化工生產(chǎn)安全-緊急停車聯(lián)鎖-SIS系統(tǒng)

1、化工生產(chǎn)安全 SIS系統(tǒng)&緊急停車聯(lián)鎖 電儀部內(nèi)部培訓(xùn)資料 電儀部：李恒超 危險化學(xué)品重大危險源監(jiān)督管理暫行規(guī)定危險化學(xué)品重大危險源監(jiān)督管理暫行規(guī)定第三章安全管理第三章安全管理第十三條：第十三條：危險化學(xué)品單位應(yīng)當(dāng)根據(jù)構(gòu)成重大危險源的危險化學(xué)品種類、數(shù)量、生產(chǎn)、使用工藝（方式）或者相關(guān)設(shè)備、設(shè)施等實際情況，按照下列要求建立健全安全監(jiān)測監(jiān)控體系，完善控制措施：（一）重大危險源配備溫度、壓力、液位、流量、組份等信息的不間斷采集和監(jiān)測系統(tǒng)以及可燃氣體和有毒有害氣體泄漏檢測報警裝置，并具備信息遠傳、連續(xù)記錄、事故預(yù)警、信息存儲等功能；。記錄的電子數(shù)據(jù)的保存時間不少于30天；（二）重大危險源的化

2、工生產(chǎn)裝置裝備； （三）對重大危險源中的毒性氣體、劇毒液體和易燃氣體等重點設(shè)施，設(shè)置緊急切斷裝置；毒性氣體的設(shè)施，設(shè)置泄漏物緊急處置裝置。； （四）重大危險源中儲存劇毒物質(zhì)的場所或者設(shè)施，設(shè)置視頻監(jiān)控系統(tǒng)；國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局 第40號令防爆等級表4-1 中國對危險場所劃分表 氣 體0區(qū)（Zone 0） 易爆氣體始終或長時間存在；連續(xù)地存在危險性大于1000小時/每年的區(qū)域； 1區(qū)（Zone 1） 易燃氣體在儀表的正當(dāng)工作過程中有可能發(fā)生或存在；斷續(xù)地存在危險性101000小時/每年的區(qū)域； 2區(qū)（Zone 2） 一般情形事故狀態(tài)下存在的危險性0.110小時/每年的

3、區(qū)域；不存在易燃氣體且即使偶爾發(fā)生，其存在時間亦很短；粉塵20區(qū)（Zone 20） 連續(xù)出現(xiàn)或長期出現(xiàn)爆炸性粉塵的環(huán)境 21區(qū)（Zone 21）有時會將積留下的粉塵揚起而偶然出現(xiàn)爆炸性粉塵混合物的環(huán)境；22區(qū)（Zone 22）防爆方法對危險場所的適用性序號序號防爆型式防爆型式代號代號國家標(biāo)準國家標(biāo)準防爆措施防爆措施適用區(qū)域適用區(qū)域1隔爆型隔爆型dGB3836.2隔離存在的點火源隔離存在的點火源Zone1,Zone22增安型增安型eGB3836.3設(shè)法防止產(chǎn)生點火源設(shè)法防止產(chǎn)生點火源Zone1,Zone23本安型本安型iaGB3836.4限制點火源的能量限制點火源的能量Zone0-24本安型本安

4、型ibGB3836.4Zone1,Zone25正壓型px,py,pzGB3836.5危險物質(zhì)與點火源隔開Zone1,Zone26充油型oGB3836.6Zone1,Zone27充砂型qGB3836.7Zone1,Zone28無火花型na,nl,nc,nr,nzGB3836.8設(shè)法防止產(chǎn)生點火源Zone29澆封型ma,mbGB3836.9Zone1,Zone210氣密型hGB3836.10Zone1,Zone2防爆等級防爆等級IEC 防爆等級標(biāo)準格式防爆等級標(biāo)準格式:Ex(ia)C T4E：按CENELEC標(biāo)志認可Ex：防爆公用標(biāo)志ia：防爆型式（本質(zhì)安全）：設(shè)備組別C：氣體組別T4：溫度組別典

5、型的危險性氣體 國標(biāo)GB-3836-1最小點燃能量（微 焦）乙 炔C20氫 氣C20乙 烯B60丙 烷A180最高表面溫度最高表面溫度（）溫度組別溫度組別常見爆炸常見爆炸性氣體性氣體IEC79-8GB3836-1450T1T1氫氣、丙烯腈等46 種300T2T2乙炔、乙烯等47 種200T3T3汽油、丁烯醛等36 種135T4T4乙醛、四氟乙烯等6 種100T5T5二硫化碳85T6T6硝酸乙酯和亞硝酸乙酯防爆等級防爆等級本安儀表EEx ia電路具有兩個故障的安全裕度，而EEx ib電路只有1個故障的安全裕度。EEx ia儀表可以用于0區(qū)，而EEx ib儀表只能用于1區(qū)。雷達物位計的插拔式操作模

6、塊具有EEx ia安全防護，電子插件部分具有EEx d安全防護，接線腔室具有EEx e安全防護。整臺物位計可選EEx ia或EEx e防爆證書質(zhì)量流量計的變送器外殼具有2G EEx d IIC或EEx de IIC安全防護，變送器電子模塊具有EEx ib IIC/IIB安全防護，傳感器具有EEx ib IIC T2-T6安全防護。整臺流量計可選SYST EEx ib/ia IIB/IIC，EEx de ib IIC T2-T6或EEx d ib IIC T2-T6防爆證書（美式標(biāo)準亦可選）。防爆證書防爆證書新的歐洲防爆標(biāo)準ATEX ATEX認證是防爆電氣產(chǎn)品在歐洲市場的強制認證，其嚴格規(guī)定了防

7、爆產(chǎn)品的特性和使用操作規(guī)范，自2003年7月1日起，只有擁有ATEX認證的產(chǎn)品，才可以在歐盟國家內(nèi)被生產(chǎn)、制造、銷售、并應(yīng)用于易燃易爆危險區(qū)域。也就是說，任何在歐盟國家內(nèi)銷售同時在易燃易爆危險區(qū)域內(nèi)應(yīng)用的防爆產(chǎn)品必須通過防爆產(chǎn)品必須通過ATEX的認證的認證。列舉一臺符合ATEX 95安全標(biāo)準的，恩德斯豪斯公司的桿式雷達液位計銘牌上的安全標(biāo)示如下： ATEX II 2 (1) G EEx d ia IIC T6SIS系統(tǒng)規(guī)范HGT 20511-2014 信號報警及聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范信號報警及聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范工業(yè)和信息化部和中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會發(fā)起，由中國石油和化工勘探設(shè)計協(xié)會委托全國化工自動化

8、控制設(shè)計技術(shù)中心站組織東華工程科技股份有限公司等單位修訂。主編單位：東華工程科技股份有限公司參編單位：北京康吉森自動化設(shè)備技術(shù)有限責(zé)任公司 惠生工程（中國）有限公司規(guī)范的目的：為了統(tǒng)一信號報警及聯(lián)鎖系統(tǒng)工程設(shè)計在化工行業(yè)的技術(shù)要求，推進信號報警及聯(lián)鎖系統(tǒng)工程設(shè)計的規(guī)范化，達到安全使用、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理的目的，制定本規(guī)范。本規(guī)范適用于化工裝置新建、擴建及改建項目信號報警及聯(lián)鎖系統(tǒng)的工程設(shè)計。SIS系統(tǒng)-SIL標(biāo)準目前一些大的目前一些大的DCS制造商都已通過了制造商都已通過了TUV認證，達到了認證，達到了SIL3。按照目前的社會的生產(chǎn)水平，只要符合SIL3的標(biāo)準就可以滿足化工及重石化行業(yè)的安全要

9、求了。因此越來越多的儀表制造廠商使其產(chǎn)品具有SIS的功能，這是當(dāng)前的一個熱點。按照國際標(biāo)準的規(guī)定，將安全等級分為4級即SIL14。其中SIL4等級為最高。所謂SIL其全名為安全完整性等級（Safety Integrity Level），英文縮寫為SIL，由每小時發(fā)生的危險失效概率來區(qū)分（SIL2為107至106；SIL3為108至107）。生產(chǎn)過程所需要的安全等級由確定。 一般對安全要求比較高的工藝生產(chǎn)過程需要的安全等級為SIL3。浙江中控浙江中控TCS-900安全系統(tǒng)獲德國萊茵安全系統(tǒng)獲德國萊茵TUV SIL3認證證書認證證書本安儀表在有關(guān)標(biāo)準規(guī)定的試驗條件下，正常工作或規(guī)定故障狀態(tài)下產(chǎn)生的

10、電火花和熱效應(yīng)均不能點燃規(guī)定爆炸性氣體的電路稱為本質(zhì)安全電路本質(zhì)安全電路；全部電路為本質(zhì)安全電路的儀表稱為本安型儀表。 本安儀表必須連接在本安電路中。整個電路的本安是通過如下3個方面實現(xiàn)的：本安型儀表；電源的能量限制能量限制，如安全柵（使電源的電流、電壓指標(biāo)低于本安儀表的指標(biāo)）整個電路的低電容、電感以防止能量的儲存。 本安型儀表主要用于1區(qū)和0區(qū)。通過使用本安電路整個電路得到了保護，不再需要額外的機械保護。另外本安型儀表可以在現(xiàn)場帶電打開另外本安型儀表可以在現(xiàn)場帶電打開。安全性儀表系統(tǒng)儀表用戶根據(jù)一系列的條件（如危害程度、危害發(fā)生概率）對工廠整個系統(tǒng)的風(fēng)險進行評估，然后確定其所使用的儀表所需的

11、“功能安全”等級，即SIL等級。如果整個系統(tǒng)的儀表都滿足所要求的“功能安全”等級，那么我們就稱這個系統(tǒng)為“安全儀表系統(tǒng)”。整個風(fēng)險評估過程整個風(fēng)險評估過程如圖4所示。HARZOP危害分析危害分析安全性儀表系統(tǒng)使用SIL標(biāo)準以后，儀表制造商或認證機構(gòu)（approval agency）將對出廠儀表的“功能安全”進行檢驗，并根據(jù)其可靠性來劃分等級，如SIL1，SIL2，SIL3（參照IEC 61508/61511標(biāo)準）。使用帶有SIL認認證的儀表節(jié)省了用戶的時間證的儀表節(jié)省了用戶的時間，而且軟件更新后的SIL認證也將由儀表制造商完成，節(jié)省了用戶的精力。當(dāng)前各國法規(guī)以及儀表購買合同中對SIL認證的需求

12、越來越多，SIL認證已成為一種趨勢。防爆工具SHB Z06-1999石油化工緊急停車及安全聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)計導(dǎo)則為了保障石油化工企業(yè)的安全生產(chǎn)，設(shè)置恰當(dāng)?shù)木o急停車及安全聯(lián)鎖系統(tǒng)，降低裝置惡性事故發(fā)生的幾率，減少計劃外停車，避免重大人生傷害，重大設(shè)備損壞機重大經(jīng)濟損失的事故發(fā)生，特制定本導(dǎo)則。本導(dǎo)則適用于石油化工裝置緊急停車及安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的工程設(shè)計，石油化工裝置的輔助設(shè)施和公用工程的緊急停車及安全聯(lián)鎖系統(tǒng)工程設(shè)計也可參照執(zhí)行。緊急停車及安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的設(shè)計，應(yīng)遵循以下原則：緊急停車及安全聯(lián)鎖系統(tǒng)原則上獨立設(shè)置；檢測元件及執(zhí)行機構(gòu)原則上獨立設(shè)置；中間環(huán)節(jié)最少；采用冗余或容錯結(jié)構(gòu)；系統(tǒng)應(yīng)是故障安全型。引用標(biāo)

13、準：國內(nèi)的 -石油化工企業(yè)儀表供電設(shè)計規(guī)定 -石油化工企業(yè)儀表供氣設(shè)計規(guī)定 -石油化工企業(yè)儀表配管、配線設(shè)計規(guī)定 -石油化工企業(yè)儀表系統(tǒng)接地設(shè)計規(guī)定舉個吉林石化 ESD聯(lián)鎖未 投用的重大事故例子吉化雙苯廠硝基苯裝置硝基苯裝置爆炸事故2005年年11月月13日日，雙苯廠苯胺二車間化工二班班長徐某替休假的硝基苯精餾崗位內(nèi)操頂崗操作。根據(jù)硝基苯精餾塔T102塔釜液組成分析結(jié)果，應(yīng)進行重組分的排液操作。10時10分，徐某進行排殘液操作，在進行該項操作前，錯誤地停止了硝基苯初餾塔T101進料，但沒有按照規(guī)程要求關(guān)閉硝基苯進料預(yù)熱器E102加熱蒸汽閥，導(dǎo)致硝基苯初餾塔進料溫度升高，在15分鐘內(nèi)溫度超過15

14、0量程上限，超溫過程一直持續(xù)到11時35分。 在11時35分左右，徐某回到控制室發(fā)現(xiàn)超溫，關(guān)閉了硝基苯進料預(yù)熱器蒸汽閥，硝基苯初餾塔進料溫度開始下降，13時25分降至130.4。 13時21分，徐某在T101進料時，再一次錯誤操作，沒有按照投用換熱器應(yīng)“先冷后熱”的原則進行操作，而是先開啟進料預(yù)熱器的加熱蒸汽閥，7分鐘后，進料預(yù)熱器溫度再次超過150量程上限。13時34分啟動了硝基苯初餾塔進料泵向進料預(yù)熱器輸送粗硝基苯，當(dāng)溫度較低的26粗硝基苯進入超溫的進料預(yù)熱器后，由于溫差較大，加之物料急劇氣化，造成預(yù)熱器及進料管線法蘭松動，導(dǎo)致加之物料急劇氣化，造成預(yù)熱器及進料管線法蘭松動，導(dǎo)致系統(tǒng)密封不

15、嚴，空氣被吸入到系統(tǒng)內(nèi)，系統(tǒng)密封不嚴，空氣被吸入到系統(tǒng)內(nèi)，與T101塔內(nèi)可燃氣體形成爆炸性氣體混合物，硝基苯中的硝基酚鈉鹽受震動首先發(fā)生爆炸，繼而引發(fā)硝基苯初餾塔和硝基苯精餾塔相繼發(fā)生爆炸，而后引發(fā)裝置火災(zāi)和后續(xù)爆炸。 本次事故造成8人死亡，1人重傷，59人輕傷。吉化雙苯廠硝基苯裝置爆炸事故可公認的結(jié)論：可公認的結(jié)論：1、操作失誤造成該事故；2、操作失誤每時每刻都在發(fā)生，可以通過制度與措施減少。3、人沒有儀表系統(tǒng)可靠；3、沒有SIS系統(tǒng)做安全保障；4、即使有此在DCS系統(tǒng)也沒有做緊急停車聯(lián)鎖的相關(guān)設(shè)計，安全意識淡薄?；谖ｋU工藝裝置設(shè)置安全聯(lián)鎖系統(tǒng)基于危險工藝裝置設(shè)置安全聯(lián)鎖系統(tǒng)SIS系統(tǒng)可提

16、高化工裝置的本質(zhì)安全度系統(tǒng)可提高化工裝置的本質(zhì)安全度,保障生產(chǎn)過程的安全、穩(wěn)定運行,最大限度地減少由于過程失控造成的人身傷害和設(shè)備損壞。在裝置建設(shè)和改造中在裝置建設(shè)和改造中,應(yīng)合理設(shè)置獨立的應(yīng)合理設(shè)置獨立的SIS,并根據(jù)生產(chǎn)裝置的安全度等級選擇合適的聯(lián)鎖回路,并具有一定的冗余能力,以避免由于硬件隨機失效或系統(tǒng)故障時造成聯(lián)鎖功能無法執(zhí)行;指出SIS在設(shè)計時應(yīng)遵循獨立原則、故障安全型原則、共享原則、可靠性原則等。我們的當(dāng)前形勢對裝置及設(shè)備的安全提出了越來越高的要求我們的當(dāng)前形勢對裝置及設(shè)備的安全提出了越來越高的要求。為確保生產(chǎn)過程的安全、穩(wěn)定運行,最大限度地減少由于過程失控造成的設(shè)備損壞和人身傷害

17、,減少重大惡性事故發(fā)生的概率,對開工、停工和生產(chǎn)過程中可能發(fā)生重大人身事故和設(shè)備事故的工藝裝置和機組,應(yīng)設(shè)置相應(yīng)獨立的安全聯(lián)鎖系統(tǒng)?；み^程最高級的安全保護裝置化工過程最高級的安全保護裝置,是一種獨立于生產(chǎn)過程控制的系統(tǒng),是實現(xiàn)石化裝置本質(zhì)安全的重要手段,也是過程安全的最后一道屏障。一方面,在工藝裝置出現(xiàn)異常情況時,要求控制系統(tǒng)能在許可的時間內(nèi)將裝置轉(zhuǎn)入安全狀態(tài);另一方面,又要求保證控制系統(tǒng)本身在一個或多個關(guān)鍵環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題時,避免生產(chǎn)裝置的誤停車,不影響生產(chǎn)的經(jīng)濟效益。通過安全保護系統(tǒng)實時在線監(jiān)測裝置的安全實時在線監(jiān)測裝置的安全,在工藝參數(shù)超越某一極限時,或生產(chǎn)過程處于某一危險狀態(tài)時,該裝置將

18、執(zhí)行相應(yīng)的邏輯程序,迅速發(fā)出保護聯(lián)鎖信號對工藝流程實行聯(lián)鎖保護或緊急停車,自動將有關(guān)生產(chǎn)過程和設(shè)備置于安全的臨時狀態(tài)(必要時置于部分或全廠停產(chǎn)狀態(tài)),以防釀成人員傷亡、設(shè)備損壞等重大事故。2022-3-15HIMA CHINA21SIS可以做什么？可以做什么？控制高限控制高限臨界報警值臨界報警值SIS控控制制控制低限控制低限D(zhuǎn)CS 控控制制失控的過程參數(shù)失控的過程參數(shù)SIS使裝置緊急停車使裝置緊急停車機械泄放機構(gòu)動作機械泄放機構(gòu)動作正常的工藝參數(shù)正常的工藝參數(shù)聯(lián)鎖動作值聯(lián)鎖動作值常見設(shè)備安全聯(lián)鎖保護設(shè)備安全聯(lián)鎖保護1-泵泵/壓縮機聯(lián)鎖保護壓縮機聯(lián)鎖保護序序設(shè)備設(shè)備聯(lián)鎖保護聯(lián)鎖保護原因原因聯(lián)鎖動

19、作聯(lián)鎖動作1泵入口壓力低聯(lián)鎖入口壓力低容易導(dǎo)致管網(wǎng)負壓，而抽扁設(shè)備或管道停泵出口壓力高聯(lián)鎖跳車出口壓力高容易導(dǎo)致堵轉(zhuǎn)電機過載電流過大跳車保護出口設(shè)備管網(wǎng)、防止電機過載2活塞式壓縮機循環(huán)水出水溫度高聯(lián)鎖防止壓縮機過熱停機潤滑油壓力低三取二聯(lián)鎖潤滑油壓力低三取二聯(lián)鎖防止壓縮機潤滑油斷流導(dǎo)致壓縮機磨損壞壓縮機出口壓力溫度高聯(lián)鎖防止壓縮機電機超載壓縮機入口分液罐液位聯(lián)鎖防止壓縮機缸體進液常見設(shè)備安全安全聯(lián)鎖保護2-鍋爐油爐聯(lián)鎖保護鍋爐油爐聯(lián)鎖保護序序設(shè)備設(shè)備聯(lián)鎖保護聯(lián)鎖保護原因原因聯(lián)鎖動作聯(lián)鎖動作1鍋爐汽包壓力高聯(lián)鎖防止汽包超壓停鍋爐，泄壓閥打開液位超低限液位超低限/高限聯(lián)鎖高限聯(lián)鎖防止汽包液位失控高限放水，低限停爐2油爐聯(lián)鎖導(dǎo)熱油流量低聯(lián)鎖流量小于設(shè)定負荷，容易超溫?zé)龎耐t進口油壓低聯(lián)鎖導(dǎo)熱油會流不動，容易超溫?zé)龎挠蜖t進出口壓差低聯(lián)鎖導(dǎo)熱油會流不動，容易超溫?zé)龎挠蜖t進口溫度高聯(lián)鎖容易超溫出現(xiàn)意外油爐出口溫度高聯(lián)鎖容易超溫出現(xiàn)意外常見設(shè)備安全安全聯(lián)鎖保護3-