Treballs Fi de Grau> Enginyeria Química

Gestión de alarmas de proceso en una planta de PEBD según modo de operación: arranques i paradas

  • Dades identificatives

    Identificador: TFG:3376
    Handle: http://hdl.handle.net/20.500.11797/TFG3376
  • Autors:

    Toneva, Simona Atanasova
  • Altres:

    Data d'alta al repositori: 2021-07-12
    Resum: La tecnología ha avanzado muy rápido durante los últimos años, aumentando la automatización y facilitando el control en las industrias, pero esta evolución está resultando en una abrumadora cantidad de información en los paneles de control, que distrae y estresa a los operadores agotando su atención y volviéndose contraproducente. Una alarma es un aviso visual y sonoro de una condición de operación anormal, una desviación en el proceso o un error de funcionamiento que necesita ser tratado por un operador. Es esencial entender que no deberían ser usadas con finalidades informativas y que, si una situación no requiere de una acción de mitigación, no es una alarma. La gran cantidad de alarmas inutilizables (p.ej. alarmas repetitivas y molestas por fluctuaciones de las condiciones de operación, múltiples alarmas que dan la misma información sobre un estado anormal y terminan siendo redundantes, alarmas que no requieren mitigación o no son relevantes, etc.) disminuyen la atención del operador y consiguen que éste las ignore sistemáticamente debido al reducido tiempo que pasa entre ellas. Ha sido demostrado que un sistema de alarmas con un mal funcionamiento es un factor contributivo a incidentes químicos, y es por esto que la gestión de las alarmas es extremadamente necesaria. Este proyecto recopila y analiza las situaciones que causan la mayoría de las avalanchas de alarmas en una planta de polietileno de baja densidad: los paros y las puestas en marcha, dando centenares de alarmas que no se consideran anormales en estos casos específicos, como las bajas presiones y temperaturas. Las alarmas también son clasificadas según el equipo al que pertenecen o la zona de la planta donde se ubican. Existen varios métodos de tratamiento de Bad Actors (alarmas deficientes) según el origen de su problema (intermitencias, alarmas permanentes, avalanchas…) normalmente basados en retrasos temporales en su activación o desactivación, herramientas muy útiles cuando se habla del tratamiento individual de alarmas. Dado que este proyecto está enfocado a dos modos de operación con grupos muy grandes de alarmas, el principal método usado será la implementación de dinámicas de supresión de alarmas. Una supresión dinámica de alarmas silencia un grupo entero de alarmas llamado targets basándose en el cambio de estado de alguna variable –o la activación de alguna alarma concreta- llamado trigger o detonante. Esta herramienta es muy útil no solo para los modos de parada y arranque, sino que para cualquier planta con varios modos de operación: plantas batch, plantas que usan diferentes recetas y readaptan sus condiciones de operación a su producto, etc. Este proyecto implementa una dinámica de alarmas principal basada en el paro de la planta y otras dinámicas individuales para diferentes equipos, cuya marcha y paro no necesariamente depende de la planta con el objetivo de reducir la mitad de las alarmas en los modos de arranque y paro, y mejorar los KPIs generales de la planta en un 5%. Technology has evolved really fast in the last years, increasing the automation and easy control in the industries, but this evolution is ending up in an overwhelming amount of information on the control panels, that distracts and stresses the operators draining their attention and becomes counter-productive. An alarm is a visual and auditory warning of an abnormal operation condition, a process deviation or a functioning error that needs to be addressed by an operator. It is key to acknowledge that they should not be used as an information source and that if a situation does not require a mitigating action, it is not an alarm. The enormous amount of useless alarms (e.g. alarms that are repetitive and annoying due to fluctuations on the operation conditions, multiple alarms that show the same abnormal situations and become redundant, alarms that do not require a mitigation or are not relevant, etc.) decreases the operators’ attention and make them systematically ignore the alarms due the short period of time in between them. A poorly functioning alarm system has been proved to be a contributing factor to incidents and major accidents, that’s why alarm management is extremely necessary. This project gathers and analyzes the situations that cause most of the alarm floods in a low-density polyethylene plant: the stops and the start-ups, containing hundreds of alarms that are not considered off-normal in those specific cases, like low temperatures and pressures. The alarms are then classified by the equipment or plant zone they belong to. There are lots of methods to solve bad actors (deficient alarms) depending on the problem (intermittences, permanent alarms, floods…) usually based on time delays for activation or deactivation, really useful when talking about the treatment of individual alarms. As this project addresses operation modes that contain large groups of alarms, the main used method consists in the implementation of dynamic alarm suppression. A dynamic alarm suppression mutes a whole group of alarms called targets based on the change of some operation state -or the activation of some alarms- called triggers. This tool is not only useful for stops and start-ups but for every industrial plants that has more than one operation mode: batch plants, plants that change their recipe and readapt the conditions to product, etc. This project considers the configuration of a main dynamic alarm suppression application based on the stop of the plant and other individual dynamics for the equipment which stop and start-up does not necessarily depend on the stopping order of the plant, with the goal to reduce at least half of the alarms present in the stops and start-ups, and improve the plant general monthly KPIs by a 5%. L’avanç tecnològic ha sigut molt ràpid durant els últims anys, augmentant l’automatització y facilitant el control en la industria, però aquesta evolució està resultant en una quantitat aclaparadora d’informació als panells de control, que distreu i estressa els operadors de planta esgotant la seva atenció i tornant-se contraproduent. Una alarma és un avís visual o sonor d’una condició d’operació anormal, una desviació de procés o un error de funcionament que necessita ser tractat per un operador. És essencial entendre no haurien de ser usades amb finalitats informatives i que, si una situació no requereix una acció de mitigació, no es tracta d’una alarma. La gran quantitat d’alarmes inutilitzables (p.ex. alarmes repetitives i molestes per fluctuacions de les condicions d’operació, múltiples alarmes que donen la mateixa informació sobre un estat anormal i es tornen redundants, alarmes que no requereixen mitigació o no són rellevants, etc.) disminueixen l’atenció de l’operador i aconsegueixen que aquest les ignori sistemàticament degut al reduït temps que passa entre elles. Ha estat demostrat que un sistema d’alarmes amb un mal funcionament és un factor contributiu a incidents químics i que per això la gestió d’alarmes és extremadament necessària. Aquest projecte recopila i analitza les situacions que causen la majoria dels allaus d’alarmes en una planta de polietilè de baixa densitat: les parades i les posades en marxa, donant centenars d’alarmes que no es consideren anormals per a aquests casos específics, com les baixes pressions i temperatures. Les alarmes també són classificades segons l’equip al que pertanyen o la zona de la planta on s’ubiquen. Existeixen varis mètodes de tractament de Bad Actors (alarmes deficients) segons l’origen del seu problema (intermitències, alarmes permanents, allaus...) normalment basats en retards temporals en la seva activació o desactivació, eines molt útils quan es parla de tractament individual d’alarmes. Donat que aquest projecte està enfocat en modes d’operació amb grups molt grans d’alarmes, el principal mètode utilitzat serà la implementació de dinàmiques de supressió d’alarmes. Una supressió dinàmica d’alarmes silencia un grup sencer d’alarmes anomenat targets basant-se en el canvi d’estat d’alguna variable –o l’activació d’alguna alarma concreta- anomenat trigger o detonant. Aquesta eina és molt útil no només per als modes de parada i posada en marxa sinó que per a qualsevol planta amb varis modes d’operació: plantes batch, plantes que tenen diferents receptes i readapten les seves condicions d’operació al producte, etc. Aquest projecte implementa una dinàmica d’alarmes principal basada en la parada de la planta i altres dinàmiques individuals per a diferents equips, marxa dels quals no necessàriament depèn de la marxa de la planta amb l’objectiu de reduir la meitat de les alarmes en els modes de parada i posada en marxa, i millorar els KPIs generals de la planta en un 5%.
    Matèria: Enginyeria química
    Idioma: spa
    Àrees temàtiques: Ingeniería química Chemical engineering Enginyeria química
    Departament: Enginyeria Química
    Estudiant: Toneva, Simona Atanasova
    Curs acadèmic: 2020-2021
    Títol en diferents idiomes: Gestión de alarmas de proceso en una planta de PEBD según modo de operación: arranques i paradas Alarm management in a LDPE plant in fuction of the operation mode: start-ups and stops Gestió d'alarmes de procés en una planta de PEBD segon mode d'operació: posades en marxa i parades
    Data de la defensa del treball: 2021-06-21
    Drets d'accés: info:eu-repo/semantics/openAccess
    Paraules clau: alarma, gestión de alarmas alarm, alarm management alarma, gestió d'alarmes
    Confidencialitat: No
    Títol en la llengua original: Gestión de alarmas de proceso en una planta de PEBD según modo de operación: arranques i paradas
    Director del projecte: Sanminiatelli Salas, Luca; Grasa Abances, Rubén
    Ensenyament(s): Enginyeria Química
    Entitat: Universitat Rovira i Virgili (URV)
  • Paraules clau:

    Ingeniería química
    Chemical engineering
    Enginyeria química
    Enginyeria química
  • Documents:

  • Cerca a google

    Search to google scholar