堅實的基礎。
警報的性能指標可以理解為定量和定性的劃分，其
量化指標可以通過算法和查詢信息和日志事件記錄計算
出來；將報警負荷分析從定量方面轉變?yōu)槎ㄐ圆⒒诠?
藝、設備、儀表、生產指標來優(yōu)化報警的解決方案；其
他因素如操作員工作量、經驗、環(huán)境和其他難以評估的
領域，都被考慮在定性指標。其中幾個因素應該是我們
需要引起注意：負載指標、診斷指標、部署指標、縮放
指標、審計指標、設計指標，操作員的視角。
2.關鍵定義指標中具體細化特征
事件類型：符合報警要求事件，需考慮的因素，第
一，可能導致裝置嚴重的后果或某個單元生產受限，工
藝異常；第二，由于重大干擾導致工藝偏差，而導致產
品指標的差異；第三，設備和儀器故障。
告警定義閾值：系統(tǒng)對操作員第一時間通告報警事
件，通過調整參數對工藝進行改善；對控制系統(tǒng)內控制
方案，設定值進行變更；聯(lián)系維修或工程人員；緊急事
件，由操作員按照規(guī)程作出緊急動作避免或減輕不良后
果發(fā)生；警報信息出現(xiàn)后操作工接收到信息并作出相應
動作事件應該充裕；報警只應表明異常情況，一個警報
應該只指示一個事件，不應該重復另一個警報已經指示
的條件。
警報信息在操作臺展示，內容清晰易懂，有效幫助
相關人員控制住當前事件，PCG主要考慮以下幾點：報
警信息對操作員具有明顯的指導性；多地顯示；報警摘
要顯示特性及使用情況；正確的報警圖形顯示；警報
優(yōu)先級的識別；各DCS上報警指示顏色和優(yōu)先級標準一
致；導航和告警響應，外部報警器的指示。操作員對警
報的總體響應所涉及的步驟。檢測：指操作人員發(fā)現(xiàn)異
常情況的能力。這可以通過視覺和/或基于屏幕的顯示實
現(xiàn)，或通過報警信號喇叭聲音實現(xiàn)。識別：通過其系統(tǒng)
標簽標識和點描述對告警進行識別。這時可聽到的信號
通常是靜音的。驗證：檢查其他點位指示值，以驗證所
識別的告警的準確性。確認：操作員已經識別并確認了
系統(tǒng)所傳送的報警信息。評估：采取糾正措施之前對整
個受影響的區(qū)域進行快速評估。糾正措施：操作員對警
報的直接反應。監(jiān)控：操作員將監(jiān)控該變量，重復評估
和糾正步驟，直到警報清除。
3.報警選擇重要因素及其優(yōu)先級
控制系統(tǒng)允許多個報警優(yōu)先級來區(qū)分報警，也可以
為一個標簽或點的每個報警參數分配單獨的報警優(yōu)先
級。報警合理化的探索和研究，需要一種邏輯一致的方
法來定義警報的優(yōu)先級，這樣有效防止異常事件期間的
任意配置導致的操作人員的混亂和問題發(fā)生。工業(yè)研究
和最佳的做法建議如下。
（1）告警優(yōu)先級占告警總數的百分比：優(yōu)先級3
（低）80%、優(yōu)先級2（高）15%、優(yōu)先級1（緊急）
5%。
（2）優(yōu)先級的分類：優(yōu)先級3需要操作人員行動，
但機組仍在安全操作范圍內。優(yōu)先級2要求操作人員迅速
行動，可能發(fā)生設備停車或違反安全規(guī)定的情況。優(yōu)先
級1操作人員需要立即采取行動，如果不立即采取行動，
將導致裝置停車，或發(fā)生安全違規(guī)。
（3）嚴重程度及最大響應時間為兩個重要因素：嚴
重程度，當警報發(fā)生時，警報優(yōu)先級的選擇在很大程度
上取決于異常情況的后果。報警合理化管理中，必須對
每個警報信息設定進行優(yōu)先級識別，這里評判標準是當
報警發(fā)生后如果沒有采取任何操作后造成的后果，嚴重
程度標準見表1。
表1　所示的風險矩陣
風險矩陣
影響類別次重要重要嚴重
人員
急救傷、無殘
疾、無損失時
間記錄。
損失時間的傷
害，或工人殘
疾，或嚴重的傷
害。
生命威脅
公共或者
環(huán)境
輕微風險，無影
響，排放時不會
對環(huán)境產生影
響，沒過線，即
便有排放也是微
乎其微。
暴露在可能造成
傷害的危險中。
住院治療。醫(yī)療
急救是可能的損
害索賠。
暴露在危及生命的危險
中。基本服務中斷。涉
及社區(qū)的影響。災難性的
財產損失。對環(huán)境有重大
影響和公共設施對危險物
質的釋放不受控。
160
能源環(huán)保與安全
工廠/設備
輕微設備損
壞，導致微不
足道的單位停
機。
導致停車時間高
達15天內，有的
設備損壞嚴重。
導致整個設備或關鍵設
備損失超過15天。
設備損失/
生產損失
損失小于
五百萬美元
損失介于五百萬
至五千萬美元之
間。
損失大于五千萬美元
最大響應時間主要指異常情況發(fā)生時，相關作業(yè)部
門采取措施來阻止或者減輕此異常情況需要的時間。這
個時間包含了作業(yè)部門按照規(guī)定采取正規(guī)措施所消耗的
時間。操作人員對報警信息的響應時間長度客觀影響了
損失程度的大小。報警信息最大響應時間：①小于3分鐘
馬上響應，②3～10分鐘迅速響應；③10～30分鐘快速響
應；④大于30分鐘無需行動。日常運行中，可能面臨著
同一時間對多個任務安排，需要針對不同的任務的級別
花費時間進行判斷，如兩個變量在同一時間偏離了正常
范圍，它們可能都會造成相同的損失，要在第一時間作
出判斷處理問題的順序，操作人員需要判斷哪種情況更
糟或者哪種情況會在極短時間內出現(xiàn)大的損失。因此，
一般在結果相同情況下，響應時間越短，警報的優(yōu)先級
越高。
PCG結合警報級別和響應時間，定義了系統(tǒng)設置警
報優(yōu)先級的方法。每個區(qū)域內的任何一個警報，在管理
上都設定允許響應的最長時間上限，確定警報優(yōu)先級的
準則，后果的嚴重程度和應對時間（分鐘）矩陣：時間
>30分鐘無報警；時間10～30分鐘次重要和重要均為3
級，嚴重為2級；時間3~10分鐘次重要3級，重要和嚴重
均為2級；時間<3分鐘次重要為2級，重要和嚴重均為1
級。最長響應時間的幾個結點，需確定警報最適當優(yōu)先
級，需要考慮后果的嚴重程度和操作員有效糾正警報的
時間。
三、報警合理化調研開發(fā)
報警合理化開發(fā)流程及關鍵節(jié)點確定，報警優(yōu)化分
為以下三個階段：審視現(xiàn)有報警理念文檔及報警系統(tǒng)數
據庫，分析以下幾個指標，負載指標：在工業(yè)環(huán)境中，
用于操作監(jiān)控和目標的負載指標為報警系統(tǒng)性能的測
量，提供一個通用鳥瞰視圖，用于了解警報系統(tǒng)是否超
載，或運行在可管理的或可預測的強度。診斷指標：在
流程工業(yè)中，需要估計處理警報所需的時間。部署指
標：每個報警都應該有操作員的特定響應，需要估計系
統(tǒng)中所有配置的報警平均響應時間。
報警系統(tǒng)數據庫的開發(fā)：工業(yè)報警系統(tǒng)中實現(xiàn)一個
良好的報警系統(tǒng)性能，第一任務是確定報警屬性，使用
警報信息屬性可以捕獲報警系統(tǒng)的性能，著重于量化而
非定性，針對報警的信息性和可操作性，提出兩個度量
的標準，日常操作警報參數設置的適當性和操作員對警
報級別的分類。涉及報警系統(tǒng)的關鍵性能指標(KPI)的計
算，以及目標值的分配。各種屬性被直接分配給報警信
息，另外一些屬性或特征可從與操作相關的信息系統(tǒng)中
派生出來。將報警信息主要分三組，第一組屬性通常存
儲在告警和事件日志數據庫中，包含發(fā)生報警事件時，
對操作員展示信息或者操作員的相關操作信息。第二組
屬性包含告警消息的原始定義和實現(xiàn)邏輯。這些信息通
常存儲在告警原理文檔、主告警數據庫的告警定義和部
署描述中。第三組警報消息屬性描述了警報變量在過程
中的位置，這對監(jiān)測故障的溢出效應很重要，可以定義
幾種分層分解結構。使用以下排序：企業(yè)、站點、區(qū)
域、生產單元、單元傳感器和執(zhí)行器。
在合理化管理規(guī)程中，文件需包含但不限于：P&amp;amp;ID
的單位、操作規(guī)程、DCS配置數據、 HAZOP或PHA評審
結果、ESD點列表、ESD跳閘設定點和、DCS趨勢和OPC
過程控制歷史信息數據采集所包含的最終報警配置以及
對操作員及相關工程師的權限信息。
警報的設定規(guī)則應遵循以下邏輯：告警設定點的確
定方案；報警設定值確定標準；過程動態(tài)和響應所需的
時間；第三方系統(tǒng)如何處理。在實際生產操作中，可能
會遇到報警擾動，為了減少不必要的報警擾動，在設定
過程中適當使用報警死區(qū)及報警延遲時間，在已知經
驗、手冊及個別特殊工況的限制下進行時間設定區(qū)域，
推薦報警死區(qū)及報警延遲時間如：流量，延遲時間2秒，
報警死區(qū)5%；液位，延遲時間2秒，報警死區(qū)5%；壓
力，延遲時間1秒，報警死區(qū)2%；溫度，延遲時間0秒，
報警死區(qū)1%等。
實施階段：（1）運行和維護過程中告警處理方法，
報警響應流程、培訓、報警擱置過程、報警抑制步驟、
報警失效流程、事故調查、報警系統(tǒng)年鑒。報警響應流
程作為操作員操作程序的一部分，為保持運行期間的有
效性。相關流程應涵蓋：報警類型、報警值設定點、潛
在原因、造成的后果、糾正措施、允許的響應時間、報
警優(yōu)先級、報警級別分類。
（2）數據庫建立應該記錄以下幾個方面：控制系統(tǒng)
標簽識別；告警描述和類型；警報分類；已有報警優(yōu)先
級；建議的優(yōu)先級；報警覆蓋優(yōu)先級；報警設定值或相
關邏輯；現(xiàn)有聯(lián)鎖設定點和擬修改聯(lián)鎖設定點；報警導
致的原因潛在因素；操作員應對流程；報警發(fā)生時操作
先響應時間；不作為或不正確行動的后果；必要時采用
161
能源環(huán)保與安全
先進的報警處理技術；相關參考文獻。
（3）運行期間系統(tǒng)性能監(jiān)控與評估：報警系統(tǒng)性
能的監(jiān)控與評估，定義關鍵績效(KPI)，以國際石化行業(yè)
內推薦響應時間等的分析類型和報告，對現(xiàn)有報警管理
體系進行日常監(jiān)測及評估，包括以下幾個事項，滋擾性
報警，主要涉及：單一位號頻繁的警報、抖動告警、故
障/失效報警、重復性報警、關鍵點報警；工藝控制過程
變化因素，主要涉及：操作員響應時間、報警連鎖值改
變、操作單元控制操作頻率變化率、操作員匯總、控制
器模式、控制器設定點、控制器模擬量輸出、數字量輸
出、報警投用狀態(tài)、測量量程變化、PID整定調優(yōu)的更
改；關鍵性能指標主要涉及的因素見表2。
表2　關鍵性能指標
績效指標中期目標長期目標
平均工藝 報警率<300/天<150 /天
報警率超過目標百
分比
5% 0%
報警事件優(yōu)先級分
布情況
~80% 低, ~15% 高, ~5 緊急情況
~80%低，~15% 高，~5
緊急情況
抑制報警數量
除非此報警定義為長期擱置報警，
短期報警洪流抑制，設備或系統(tǒng)狀
態(tài)策略報警。
除非此報警定義為長期
擱置報警，短期報警洪
流抑制，設備或系統(tǒng)狀
態(tài)策略報警。
抖動報警一周不會超過10個報警事件記錄0/天
長期報警（超過24
小時）
一周不會超過20個報警事件記錄 0/天
報警洪流（十分鐘
內發(fā)出10~20次報
警）
不超過5次/天不超過3次/天
報警洪流（十分鐘
內發(fā)出大于20次報
警）
不超過3次/天0/天
改變報警優(yōu)先級，
報警點，連鎖點，
抑制報警
未授權更改報警設定值等情況為零
未授權更改報警設定值
等情況為零。
四、實驗結果
通過對中東西部一座40萬桶/天轉換型煉油廠3套裝
置使用合理化的報警管理系統(tǒng)后，系統(tǒng)每天的日均報警
次數由上千次，下降到80～200范圍內，報警有效率明顯
大幅度提高。本系統(tǒng)現(xiàn)已在7套裝置使用，本管理系統(tǒng)
運行4～5年，裝置報警系統(tǒng)一直比較平穩(wěn)，達到預期目
標。本管理系統(tǒng)穩(wěn)定效率，報警效率高。中東西部轉換
型煉油廠裝置使用合理化的報警合理化管理模式，其運
行效果明顯，減少單一削減報警導致的潛在威脅。建議
在國內同類型年產2000萬噸的煉油企業(yè)報警系統(tǒng)試驗實
施運行，運用定量與定性評估達到優(yōu)化我們企業(yè)報警系
統(tǒng)提高報警效率。
五、結語
第一，提高裝置運行的安全性，報警系統(tǒng)合理化程
度，采用定量和定性評估報警合理化管理模式，工藝、儀
表、設備、生產指標等有效配合，效果較為明顯，報警有
效率提高。
第二，一個合理的警報系統(tǒng)要融入日常管理中，需
要估計處理警報所需的時間。每個報警都應該有操作員
的特定響應，這就需要估計系統(tǒng)中所有配置的報警平均響
應時間的設置，參數設置對日常工作的適當性以及它們對
流程操作人員的可操作性使報警系統(tǒng)合理化成為可能。
第三，本報警系統(tǒng)在中東煉油廠中的運用經過近五
年的運行應用，由原來日均上千次報警，下降到80～200
次，報警有效率提高，達到預期目標。
參考文獻：
[1]Masaharu Daiguji, Yoshiyuki Yamashita, An approach
for stiction compensation in industrial process control
valves, Computers &amp;amp; Chemical Engineering Volume 158,
February 2022, 107641.
[2]王思強，田京山.印度尼西亞氣體處理廠緊急關斷系
統(tǒng)設計[J].天然氣工業(yè)，2008(09):114-116+146.
[3]賴紅軍，王志芳，謝文奮.流程工業(yè)報警管理優(yōu)化實
施探討[J].儀器儀表用戶，2022，29 (06): 106-109.
[4]Dorgo Gyula; Tandari Ferenc; Szabó Tibor; Palazoglu
Ahmet; Abonyi Janos，Quality vs. quantity of alarm
messages - How to measure the performance of an alarm
system[J].Chemical Engineering Research and Design,
2021.
[5]王志芳，謝文奮，李大寶.煉油裝置報警優(yōu)化治理[J].
化工自動化及儀表，2022，49(03): 394-397+400.
[6]曾瑜.煉油化工裝置報警管理系統(tǒng)的應用和優(yōu)化[J].石
化技術，2022，29 (02):1-3.
[7]楊光，候彥霞.大型煉油化工企業(yè)工藝平穩(wěn)性的管理
[J].化工管理，2021(25):174-175.
[8]李傳坤.煉化過程工藝報警管理研究[J].安全、健康和
環(huán)境，2021，21(01):74-78.
[9]Denise Chastain‐Knight,Confirming the safety
instrumented system layer of protection[J].Process Safety
ProgressVolume 39, Issue 1. 2020. PP n/a-n/a.
作者簡介：葉業(yè)通（1985—），男，漢族，福建廈門
任，本科，碩士在讀，工程師，研究方向：石油化工自
動化。

網友評論 more

化工安全論文最新內容

05-04