pan american energy - uggsj - alarmas 1 gestion de manejo inteligente de alarmas en plantas de...

PAN AMERICAN ENERGY - UGGSJ - ALARMAS

1

GESTION DE MANEJO INTELIGENTE DE ALARMAS EN PLANTAS DE PROCESO

Autor: Ing. Mariano González


2

Plantas de Proceso y Compresión Ubicación y Sistema de gas.

Cerro Dragón


3

¡¡El Problema !!• Aluvión de alarmas en todo momento del

día e independiente del estado normal o anormal de cada planta.

• Sin activación de avisos sonoros al operador de sala

• Sin visualización permanente de alarmeros y reconociendo sin atender las alarmas aparecidas.


4

Paso 1: Relevamiento del estado del sistema de control

• Análisis manuales de reportes de alarmas, para analizar las señales que más se repiten.

• Idear un sistema automático que permita realizar este análisis.

• Concientización a operadores del sistema de la importancia del aviso temprano de las alarmas.


5

Conteo manual desde reportesP05-Sep-07 08:00:01 RPT002: ALAR_DUR : Periodic : Page 1AA Resumen de alarmas de planta A Category: All Activity A Event location: On-Line A Area: A Source: A Description: A Period: 04-Sep-07 08:00:01 to 05-Sep-07 08:00:01 A Event file 1: 14-Jul-07 02:00:05 to 04-Sep-07 23:25:06 ATime Source Duration H:M:S Description Condition Value A---------------------------------------------------------------------------------------------------------------A04-Sep-07 11:48:20 VAH_771C 20:11:40 * K-110C aero #1 ALARM Normal A04-Sep-07 11:48:20 VAH_772C 20:11:40 * K-110C aero #2 ALARM Normal A04-Sep-07 11:48:20 VAH_731C 20:11:40 * K-110C oil cooler ALARM Normal A04-Sep-07 11:50:54 VAH_741D 20:09:06 * K-110D motor principal ALARM Normal A04-Sep-07 11:50:54 VAH_771D 20:09:06 * K-110D aero #1 ALARM Normal A04-Sep-07 11:50:54 VAH_772D 20:09:06 * K-110D aero #2 ALARM Normal A04-Sep-07 11:50:54 TAH_362D 20:09:06 * K-110D descarga ALARM Normal A04-Sep-07 11:50:54 LAH_203D 20:09:06 * K-110D scrubber etapa 2 ALARM Normal A04-Sep-07 11:50:56 PAL_86025D 6:08:28 Panel K-110D OFFNRM ALARMA A04-Sep-07 12:14:58 TAH_362C 19:45:02 * K-110C descarga ALARM ALARMA A04-Sep-07 12:23:20 BDV_110 0:01:31 Venteo Fuel Gas UNCMD Inbet A04-Sep-07 12:24:42 VAH_731D 19:35:18 * K-110D oil cooler ALARM ALARMA A04-Sep-07 12:25:08 BDV_110 0:00:48 Venteo Fuel Gas BAD PV Bad A04-Sep-07 12:38:59 BDV_108 0:00:01 Venteo salida PC-VH01 UNCMD Inbet A04-Sep-07 13:56:31 LAL_108A 2:16:52 Scrubber V-108 OFFNRM Bajo A04-Sep-07 15:05:54 SDV_303 0:01:46 Gas a Generador PC-VH01 CMFAIL Open A04-Sep-07 15:05:59 SDV_303 0:01:41 Gas a Generador PC-VH01 CMDDIS Open A04-Sep-07 15:07:40 SDV_303 0:00:17 Gas a Generador PC-VH01 BAD PV Bad A04-Sep-07 15:17:15 K_100A 0:24:00 Alarma presente en compresor OFFNRM ALARMA A04-Sep-07 15:26:13 BDV_104 0:00:42 Venteo succion K-110 A/B/C/D/E CMFAIL Close A04-Sep-07 15:26:18 BDV_104 0:00:38 Venteo succion K-110 A/B/C/D/E CMDDIS Close A04-Sep-07 15:38:05 BDV_104 0:15:21 Venteo succion K-110 A/B/C/D/E UNCMD Inbet A04-Sep-07 15:41:16 K_100A 0:56:40 Alarma presente en compresor OFFNRM ALARMA A04-Sep-07 17:59:28 PAL_86025D 14:00:32 * Panel K-110D OFFNRM ALARMA A04-Sep-07 22:15:46 LAL_86016 9:44:14 * VHC-V-312 OFFNRM Bajo A04-Sep-07 22:58:14 FAL_10D2_A 9:01:46 * SD ANNUNC - LUBRICATOR NO FL~ ALARM Normal A04-Sep-07 22:58:14 DSM_ALM_A 9:01:46 * AL ANNUNC - DETONATION ALARM ALARM Normal A05-Sep-07 00:49:39 UF_88021 0:00:01 Alarma panel de antorcha OFFNRM ALARMA A05-Sep-07 00:59:16 LAL_108A 1:41:41 Scrubber V-108 OFFNRM Bajo A05-Sep-07 04:50:10 LAL_104A 3:09:50 * V-104 OFFNRM Bajo A05-Sep-07 05:23:16 LALL_104B 2:36:44 * V-104 OFFNRM Muy bajo A05-Sep-07 05:23:17 P_107A_I 2:36:43 * Enclaves P_107A OFFNRM INTERLOCK A05-Sep-07 05:23:17 P_107B_I 2:36:43 * Enclaves P_107B OFFNRM INTERLOCK A05-Sep-07 06:07:43 FAH_103 0:00:04 Venteo a antorcha FL-01 OFFNRM Alto A05-Sep-07 07:47:33 LALL_104A 0:12:27 * V-104 OFFNRM Muy bajo AA * Indicates alarm condition crosses reporting boundaries -End of Report-

Del reporte se procesa en planillas de cálculo con MACROS para obtener la estadística de repeticiones.

Gestion de alarmas ZORRO III

Parte diario de alarmas reiterativas

día Tag Descripcion Cantidad xD Verificación

08/12/2007 Alarma Descripcion Repeticion ObservacionTOTAL UF_UPSP1 Falla UPS CCM P.823b OFFNRM 1358 REVISAR

2922 FAH_9073 Gas a Planta OFFNRM 459 REVISAR

FIC_9073 Gas a Planta BAD PV 458 REVISAR

BAL_8511 Llama L-1 OFFNRM 436 REVISAR

FAL_135 Caudal de purga OFFNRM 45 REVISAR

AI_9650 CO2 en aire PVHIHI 30AI_9650 CO2 en aire PVHIGH 15PDAH_9096 E-3 A/B gas OFFNRM 10LADH_9070 V-1 Diferencial de niveles OFFNRM 8UF_0861 Falla quemador 2 ALARM 6

2825


6

ALARMAS ZIII- Junio 2007

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

Situación 2007


7

Hacer click en SIMA y se abrirá una ventana con la su página principal.

Página principal del SIMASIMA

Menú desplegable, seleccionar el Reporte que desea ver.

Sistema Inteligente de Manejo de Alarmas SIMA

Estadística AUTOMÁTICA de conteo de alarmas de TODO EL YACIMIENTO, no sólo plantas de proceso.


8

Exportar Excel

Repetición Minima en Alarma

Plantas

Rango de Tiempo

Reporte resultado

ALERTAS DEL DÍA

Alarmas más presentadas - alertas


9

Filtrado de Alarmas por Planta, día y mes.


10

Cantidad de alarmas en Plantas – gráficos

Plantas

Exportar Excel

Reporte resultado

Rango de Tiempo

Mostrar gráfico

Grafico resultado


11

Paso 2: Filosofía de seguridad y alarmas del sistema

• Definición con distintos sectores de la empresa y contratistas la NORMATIVA GUÍA que se aplicará para el control de alarmas con el objeto de tener una operación más segura y controlada.


12

Reunión 28-11-07 : Filosofía de alarmas.Sectores reunidos:• -GPI- Ingeniería Automatización; Carlos Yañez, Ramiro Sanchez.• -TECNA – Automatización; Mario Alcorta.• -PAE- Operaciones de petróleo, Cristian Arteaga, Marcelo Alamo,

Adrián Espinoza, Jorge Nievas.• -PAE- Operaciones de gas; Sebastián Maza.• -PAE- Mantenimiento Automatización; Mariano González.

Temario:• Análisis de filosofía guía British Petroleoum –GP 30-45• Particularidades de la programación de PAE, trips, ventanas

personalizadas, reportes, estadísticas, criticidad de alarmas.

Resultados:• Enviados a sector de Automatización GIPP – Alberto Pérez, para

colaborar en la estandarización PAE de la filosofía guía.


13

Guía Práctica PAE GP 30-45 HUMAN MACHINE INTERFACE

• GP 30-45-Human Machine Interface for Process Control (BP)

• PAE GP 30-45- HUMAN-MACHINE INTERFACE Rev. D (PAE)La normativa PAE tiene incorporadas particularidades de las instalaciones de la empresa y confeccionado por el sector GIPP (desarrollo de Ingeniería Básica de Proyectos), en conjunto con sectores de Operaciones y Mantenimiento.El trabajo forma parte del Taller de Operaciones de Gas, incluido en el Foro de Gas de PAE.


14

Paso 3: Análisis de la causa raíz de las repeticiones y soluciones

• Se aprovecha la herramienta de ESTADÍSTICA MANUAL de conteo de alarmas y se intenta buscar la razón de las repeticiones de las alarmas presentes en el sistema y SOLUCIONAR el problema de la cantidad de alarmas.

• Uso de Normativa Guía Práctica para el Manejo de Alarmas usando sus sugerencias.


15

Premisas del trabajo

Para la solución a las repeticiones de alarmas se tuvieron en cuenta las siguientes pautas:

• NO ELIMINAR ALARMAS• NO CAMBIAR SETEOS DE ALARMAS• CAMBIAR PRIORIDADES DE ALARMAS:

elevando la prioridad a URGENTE (máxima) que es la que acciona los PARLANTES del sistema.

• ACTIVAR ALARMA ACUSTICA AL OPERADOR• UTILIZAR SUGERENCIAS de normativa guía

existente en la industria.


16

Problemas : Banda muerta y retardo digital.

• El principal problema encontrado fue la FALTA DE BANDAS MUERTAS en las alarmas del sistema, desde un bloque lógico de comparación (por ejemplo GT ;greater than, mayor que), que hace la diferencia entre la medición del instrumento analógico de campo y el valor de alarma dado por la matriz de causa y efecto, el problema que la banda muerta por defecto en el sistema era de 0,005 en unidades absolutas.

• Se resuelve colocar bandas muertas de 1% al 3% máximo de acuerdo al tipo de medición (de acuerdo a normativa BP-PAE)

Gestion de alarmas ZORRO III

Parte diario de alarmas reiterativas

día Tag Descripcion Cantidad xD Verificación07/08/2007 LALL_4410 Muy bajo nivel en V-4004 de TP-1000 1377 Banda muerta

TOTAL LI_4410 Fuera de rango nivel en V-4004 de TP-1000 1377 Banda muerta5095 I_LIC4413 Enclave LIC-4413 1037 No es alarma

UF_8016 Perdida de sello HE-11 291 Retardo digitalFAH_1310 Alto caudal aminas a F-408 132 Banda muertaFAH_9073 Alto gas a planta 73 Banda muertaFIC_8251 Fuera de rango caudal de pozo 825 70 Banda muertaFI_1310 Alto caudal de aminas por filtro F-408 63 Banda muertaFIC_9073 Alto, muy alto, bajo gas a planta 49 Banda muertaFAH_0136 Alto gas de venta 46 Banda muertaPI_0205 Alto, bajo muy bajo, fuera de rango presión en V2 46 Banda muertaPDI_0206 Alto y muy alto, fuera de rango pres. dif V2 39 Banda muertaP_204SEL Arranque forzado a bomba P-204 34 No es alarmaPAHH_9376A Muy alta presión en V-404 32 Banda muertaFI_0201 Alto y muy alto gas de V2 a E-3 29 Banda muertaFAL_1310 Bajo caudal de amina por F-408 27 Banda muertaPDAH_0206 Alto diferencial en V2 22 Banda muertaPDI_9096 Bajo, alto, muy alto diferencial en E3 14 Banda muerta

4758

TAG Descripción Condición Cantidad

Gestión de Alarmas FAL_0214 E-1B Glicol Bajo Caudal OFFNRM 6723

SA_C510E Modo Test OFFNRM 26

Zorro 1-2 U_7003 G1-C Falla OFFNRM 12

Dia 25-09-08 SD_GENR_6 Paro GEN6 causa PVHI 9U_7002 G1-A Falla OFFNRM 8AA_C510E DSM 4688 Nodo 11 OFFNRM 7PDI_0610 H-1 BAD PV 6Z1_U_C510 C-510 Alarma OFFNRM 5

TOTAL MOSTRADAS 6796TOTAL 6936

FECHA_HORA TAG DESCRIPCION PLANTA CONDICION25/09/2008 16:05:00 FAL_0214 E-1B Glicol Bajo Caudal PTGAS-Z12 OFFNRM25/09/2008 16:05:03 FAL_0214 E-1B Glicol Bajo Caudal PTGAS-Z12 OFFNRM25/09/2008 16:05:14 FAL_0214 E-1B Glicol Bajo Caudal PTGAS-Z12 OFFNRM25/09/2008 16:05:17 FAL_0214 E-1B Glicol Bajo Caudal PTGAS-Z12 OFFNRM25/09/2008 16:05:20 FAL_0214 E-1B Glicol Bajo Caudal PTGAS-Z12 OFFNRM25/09/2008 16:05:31 FAL_0214 E-1B Glicol Bajo Caudal PTGAS-Z12 OFFNRM25/09/2008 16:05:34 FAL_0214 E-1B Glicol Bajo Caudal PTGAS-Z12 OFFNRM25/09/2008 16:05:48 FAL_0214 E-1B Glicol Bajo Caudal PTGAS-Z12 OFFNRM25/09/2008 16:05:51 FAL_0214 E-1B Glicol Bajo Caudal PTGAS-Z12 OFFNRM25/09/2008 16:06:05 FAL_0214 E-1B Glicol Bajo Caudal PTGAS-Z12 OFFNRM25/09/2008 16:06:08 FAL_0214 E-1B Glicol Bajo Caudal PTGAS-Z12 OFFNRM25/09/2008 16:06:22 FAL_0214 E-1B Glicol Bajo Caudal PTGAS-Z12 OFFNRM25/09/2008 16:06:36 FAL_0214 E-1B Glicol Bajo Caudal PTGAS-Z12 OFFNRM25/09/2008 16:06:39 FAL_0214 E-1B Glicol Bajo Caudal PTGAS-Z12 OFFNRM25/09/2008 16:06:53 FAL_0214 E-1B Glicol Bajo Caudal PTGAS-Z12 OFFNRM25/09/2008 16:06:56 FAL_0214 E-1B Glicol Bajo Caudal PTGAS-Z12 OFFNRM


17

Problemas…: Formato numérico en datos por comunicación.

• El segundo problema encontrado fue FORMATOS NUMÉRICOS NO ADECUADOS en datos leídos desde el sistema de control con otros dispositivos (PLC, monitores eléctricos, o dispositivos de comunicación externos al sistema).

• Este problema ocasiona desvíos puntuales de alarmas, en miles de repeticiones y es solucionado con el CORRECTO ESCALADO de la variable, es muy común tener este problema en niveles o temperaturas cuando comienzan a tomar valores NEGATIVOS.

Planta TAG Descripción Condición CantidadPTGAS-TP TI_748_1A K-101A motor bearing NON-DE RSHI 439PTGAS-VH FAH_103 Venteo a antorcha FL-01 OFFNRM 99PTGAS-TP TI_741_1A K-101A motor bearing DE RSHI 79PTGAS-VH PDAH_130 Filtro carbón y partículas ALARM 48PTGAS-VH K100B_DSM_01 SD ANNUNC - SEE DSM-4688 - NODE 1 ALARM 28PTGAS-VH K100C_DSM_12 SD ANNUNC - SEE DSM-4688 - NODE 12 ALARM 18PTGAS-VH K_100B Alarma presente en compresor OFFNRM 17PTGAS-Z12 LALL_0258 E-2 Propano OFFNRM 14PTGAS-Z3 FAH_9385 Aminas a T-401 OFFNRM 11


18

Problemas … : Equipos en MantenimientoEn las instalaciones de las plantas, hay equipos con una gran cantidad de mediciones analógicas o digitales, como ser

-MOTOCOMPRESORES DE GAS

-ELECTROCOMPRESORES DE GAS

-COMPRESORES DE PROPANO

-MOTOGENERADORES

-BOMBAS.

Su entrada en Mantenimiento producen alrededor de 200 alarmas diarias por ese motivo en cada equipo.

BIT DE MANTENIMIENTO:

El Operador de sala decide cuando se activa y desactiva todas las alarmas del equipo.

Cuando el sistema detecta el equipo en Marcha se vuelven a activar las alarmas y no se pueden desactivar con el equipo en esa situación.


19

Guía Práctica :7 . Manejo de alarmas

(aplicada)

• 7.13 y 7.14: Procesamiento y acondicionamiento de los puntos y alarmas, Filtrado de la medición, Banda muerta analógica y retardo digital, mecanismos de reducción de alarmas y Alarmas dinámicas – mantenimiento- (Páginas 56 a 59)

• 7.15 y 7.16: Sistema de alarmas y comunicaciones de emergencia (Páginas 59)

Table 5 - Suggested analogue point alarm deadband

Point type Deadband

Flow 5%

Level 5%

Pressure 2%

Temperature 1%

Table 6 - Suggested digital point alarm deadband

Point type Deadband, sec

Flow 15 s

Level 60 s

Pressure 15 s

Temperature 60 s

Other 5 s Other useful alarm reduction mechanisms are available. For example, alarm suppression or alarm

cutout is used to eliminate superfluous alarms that always trigger when another alarm activates or some state is true. As an example, every time a pump stops it would be superfluous to provide a low

flow alarm or a low motor amperage alarm.


20

Guía Práctica : 7 . Manejo de alarmas (aplicada)

• 7.6 al 7.10: Alarmas asociadas, aviso sonoro, identificación de una situación anormal, consideraciones de visualización en pantalla de alarmas, pantallas asociadas y orden de aparición. (Páginas 50 a 54)

• 7.11 y 7.12: Auditoría de alarmas y objetivo de performance (KPI) del sistema de alarmas. (Páginas 54 a 56)

KPI Target Comment

Average alarms per hour. < 6 Less than one alarm per 10 minutes under normal conditions according to EEMUA 191.

Maximum alarms per hour measured in any 10 minute period.

< 60 Fewer than ten alarms in the 10 minutes following a major plant upset according to EEMUA 191. This is a challenging target.

Percent of hours in the analysis period where the alarm rate exceeded 30 alarms per hour.

< 1% Measured in 10 minute time slices. For example, exceeding 5 alarms in any 10 minutes.

KPI Target Comment

Average standing alarms, based on hourly sampling. < 1% of total alarms configured In accordance with EEMUA 191.

Average disabled alarms, based on hourly sampling. < 3% of total alarms configured In accordance with EEMUA 191.

Percent of alarm occurrences in one day attributable to individual points going into alarm more than 10 times.

< 20%


21

Alarma malconfigurada

Separador dePrueba en pozos

Alarmas deEscaladotemperatura

ParoCompresores degas

Cortes deenergía

ParosMotocompr.

Estado Actual – Setiembre 2008Paro de planta

ParosMotocompresores


22

Sala de Control • ALARMEROS VISUALIZADOS• SONIDO • CONCIENTIZACIÓN DE OPERADORES DE

SALA


23

Paso 4: Racionalización de alarmas.

• Es un proceso no iniciado, se busca la REVISION de cada alarma en cada planta, El paso inicial consiste en realizar LISTADO GENERAL DE ALARMAS, con la información cruzada de las alarmas configuradas en el sistema de control, la matriz de causa y efecto, el HAZOP de la instalación y otras herramientas relacionadas como el TPR o el análisis LOPA, este manual se hará con un grupo multidisciplinario consistente en procesistas, operaciones, seguridad y especialistas en el sistema de control, tanto de PAE como de contratistas.

• En las instalaciones generales del yacimiento se está trabajando con Gerencias de Ingeniería de proyectos que están trabajando en un proyecto de Estandarización de Instalaciones para que con la instalación típica se tenga ya definidas las prioridades de las alarmas.


24

Reunión 16-09-08 : Estandarización y prioridades de alarmas.

Sectores reunidos:• -GPI- Ingeniería de detalle; Gabriela Albertini,

Leonardo Ahrtz, Carlos Bello, etc.• -Automatización Mantenimiento – Oscar Bordeira,

Edgardo Costa, Mariano González.• - GIPP Ingeniería Básica, Alberto Pérez.• -Temario:• Análisis de filosofía guía PAE GP 30-45• Alcance de estandarización de instalaciones.Resultados:• Incorporar a la matriz de causa y efecto las prioridades

de las alarmas que serán definidas por un grupo integrado por operaciones de petróleo, especialistas e ingeniería.


25

Guía Práctica :7: Manejo de alarmas

• 7.5: Racionalización de alarmas, consideraciones del proceso, listado de alarmas del proceso y priorización, respuesta del operador, documentación y almacenamiento de información (Páginas 44 a 50)

Start

HIGH

NOACTION

JOURNAL

no particular outcome

(or no action for the

Yes

No

High

Medium

High

Low

Low

Medium

Medium

High

Low

operator)

EMERGENCY

Rapid (< 5 min)

Medium (5-30 min)

Long (>30 min)

How quickly mustoperator respond?

Rapid (< 5 min)

Medium (5-30 min)

Long (>30 min)




Rapid (< 5 min)

Medium (5-30 min)

Long (>30 min)

Rapid (< 5 min)

Medium (5-30 min)

Long (>30 min)

Could this informationbe useful for post

event analysis?

environmental damage)(serious equipment or

(death or serious injury)

If the operator does notrespond effectively to thispotential alarm, what is the probability of:

LOW

Very serious outcome

Serious outcome

Relatively moderateoutcome (significantimpact on products)


26

Paso 5: Control de Cambios• Control de ACCESO de usuarios al sistema

• Control de inhibiciones de señales y ENCLAVES de equipos y válvulas.

• Sistema futuro de CONTROL DE CAMBIOS: Consiste en dos servidores dedicados al control de parámetros de todas las plantas de proceso de gas o petróleo (servidores físicos distintos), no permiten cambios en parámetros críticos configurados.


27

Permisos de acceso a usuarios del sistema

• Se realiza un documento operativo que controla el acceso a los sistemas:

• GSJ-OPG-DO-002 Permisos acceso DCS.doc• Cada usuario operador de sala debe ingresar al

sistema al inicio de su turno, estos usuarios únicamente pueden tener el control total de enclaves y parámetros de proceso.

• Otros usuarios tienen tiempo de inactividad activo para su egreso del sistema en forma automática.


28

Enclaves – alarmero de mensajes

ENCLAVES: son señales que producen el paro de un equipo o la parada de planta, tienen la opción de ser deshabilitados para mantenimiento con una clave alta de nivel de usuario en el sistema.

MENSAJES DE DESHABILITACION DE SEÑALES: el control de cada enclave deshabilitado se observa en un alarmero de mensajes, cada mensaje lleva el dato de la señal y el equipo o planta que afecta.


29

Arquitectura de servidores del sistema de control de cambios.

Nivel 4 de red

Control de cambios en parámetros críticos …


30

Fin …

¡¡ Gracias por su atención !!

Las ALARMAS en nuestro yacimiento estuvieron muchos años apareciendo en forma descontrolada, su control es un trabajo PERMANENTE y de TODOS.

pan american energy - uggsj - alarmas 1 gestion de manejo inteligente de alarmas en plantas de...

Documents