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文檔簡(jiǎn)介
1、 SIS系統(tǒng) (內(nèi)部培訓(xùn)資料) 培訓(xùn)人:xxx 培訓(xùn)對(duì)象:自動(dòng)化工程師DCS側(cè)失效不影響SIS側(cè)安全 危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源監(jiān)督管理暫行規(guī)定第三章安全管理第十三條:危險(xiǎn)化學(xué)品單位應(yīng)當(dāng)根據(jù)構(gòu)成重大危險(xiǎn)源的危險(xiǎn)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(shí)際情況,按照下列要求建立健全安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控體系,完善控制措施:(一)重大危險(xiǎn)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(cè)系統(tǒng)以及可燃?xì)怏w和有毒有害氣體泄漏檢測(cè)報(bào)警裝置,并具備信息遠(yuǎn)傳、連續(xù)記錄、事故預(yù)警、信息存儲(chǔ)等功能;一級(jí)或者二級(jí)重大危險(xiǎn)源,具備緊急停車功能。記錄的電子數(shù)據(jù)的保存時(shí)間不少于30天;(二)重大危險(xiǎn)源的化工
2、生產(chǎn)裝置裝備滿足安全生產(chǎn)要求的自動(dòng)化控制系統(tǒng);一級(jí)或者二級(jí)重大危險(xiǎn)源,裝備緊急停車系統(tǒng);(三)對(duì)重大危險(xiǎn)源中的毒性氣體、劇毒液體和易燃?xì)怏w等重點(diǎn)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。涉及毒性氣體、液化氣體、劇毒液體的一級(jí)或者二級(jí)重大危險(xiǎn)源,配備獨(dú)立的安全儀表系統(tǒng)(SIS);(四)重大危險(xiǎn)源中儲(chǔ)存劇毒物質(zhì)的場(chǎng)所或者設(shè)施,設(shè)置視頻監(jiān)控系統(tǒng);國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局防爆等級(jí)對(duì)危險(xiǎn)場(chǎng)所劃分表氣體0區(qū)(Zone 0) 易爆氣體始終或長(zhǎng)時(shí)間存在;連續(xù)地存在危險(xiǎn)性大于1000小時(shí)/每年的區(qū)域; 1區(qū)(Zone 1) 易燃?xì)怏w在儀表的正當(dāng)工作過(guò)程中有可能發(fā)生或存在;斷續(xù)地存在危險(xiǎn)性1
3、01000小時(shí)/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(xiǎn)性0.110小時(shí)/每年的區(qū)域;不存在易燃?xì)怏w且即使偶爾發(fā)生,其存在時(shí)間亦很短;粉塵20區(qū)(Zone 20) 連續(xù)出現(xiàn)或長(zhǎng)期出現(xiàn)爆炸性粉塵的環(huán)境21區(qū)(Zone 21)有時(shí)會(huì)將積留下的粉塵揚(yáng)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(duì)危險(xiǎn)場(chǎng)所的適用性序號(hào)防爆型式代號(hào)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)防爆措施適用區(qū)域1隔爆型dGB3836.2隔離存在的點(diǎn)火源Zone1,Zone22增安型eGB3836.3設(shè)法防止產(chǎn)生點(diǎn)火源Zone1,Zone23本安型iaGB3836.4限制點(diǎn)火源的能量Zone0-24本安型ibGB3
4、836.4Zone1,Zone25正壓型px,py,pzGB3836.5危險(xiǎn)物質(zhì)與點(diǎn)火源隔開Zone1,Zone26充油型oGB3836.6Zone1,Zone27充砂型qGB3836.7Zone1,Zone28無(wú)火花型na,nl,nc,nr,nzGB3836.8設(shè)法防止產(chǎn)生點(diǎn)火源Zone29澆封型ma,mbGB3836.9Zone1,Zone210氣密型hGB3836.10Zone1,Zone2防爆等級(jí)防爆等級(jí)典型的危險(xiǎn)性氣體國(guó)標(biāo)GB-3836-1最小點(diǎn)燃能量(微 焦)乙 炔C20氫 氣C20乙 烯B60丙 烷A180最高表面溫度()溫度組別常見爆炸性氣體IEC79-8GB3836-1450
5、T1T1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(jí)防爆等級(jí)本安儀表EExia電路具有兩個(gè)故障的安全裕度,而EExib電路只有1個(gè)故障的安全裕度。EExia儀表可以用于0區(qū),而EExib儀表只能用于1區(qū)。雷達(dá)物位計(jì)的插拔式操作模塊具有EExia安全防護(hù),電子插件部分具有EExd安全防護(hù),接線腔室具有EExe安全防護(hù)。整臺(tái)物位計(jì)可選EExia或EExe防爆證書質(zhì)量流量計(jì)的變送器外殼具有2GEExdIIC或EExdeIIC安全防護(hù),變送器電子模塊具有EE
6、xibIIC/IIB安全防護(hù),傳感器具有EExibIICT2-T6安全防護(hù)。整臺(tái)流量計(jì)可選SYSTEExib/iaIIB/IIC,EExdeibIICT2-T6或EExdibIICT2-T6防爆證書(美式標(biāo)準(zhǔn)亦可選)。防爆證書防爆證書新的歐洲防爆標(biāo)準(zhǔn)ATEX ATEX認(rèn)證是防爆電氣產(chǎn)品在歐洲市場(chǎng)的強(qiáng)制認(rèn)證,其嚴(yán)格規(guī)定了防爆產(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(rèn)證的產(chǎn)品,才可以在歐盟國(guó)家內(nèi)被生產(chǎn)、制造、銷售、并應(yīng)用于易燃易爆危險(xiǎn)區(qū)域。也就是說(shuō),任何在歐盟國(guó)家內(nèi)銷售同時(shí)在易燃易爆危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)應(yīng)用的防爆產(chǎn)品必須通過(guò)ATEX的認(rèn)證。列舉一臺(tái)符合ATEX95安全標(biāo)準(zhǔn)的,恩德斯
7、豪斯公司的桿式雷達(dá)液位計(jì)銘牌上的安全標(biāo)示如下:ATEXII2(1)GEExdiaIICT6SIS系統(tǒng)規(guī)范HGT 20511-2014 信號(hào)報(bào)警及聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范工業(yè)和信息化部和中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)發(fā)起,由中國(guó)石油和化工勘探設(shè)計(jì)協(xié)會(huì)委托全國(guó)化工自動(dòng)化控制設(shè)計(jì)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(dòng)化設(shè)備技術(shù)有限責(zé)任公司 惠生工程(中國(guó))有限公司規(guī)范的目的:為了統(tǒng)一信號(hào)報(bào)警及聯(lián)鎖系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)在化工行業(yè)的技術(shù)要求,推進(jìn)信號(hào)報(bào)警及聯(lián)鎖系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)的規(guī)范化,達(dá)到安全使用、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的目的,制定本規(guī)范。本規(guī)范適用于化工裝置新建
8、、擴(kuò)建及改建項(xiàng)目信號(hào)報(bào)警及聯(lián)鎖系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)。SIS系統(tǒng)-SIL標(biāo)準(zhǔn)目前一些大的DCS制造商都已通過(guò)了TUV認(rèn)證,達(dá)到了SIL3。按照目前的社會(huì)的生產(chǎn)水平,只要符合SIL3的標(biāo)準(zhǔn)就可以滿足化工及重石化行業(yè)的安全要求了。因此越來(lái)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(gè)熱點(diǎn)。按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,將安全等級(jí)分為4級(jí)即SIL14。其中SIL4等級(jí)為最高。所謂SIL其全名為安全完整性等級(jí)(SafetyIntegrityLevel),英文縮寫為SIL,由每小時(shí)發(fā)生的危險(xiǎn)失效概率來(lái)區(qū)分(SIL2為107至106;SIL3為108至107)。生產(chǎn)過(guò)程所需要的安全等級(jí)由專門的生產(chǎn)工藝公司來(lái)評(píng)估
9、(比如杜邦)確定。 一般對(duì)安全要求比較高的工藝生產(chǎn)過(guò)程需要的安全等級(jí)為SIL3。浙江中控TCS-900安全系統(tǒng)獲德國(guó)萊茵TUVSIL3認(rèn)證證書本安儀表在有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)條件下,正常工作或規(guī)定故障狀態(tài)下產(chǎn)生的電火花和熱效應(yīng)均不能點(diǎn)燃規(guī)定爆炸性氣體的電路稱為本質(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(gè)電路的本安是通過(guò)如下3個(gè)方面實(shí)現(xiàn)的:本安型儀表;電源的能量限制,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(gè)電路的低電容、電感以防止能量的儲(chǔ)存。本安型儀表主要用于1區(qū)和0區(qū)。通過(guò)使用本安電路整個(gè)電路得到了保護(hù),不再需要額外的機(jī)械保護(hù)。另外本
10、安型儀表可以在現(xiàn)場(chǎng)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(duì)工廠整個(gè)系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估,然后確定其所使用的儀表所需的“功能安全”等級(jí),即SIL等級(jí)。如果整個(gè)系統(tǒng)的儀表都滿足所要求的“功能安全”等級(jí),那么我們就稱這個(gè)系統(tǒng)為“安全儀表系統(tǒng)”。整個(gè)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估過(guò)程如圖4所示。HARZOP危害分析安全性儀表系統(tǒng)使用SIL標(biāo)準(zhǔn)以后,儀表制造商或認(rèn)證機(jī)構(gòu)(approvalagency)將對(duì)出廠儀表的“功能安全”進(jìn)行檢驗(yàn),并根據(jù)其可靠性來(lái)劃分等級(jí),如SIL1,SIL2,SIL3(參照IEC61508/61511標(biāo)準(zhǔn))。使用帶有SIL認(rèn)證的儀表節(jié)省了用戶的時(shí)間,而且軟件更新后的
11、SIL認(rèn)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(guó)法規(guī)以及儀表購(gòu)買合同中對(duì)SIL認(rèn)證的需求越來(lái)越多,SIL認(rèn)證已成為一種趨勢(shì)。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(jì)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(jì)劃外停車,避免重大人生傷害,重大設(shè)備損壞機(jī)重大經(jīng)濟(jì)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(jì),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(jì)也可參照?qǐng)?zhí)行。緊急停車及安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的設(shè)計(jì),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(dú)立設(shè)
12、置;檢測(cè)元件及執(zhí)行機(jī)構(gòu)原則上獨(dú)立設(shè)置;中間環(huán)節(jié)最少;采用冗余或容錯(cuò)結(jié)構(gòu);系統(tǒng)應(yīng)是故障安全型。引用標(biāo)準(zhǔn):國(guó)內(nèi)的 -石油化工企業(yè)儀表供電設(shè)計(jì)規(guī)定 -石油化工企業(yè)儀表供氣設(shè)計(jì)規(guī)定 -石油化工企業(yè)儀表配管、配線設(shè)計(jì)規(guī)定 -石油化工企業(yè)儀表系統(tǒng)接地設(shè)計(jì)規(guī)定舉個(gè)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爆炸事故2005年11月13日,雙苯廠苯胺二車間化工二班班長(zhǎng)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(jìn)行重組分的排液操作。10時(shí)10分,徐某進(jìn)行排殘液操作,在進(jìn)行該項(xiàng)操作前,錯(cuò)誤地停止了硝基苯初餾塔T101進(jìn)料,但沒有按照規(guī)程要求關(guān)閉硝基苯進(jìn)
13、料預(yù)熱器E102加熱蒸汽閥,導(dǎo)致硝基苯初餾塔進(jìn)料溫度升高,在15分鐘內(nèi)溫度超過(guò)150量程上限,超溫過(guò)程一直持續(xù)到11時(shí)35分。 在11時(shí)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(jìn)料預(yù)熱器蒸汽閥,硝基苯初餾塔進(jìn)料溫度開始下降,13時(shí)25分降至130.4。 13時(shí)21分,徐某在T101進(jìn)料時(shí),再一次錯(cuò)誤操作,沒有按照投用換熱器應(yīng)“先冷后熱”的原則進(jìn)行操作,而是先開啟進(jìn)料預(yù)熱器的加熱蒸汽閥,7分鐘后,進(jìn)料預(yù)熱器溫度再次超過(guò)150量程上限。13時(shí)34分啟動(dòng)了硝基苯初餾塔進(jìn)料泵向進(jìn)料預(yù)熱器輸送粗硝基苯,當(dāng)溫度較低的26粗硝基苯進(jìn)入超溫的進(jìn)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(jìn)
14、料管線法蘭松動(dòng),導(dǎo)致系統(tǒng)密封不嚴(yán),空氣被吸入到系統(tǒng)內(nèi),與T101塔內(nèi)可燃?xì)怏w形成爆炸性氣體混合物,硝基苯中的硝基酚鈉鹽受震動(dòng)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(rèn)的結(jié)論:1、操作失誤造成該事故;2、操作失誤每時(shí)每刻都在發(fā)生,可以通過(guò)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、即使有此重大危險(xiǎn)源,在DCS系統(tǒng)也沒有做緊急停車聯(lián)鎖的相關(guān)設(shè)計(jì),安全意識(shí)淡薄?;谖kU(xiǎn)工藝裝置設(shè)置安全聯(lián)鎖系統(tǒng)SIS系統(tǒng)可提高化工裝置的本質(zhì)安全度,保障生產(chǎn)過(guò)程的
15、安全、穩(wěn)定運(yùn)行,最大限度地減少由于過(guò)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,應(yīng)合理設(shè)置獨(dú)立的SIS,并根據(jù)生產(chǎn)裝置的安全度等級(jí)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(jī)失效或系統(tǒng)故障時(shí)造成聯(lián)鎖功能無(wú)法執(zhí)行;指出SIS在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循獨(dú)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(shì)對(duì)裝置及設(shè)備的安全提出了越來(lái)越高的要求。為確保生產(chǎn)過(guò)程的安全、穩(wěn)定運(yùn)行,最大限度地減少由于過(guò)程失控造成的設(shè)備損壞和人身傷害,減少重大惡性事故發(fā)生的概率,對(duì)開工、停工和生產(chǎn)過(guò)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(jī)組,應(yīng)設(shè)置相應(yīng)獨(dú)立的安全聯(lián)鎖系統(tǒng)?;み^(guò)程最高級(jí)的安全保
16、護(hù)裝置,是一種獨(dú)立于生產(chǎn)過(guò)程控制的系統(tǒng),是實(shí)現(xiàn)石化裝置本質(zhì)安全的重要手段,也是過(guò)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(shí),要求控制系統(tǒng)能在許可的時(shí)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(gè)或多個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí),避免生產(chǎn)裝置的誤停車,不影響生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。通過(guò)安全保護(hù)系統(tǒng)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)裝置的安全,在工藝參數(shù)超越某一極限時(shí),或生產(chǎn)過(guò)程處于某一危險(xiǎn)狀態(tài)時(shí),該裝置將執(zhí)行相應(yīng)的邏輯程序,迅速發(fā)出保護(hù)聯(lián)鎖信號(hào)對(duì)工藝流程實(shí)行聯(lián)鎖保護(hù)或緊急停車,自動(dòng)將有關(guān)生產(chǎn)過(guò)程和設(shè)備置于安全的臨時(shí)狀態(tài)(必要時(shí)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。2022/7/1
17、4HIMA CHINA21SIS可以做什么?控制高限臨界報(bào)警值SIS控制控制低限D(zhuǎn)CS 控制失控的過(guò)程參數(shù)SIS使裝置緊急停車機(jī)械泄放機(jī)構(gòu)動(dòng)作正常的工藝參數(shù)聯(lián)鎖動(dòng)作值常見設(shè)備安全聯(lián)鎖保護(hù)1-泵/壓縮機(jī)聯(lián)鎖保護(hù)序設(shè)備聯(lián)鎖保護(hù)原因聯(lián)鎖動(dòng)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(fù)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(jī)過(guò)載電流過(guò)大跳車保護(hù)出口設(shè)備管網(wǎng)、防止電機(jī)過(guò)載2活塞式壓縮機(jī)循環(huán)水出水溫度高聯(lián)鎖防止壓縮機(jī)過(guò)熱停機(jī)潤(rùn)滑油壓力低三取二聯(lián)鎖防止壓縮機(jī)潤(rùn)滑油斷流導(dǎo)致壓縮機(jī)磨損壞壓縮機(jī)出口壓力溫度高聯(lián)鎖防止壓縮機(jī)電機(jī)超載壓縮機(jī)入口分液罐液位聯(lián)鎖防止壓縮機(jī)缸體進(jìn)液常見設(shè)備安全聯(lián)鎖
18、保護(hù)2-鍋爐油爐聯(lián)鎖保護(hù)序設(shè)備聯(lián)鎖保護(hù)原因聯(lián)鎖動(dòng)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/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(fù)荷,容易超溫?zé)龎耐t進(jìn)口油壓低聯(lián)鎖導(dǎo)熱油會(huì)流不動(dòng),容易超溫?zé)龎挠蜖t進(jìn)出口壓差低聯(lián)鎖導(dǎo)熱油會(huì)流不動(dòng),容易超溫?zé)龎挠蜖t進(jìn)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)備安全聯(lián)鎖保護(hù)3-反應(yīng)器聯(lián)鎖保護(hù)序設(shè)備聯(lián)鎖保護(hù)原因聯(lián)鎖動(dòng)作1硝化反應(yīng)器硝化釜溫度高聯(lián)鎖冷卻水量不夠,反應(yīng)劇烈停車硝化釜攪拌器電流低/高聯(lián)鎖多種原因?qū)е聰嚢杵鞴ぷ鞑徽O趸M(jìn)料流量低聯(lián)鎖多種原因供料不足硝化閥門故障聯(lián)鎖多種原
19、因?qū)е麻y門故障硝化裝置停電聯(lián)鎖多種原因?qū)е峦k?加氫反應(yīng)器加氫釜溫度高聯(lián)鎖超溫爆炸危險(xiǎn)關(guān)閉進(jìn)料閥進(jìn)料壓力低聯(lián)鎖壓力低了進(jìn)不去物料進(jìn)氫氣壓力低聯(lián)鎖壓力低了進(jìn)不去氫氣加氫釜壓力低聯(lián)鎖壓力低了不反應(yīng)加氫釜壓力高于進(jìn)氫氣壓力聯(lián)鎖壓力高了氫氣供不上來(lái)料加氫釜盤管壓力低聯(lián)鎖循環(huán)水供水不夠常見設(shè)備安全聯(lián)鎖保護(hù)4-精餾塔聯(lián)鎖保護(hù)序設(shè)備聯(lián)鎖保護(hù)原因聯(lián)鎖動(dòng)作1精餾塔風(fēng)速報(bào)警塔太高,報(bào)警提示報(bào)警手動(dòng)停車聯(lián)鎖便于快速主動(dòng)停車停車系統(tǒng)停電聯(lián)鎖雖然有UPS供電,必須停車停循環(huán)水聯(lián)鎖塔溫容易失控,必須停車儀表風(fēng)壓力低聯(lián)鎖導(dǎo)致所有氣動(dòng)閥門處于故障保護(hù)位置,必須停車聯(lián)鎖邏輯圖四大基本要素:1、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量?jī)x表、輸出設(shè)備(閥門或電機(jī)
20、) ; 2、聯(lián)鎖設(shè)定值; 3、聯(lián)鎖投切按鈕、延時(shí)(可選); 4、聯(lián)鎖邏輯關(guān)系。ESD聯(lián)鎖邏輯圖編制-安全與保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量?jī)x表輸出設(shè)備-電機(jī)聯(lián)鎖設(shè)定值延時(shí)(可選)聯(lián)鎖投切按鈕邏輯關(guān)系聯(lián)鎖投切按鈕現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量?jī)x表聯(lián)鎖設(shè)定值延時(shí)輸出設(shè)備邏輯關(guān)系N+1 不間斷UPS電源N+1 不間斷UPS電源N+1 不間斷UPS電源2、安全儀表系統(tǒng)(SIS)概述在工藝生產(chǎn)過(guò)程中,存在各種各樣的工藝參數(shù)和工藝設(shè)備狀態(tài),這些參數(shù)和狀態(tài)被檢測(cè)出來(lái)就是過(guò)程信號(hào)。生產(chǎn)中當(dāng)這些參數(shù)控制在規(guī)定的范圍內(nèi)時(shí),說(shuō)明生產(chǎn)過(guò)程處于正常狀態(tài);超出這個(gè)范圍說(shuō)明出現(xiàn)異常,要求以聲光形式提醒操作者采取調(diào)節(jié)措施(參數(shù)調(diào)整或設(shè)備適當(dāng)操作)或者通過(guò)預(yù)定的程序使
21、其恢復(fù)到正常值范圍內(nèi),這個(gè)聲光表現(xiàn)形式稱為報(bào)警,根據(jù)預(yù)定程序的操作就是聯(lián)鎖;如果異常進(jìn)一步擴(kuò)大,為防止事故發(fā)生而采取的局部或整體生產(chǎn)裝置停車的儀表系統(tǒng),稱為安全儀表系統(tǒng)(SIS),或緊急停車系統(tǒng)(ESD),它是生產(chǎn)過(guò)程中的一種自動(dòng)安全保護(hù)系統(tǒng),能對(duì)石油化工等生產(chǎn)過(guò)程中可能發(fā)生的危險(xiǎn)(超出安全限定)及不采取措施而繼續(xù)惡化的狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)地響應(yīng)和保護(hù),使其進(jìn)入預(yù)定的安全停車狀態(tài),從而保證人員、設(shè)備、生產(chǎn)和裝置的安全。通用安全標(biāo)準(zhǔn)由于SIS屬于保護(hù)裝置的安全儀表系統(tǒng),所以對(duì)SIS控制器本身安全要求很高,有關(guān)國(guó)際機(jī)構(gòu)對(duì)控制器的可靠性、安全性制定了相關(guān)的安全標(biāo)準(zhǔn),并對(duì)相關(guān)控制器產(chǎn)品和使用的編程軟件平臺(tái)、應(yīng)
22、用于SIS程序的標(biāo)準(zhǔn)功能塊等進(jìn)行等級(jí)認(rèn)證。IEC61508國(guó)際電工組織制定的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),用于確定過(guò)程、交通、醫(yī)藥工業(yè)等的安全周期(Safety life cycle),對(duì)設(shè)備的完整性、設(shè)計(jì)、操作、測(cè)試和維護(hù)提出要求,主要針對(duì)制造商和設(shè)備供應(yīng)商。標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)發(fā)生故障的可能性分成四個(gè)SIL等級(jí),即等級(jí)表示符號(hào)描述一級(jí)SIL1每年故障危險(xiǎn)的平均概率為0.10.01 二級(jí)SIL2每年故障危險(xiǎn)的平均概率為0.010.001 三級(jí)SIL3每年故障危險(xiǎn)的平均概率為0.0010.0001四級(jí)SIL4每年故障危險(xiǎn)的平均概率為0.00010.00001聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)設(shè)置:根據(jù)石油化工安全儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范SH/T3018-
23、2003有關(guān)要求,安全儀表系統(tǒng)應(yīng)符合下列規(guī)定。獨(dú)立安全聯(lián)鎖保護(hù)和停車系統(tǒng)獨(dú)立于過(guò)程控制系統(tǒng),以降低控制功能和安全功能同時(shí)失效的概率,使聯(lián)鎖和停車系統(tǒng)不依附于過(guò)程控制系統(tǒng)就能獨(dú)立完成自動(dòng)保護(hù)聯(lián)鎖的安全功能。見圖 “獨(dú)立的安全儀表系統(tǒng)”。安全儀表系統(tǒng)(Safety Instrumented System - SIS)包括傳感器、邏輯運(yùn)算器和最終執(zhí)行元件。SIS傳感器選用:獨(dú)立設(shè)置原則: 1級(jí) SIS傳感器可與DCS共用; 2級(jí) SIS傳感器宜與DCS分開; 3級(jí) SIS傳感器應(yīng)與DCS分開;冗余選擇原則:保證系統(tǒng)的安全性時(shí),采用“或”邏輯結(jié)構(gòu);保證系統(tǒng)的可用性時(shí),采用“與”邏輯結(jié)構(gòu);當(dāng)系統(tǒng)的安全性
24、和可用性均需保證時(shí),采用“三取二”邏輯結(jié)構(gòu);傳感器宜采用隔爆型的變送器(壓力、差壓、差壓流量、差壓液位、溫度),不宜采用開關(guān)型傳感器;傳感器由SIS系統(tǒng)供電。SIS與DCS區(qū)別1.DCS用于生產(chǎn)過(guò)程的連續(xù)測(cè)量、常規(guī)控制(連續(xù)、順序、間歇等)、操作控制管理,保證生產(chǎn)裝置的平穩(wěn)運(yùn)行;2.SIS用于監(jiān)視生產(chǎn)裝置的運(yùn)行狀況,對(duì)出現(xiàn)異常工況迅速進(jìn)行處理,使危害降到最低,使人員和生產(chǎn)裝置處于安全狀態(tài);3.DCS是“動(dòng)態(tài)”系統(tǒng),它始終對(duì)過(guò)程變量連續(xù)進(jìn)行檢測(cè)、運(yùn)算和控制,對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制,確保產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量;4.SIS是“靜態(tài)”系統(tǒng),正常工況時(shí),它始終監(jiān)視生產(chǎn)裝置的運(yùn)行,系統(tǒng)輸出不變,對(duì)生產(chǎn)過(guò)程不產(chǎn)生
25、影響,非正常工況下時(shí),它將按照預(yù)先的設(shè)計(jì)進(jìn)行邏輯運(yùn)算,使生產(chǎn)裝置安全聯(lián)鎖或停車;5.SIS比DCS在可靠性、可用性上要求更嚴(yán)格,IEC61508、IEC61511、ISA S84.01、SH/T3018強(qiáng)烈推薦SIS與DCS硬件獨(dú)立設(shè)置。三、系統(tǒng)概述 三、系統(tǒng)概述三、系統(tǒng)概述 1.對(duì)于SIS系統(tǒng),要求甲級(jí)資質(zhì)的設(shè)計(jì)院承接設(shè)計(jì)工作。2.需要設(shè)計(jì)院提供給我方的連鎖關(guān)系圖紙,并加蓋設(shè)計(jì)院出圖章。3.我方可提供安全生產(chǎn)許可證等證件,配合甲方企業(yè)完成安監(jiān)等部門的安全驗(yàn)收工作。三、系統(tǒng)概述 1.對(duì)于新上的SIS系統(tǒng),要求每個(gè)測(cè)量數(shù)值安裝3個(gè)不同位置的儀表。2.對(duì)于改造項(xiàng)目的SIS系統(tǒng),建議要求每個(gè)測(cè)量數(shù)值
26、安裝2個(gè)不同位置的儀表。3. 國(guó)內(nèi)使用的SIS系統(tǒng),對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表的SIS等級(jí)無(wú)嚴(yán)格要求,但對(duì)于安全柵需要具有SIL等級(jí)的安全柵(目前常用的安全柵品牌為MTL、P+F,能達(dá)到SIL2等級(jí))安全儀表系統(tǒng)(SIS)獲得TV萊茵的SIL3認(rèn)證 萊茵TUV認(rèn)證的功能安全設(shè)計(jì)工程師適用于 緊急停車系統(tǒng)(ESD: Emergency Shut Down ) 燃燒爐管理系統(tǒng)(BMS: Burner Management System ) 注:又稱為“鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)”,即FSSS(Furnace Safety Supervision System) 火災(zāi)及氣體檢測(cè)系統(tǒng)(FGS: Fire & Gas Sys
27、tem ) 緊急避斷系統(tǒng)(ETS: Emergency Trip System)專用 I/O 電纜安全工程師站操作員站交換機(jī)安全工程師站編程語(yǔ)言: FBD, LD, ST*(IEC61131-3)在線監(jiān)視系統(tǒng)維護(hù)邏輯仿真SOE查看安全工程師站安全控制站(CPU + I/O)CPU: PowerPC(主頻:330MHz)內(nèi)存: 128MB支持的I/O 模塊:AI/DI/DO操作員站可以與工程師站共用也可與DCS側(cè)共用安全控制站系統(tǒng)架構(gòu)功能安全相關(guān)的部分 完全的三重化架構(gòu) 安全相關(guān)部分和非安全相關(guān)部分物理上隔離與DCS的集成DCS側(cè)失效不影響SIS側(cè)安全DCSSIS無(wú)縫集成的優(yōu)勢(shì) 信息集成(過(guò)程、設(shè)備、報(bào)警) 節(jié)省系統(tǒng)軟、硬件成本無(wú)縫系統(tǒng)集成的優(yōu)勢(shì) 與其他的DCS系統(tǒng)集成 通過(guò)Modbus通訊集成(支持冗余)靈活的系統(tǒng)規(guī)模安全工程師站安全工程師站操作員站操作員站 分布式網(wǎng)絡(luò) - 支持最多15個(gè)域; - 每個(gè)域支持最多64臺(tái)控制站。大規(guī)模及分布式中大規(guī)模 一個(gè)主機(jī)籠 + 三個(gè)擴(kuò)展機(jī)籠 - 支持最多1200I/O點(diǎn); - 1200點(diǎn)系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間小于250ms。小規(guī)模 單機(jī)籠 - 支持最多220I/O點(diǎn); - 220點(diǎn)系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間小于30ms。
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