如何规范安全仪表系统(SIS)在化工生产中的应用
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1 、设置SIS 系统的必要性例如化工项目罐区的介质种类复杂,可燃毒害介质多,发生事故后危害巨大。
罐区一旦发生事故,将会对上下游的工艺都产生影响,连带着相关装置都需要停产,损失不小。
减少罐区的安全事故可以更好的保证工厂的正常生产,提高效益。
不因节省初次投入而增大事故风险。
现行化工项目配套的罐区大多采用分散控制系统(DCS)进行操作控制及连锁。
DCS 系统具有控制功能完善多样、易操作、易扩展及维护方便等特点,但是并不适用于安全控制。
对于化工项目罐区要比一般油库操作更加频繁,误操作的概率就更大。
这时采用一套安全性更高的、容错能力强、具有故障自诊断功能、顺序事件记录功能(SOE)的安全仪表系统(SIS)就十分必要了。
2011 年8 月5 日,国家安全生产监督管理总局发布第40 号令,要求“涉及毒性气体、液化气体、剧毒液体的一级或者二级重大危险源,配备独立的安全仪表系统(SIS)”。
2、确定SIS 系统的设置原则2.1 对储罐及介质分类本项目共有储罐55 座,储罐规格从2 万立到200 立大小不等,其中球形储罐24 座,立式圆筒形储罐31 座。
主要介质涉及甲醇、乙烯、丙烯、丙烷、丁烯、己烷、剩余碳四、剩余碳五MTBE、正丁醇、异丁醇、2- 丙基庚醇、杂醇油、碱液等20 余种。
2.2 对于重大危险源进行辨识根据《危险化学品重大危险源辨识》(GB18218-2009),重大危险源的辨识依据是物质的危险性及其数量[3] 。
单元内存在的危险物质为多品种时,则按(1)式计算,若满足式a,则定为重大危险源:式中:q1,q2,…,qn —每种危险化学品实际存在量,t;Q1,Q2,…,Qn —与各危险化学品相对应的临界量,t。
罐区分析结果见表1。
表1 危险化学品重大危险源构成Table 1 Hazard chemical significant dangerous source2.3 确定各种介质的重大危险源分级根据《危险化学品重大危险源监督管理暂行规定》(国家安全生产监督管理总局第40 号)的要求,对重大危险源进行分级 [2] 。
浅述安全仪表系统SIS在化工生产中的重要性摘要:近年来,随着我国经济的发展,化学工业的生产水平不断提升,在生产实践中,人们对安全的需求也日益增加,安全仪器设备在化工生产中占有举足轻重的地位。
为保证安全运行,有关部门要加大对仪器系统的研究力度,力求设计合理、科学,保证仪器设备的安全、可靠,保证化工企业的安全运行。
关键词:安全仪表系统;化工生产;重要性1.引言:在现代工业设备中,为了防止、控制或减少与工艺和安全有关的设备、外部风险降低设施、工艺参数条件控制、安全防护控制等,在生产装置中应用 SIS安全仪器系统和火灾和气体检测保护系统,以确保生产装置长期持续、稳定地工作。
SIS安全仪器系统能够在安全功能出现失效的情况下,将被控制的程序自动转换到预先设定的安全状态。
2.安全仪表系统的作用2.1提高化工工艺装置的安全性安全仪器系统能有效地改善化学工艺设备的安全性。
当前,多数安全仪器系统都是以安全级别为指标,以体现工艺设备运行时的安全性、稳定性,并通过设定安全级别来实现对设备的控制与运行。
目前,成熟的安全仪器系统已具备了实时监测预警、灵活调整操作参数、减少事故影响等功能。
另外,在化学行业中,安全仪器系统能在各种化学过程中起到非常重要的作用。
通过实时监控、判断化工工艺设备的运行状况,能及时发现生产中的不正常情况,并能迅速预警,把事故从萌芽中消灭,从而极大地提高了化工工艺设备的安全。
2.2保证产品质量安全检测系统可以有效地保障产品的品质。
在化工生产中,由于要用到大量的化学设备,所以要对各种化工设备进行合理的选择。
若选用不当,则不同的化工设备会因为不相配而影响到整个化工生产流程。
而不设置安全仪器,在实际使用中,即便有安全隐患或其它问题,也不能正确地识别和判断,从而使事故难以得到及时的发现和处理,从而造成更大的损害。
2.3减少事故危害采用安全仪器,能有效地降低事故危险。
化工生产设备在使用中消耗了大量的化学物质,在输送和贮存时,由于其自身的化学特性,会产生某些毒性气体或者是腐蚀性物质。
化工过程安全仪表系统(SIS)的设计原则与实践应用
崔仁泰;孙迎春;王莉
【期刊名称】《今日自动化》
【年(卷),期】2024()4
【摘要】为提高化工过程安全仪表系统(SIS)的设计效率与安全性能,探讨了SIS的设计原则和实践应用。
通过分析化工过程安全的基本概念和风险,结合国际标准与规范,明确了SIS设计的核心原则,包括安全完整性等级(SIL)、冗余性与多样性、故障安全设计等。
采用案例分析法,研究了SIS在实际化工企业中的应用,并指出了实施过程中的常见问题及其解决策略。
性能评估与验证的案例分析进一步证实了所提出设计原则的有效性。
研究还探讨了SIS与工业4.0的融合前景,以及新技术对SIS 未来发展的潜在影响。
结果表明,遵循文章提出的设计原则与实践策略,能显著提升SIS的安全性和可靠性。
【总页数】3页(P50-52)
【作者】崔仁泰;孙迎春;王莉
【作者单位】中科合肥煤气化技术有限公司;达涅利冶金设备(中国)有限公司北京分公司;北京北排膜科技有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ056
【相关文献】
1.浅谈安全仪表系统(SIS系统)在煤化工项目中的应用
2.加强化工安全仪表系统(SIS)管理与应用
3.SIS安全仪表系统在化工工艺装置中的应用
4.关于安全仪表系统(SIS)在煤化工生产中的应用研究
5.石油化工领域过程安全控制——写油化工安全仪表设计系统的应用
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安全仪表系统在化工装置中的设计应用【摘要】安全仪表系统在化工装置中的设计应用至关重要。
本文从安全仪表系统在化工装置中的重要性、设计原则、设计要素、应用案例和优势等方面进行了深入探讨。
通过对安全仪表系统的全面分析,总结出在化工装置中使用安全仪表系统可以提高生产过程的安全性和稳定性,减少事故发生的可能性。
文章也展望了未来研究方向,希望可以进一步完善安全仪表系统的设计和应用。
通过本文的研究,可以更好地理解安全仪表系统在化工装置中的重要性,为化工行业的安全生产提供参考和指导。
【关键词】关键词: 安全仪表系统、化工装置、设计应用、重要性、设计原则、设计要素、应用案例、优势、总结、未来研究方向、结论。
1. 引言1.1 研究背景化工装置是化工生产中的重要设备,其操作过程中涉及到各种化学物质,存在着一定的安全隐患。
安全仪表系统作为化工装置中的重要组成部分,起着监测、控制和保护作用,对维护生产运行安全至关重要。
在化工装置中,由于环境复杂、操作条件苛刻,以及可能存在的意外事故风险,安全仪表系统的设计显得尤为重要。
正确的安全仪表系统设计可以提高装置的安全性,减少事故发生的可能性,保护人员和设备的安全。
目前关于安全仪表系统在化工装置中的设计应用还存在一定的研究空白,需要对其进行深入探讨和研究。
通过对安全仪表系统在化工装置中的设计应用进行研究,可以为提高化工装置的安全生产水平提供重要理论支撑和实践指导。
有必要深入研究安全仪表系统在化工装置中的设计应用,以推动化工装置安全技术的发展和应用。
1.2 研究意义化工装置是一个复杂的系统,在运行过程中存在着各种各样的安全风险。
安全仪表系统在化工装置中的设计应用具有重要的意义。
安全仪表系统可以有效监测化工装置运行状态,及时发现问题并采取相应措施,确保生产过程的安全稳定。
安全仪表系统可以提供准确的数据支持,帮助运行人员做出正确的决策,避免事故发生。
安全仪表系统还可以提高生产效率,减少能源消耗,降低生产成本。
安全仪表系统(SIS)的研发和应用方案一、实施背景随着工业技术的发展,安全生产已成为各行业的首要任务。
传统的安全管理模式已无法满足现代工业生产的需求,因此,研发一种新型的安全仪表系统(SIS)成为当务之急。
安全仪表系统是一种集预防、监控、预警和应急响应于一体的安全管理系统,能够实现对生产过程的安全监控和风险评估,保障企业的安全生产。
二、工作原理安全仪表系统(SIS)的工作原理主要包括传感器监测、数据采集与处理、风险评估与预警、应急响应等功能。
首先,通过分布在生产现场的传感器监测温度、压力、液位等关键参数,并将数据传输至中央控制器。
中央控制器对数据进行采集、处理和分析,根据预设的安全阈值进行风险评估。
当发现异常情况时,系统会立即触发预警机制,并通过执行器采取相应的应急措施,从而实现对危险情况的及时响应。
三、实施计划步骤1.系统规划:明确SIS系统的功能需求、技术路线和实施计划。
2.硬件选型与采购:根据系统规划,选择合适的传感器、执行器、控制器等硬件设备,并进行采购。
3.软件设计与开发:编写控制程序,实现SIS系统的各项功能。
4.系统集成与调试:将硬件设备与软件系统进行集成,并进行调试,确保系统正常运行。
5.用户培训:为用户提供培训,确保他们能够正确使用和维护SIS系统。
6.系统上线运行:在完成所有测试和培训后,SIS系统正式投入运行。
四、适用范围安全仪表系统(SIS)适用于各种涉及危险因素的生产过程,如石油化工、制药、钢铁等行业的生产过程。
同时,该系统也可应用于其他需要安全监控的领域,如电力、交通等。
五、创新要点1.实时监测:通过高精度传感器和高速控制器实现对生产过程的实时监测,及时发现异常情况。
2.智能分析:利用先进的算法对采集的数据进行智能分析,准确识别潜在安全隐患。
3.远程管理:通过物联网技术实现远程监控和管理,方便管理人员随时随地了解生产现场情况。
4.预警机制:当发现异常情况时,系统会自动发出预警信号,并通过执行器采取相应的应急措施。
安全仪表系统(SIS)的研发和应用方案一、实施背景随着工业生产的日益复杂化,安全问题变得越来越突出。
安全仪表系统(SIS)作为保障工业生产安全的关键技术,其研发与应用具有重要意义。
当前,国内SIS技术尚处于发展阶段,亟待进一步的技术创新和产业升级。
为了提高工业生产安全水平,满足日益严格的法规要求,SIS系统的研发与应用成为了紧迫的任务。
二、工作原理安全仪表系统(SIS)是一种基于计算机技术的安全控制系统,它通过实时监测、分析生产过程中的各种数据,及时发现安全隐患,并采取相应的控制措施,确保生产过程的安全。
SIS系统的工作原理主要包括数据采集、数据处理、风险评估和安全控制四个环节。
数据采集是SIS系统的第一步,通过各种传感器和监测设备获取生产过程中的温度、压力、液位等关键参数。
数据处理是对采集到的数据进行处理和分析,提取出与安全相关的信息。
风险评估是根据数据处理的结果,对生产过程的安全性进行评估,判断是否存在安全隐患。
安全控制是根据风险评估的结果,采取相应的控制措施,如切断、报警等,以消除或减轻安全隐患。
三、实施计划步骤1.需求分析:明确SIS系统的功能需求和性能指标,包括监测范围、测量精度、响应时间等。
2.系统设计:根据需求分析结果,进行系统架构设计和功能模块划分,确定系统的硬件和软件组成。
3.硬件选型与配置:选择合适的硬件设备,如传感器、PLC、HMI等,并进行配置和连接。
4.软件编程:编写SIS系统的控制程序和算法,包括数据采集、数据处理、风险评估和安全控制等功能模块。
5.系统集成与测试:将硬件和软件集成在一起,进行系统测试和调试,确保系统正常运行和满足性能要求。
6.现场安装与调试:将SIS系统安装到工业现场,进行实地调试和优化,确保系统与实际生产过程的匹配度。
7.用户培训:为用户提供SIS系统的操作和维护培训,确保用户能够正确使用和维护系统。
8.售后服务:提供系统的售后服务和技术支持,解决用户在使用过程中遇到的问题。
安全仪表系统 (SIS) 的设计与应用摘要:按照国家最新要求,对涉及“两重点一重大”的化工企业和危化品储存单位,无论是新建项目还是存在安全隐患需要改造的在役项目,在进入设计阶段之前或初期都要进行风险和安全评估。
一般都是通过有相关资质的单位做危险和可操作性分析(HAZOP)以及保护层分析(LOPA),出具正式的分析报告,以此来确定该项目的安全仪表功能(SIF)及其安全完整性等级(SIL),作为设计院进行施工图阶段的设计依据。
基于此,文章对安全仪表系统(SIS)的设计与应用进行了研究,以供参考。
关键词:安全仪表;设计原则;应用管理1安全仪表系统的定义根据IEC 61511的定义,安全仪表系统(SIS)是指实现一个或者多个SIF 的仪表系统,通常由传感器,逻辑运算器和执行元件组成。
该定义可以这样理解:将用于安全保护的现场各类检测仪表,其信号传输至独立于基本过程控制系统(BPCS)的用于过程安全的控制系统中,通过逻辑运算,使负责安全功能的执行器执行安全保护动作,最终保障整个系统的安全运行。
2安全仪表系统相关概念SIF是为了防止和减少危险事件的发生,由SIS执行具有特定SIL等级的安全功能。
通过现场检测仪表、逻辑控制器、执行元件及相关软件等,应对特定的危险状态,保持安全状态运行。
SIF运行模式分为低要求操作模式和高要求(或连续)操作模式。
举个完整的SIF的例子:液位开关—输入卡件(DI)—逻辑控制器—输出卡件(DO)—继电器—电机/开关阀,便是一个完整的SIF回路,回路中的每一个组成部分都需要满足SIF回路的SIL等级要求。
3安全仪表系统(SIS)的设计要点3.1设计原则安全仪表系统的各个组成部分都必须要满足《石油化工安全仪表系统设计原则》,尤其是在信号报警器和联锁点的设置方面,在进行动作设计以及阀值量值调整方面,必须要做到符合相关生产工艺的严格要求。
做好安全生产是大前提,在进行线路设计和各类元器件安排之后,应该尽量做到简单。
SIS安全仪表系统在化工生产中的重要性摘要:化工生产过程中必须进行安全控制,化工装置使用SIS安全仪表系统,在生产出现危险状况时实现紧急停车。
本文从SIS和DCS之间的区别出发,分析了SIS安全仪表系统在化工生产中的重要性,并分析如何进行系统的选型以及应用心得。
希望能帮助化工企业合理使用SIS安全仪表系统,加强对化工生产的安全控制,提升安全性。
关键词:SIS安全仪表系统;化工;重要性;应用引言:安全控制是化工生产的重中之重,使用SIS安全仪表系统对装置的控制,可确保生产现场的安全性,在化工生产出现异常时进行干预,消除事故发生的最大可能性。
为此,需要合理进行SIS安全仪表系统的选择,保证安全仪表系统能符合环境特点和化工生产需求,控制事故和灾害的出现。
化工生产属于高度危险的行业,生产中所使用的很多原料、中间品及产品具有易燃、易爆、有毒、腐蚀的特征,生产过程中会采用高温、高压的生产工艺。
在化工装置和产能大型化的背景下,化工生产相比过去具有更高的安全风险,为此必须使用相关技术进行精确控制,采用有效的安全措施,满足现场安全生产的要求,减少事故风险[1]。
目前主要应用安全仪表系统(SIS)和集散控制系统(DCS)从事化工生产控制,选用SIS系统时,应从SIS的重要性——功能安全特征出发,充分理解SIS和DCS之间的区别,严格遵循SIS标准选择设备。
1. SIS和DCS的差异分析1.1设计标准不同SIS系统涉及到人员、设备、环境的安全,有着国际、国内统一的标准规范,如IEC61508、GB/T-20438(电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全);IEC61511、GB/T-21109(过程工业领域安全仪表系统的功能安全),使得SIS系统在设计、制造和使用均有章可循,获得不同制造商、用户接受。
DCS系统的标准要求相对宽泛,只需达到国家标准、地区规范,或者满足用户提出的要求即可,所以用户在选择不同制造商的DCS系统时,会参考市场调查结果、其他用户使用经验,以及研究供应商提供的数据资料。
论石化库区安全仪表系统(SIS)的重要性引言安监总局116号令《国家安全监管总局关于加强化工安全仪表系统管理的指导意见》第十三条:从2018年1月1日起,所有新建涉及“两重点一重大”的化工装置和危险化学品储存设施要设计符合要求的安全仪表系统。
其他新建化工装置、危险化学品储存设施安全仪表系统,从2020年1月1日起,应执行功能安全相关标准要求,设计符合要求的安全仪表系统。
国内随着石化库区设备的发展,控制系统日趋复杂,对于安全保护的要求越发重视。
安全保护的方式在石化库区的运行过程中的方式逐级上升,在运行中使设备参数控制在正常范围内的仪表系统;在仪表系统保护延缓或出现干扰等异常状况时,控制运行设备超出正常范围时使用报警联锁系统,则需采取手动或自动方式使运行过程恢复到;若事故发展到临界状态时使用紧急停车系统,即ESD系统,按照预先设定的程序,包括紧急排空、控制仪表状态、停止运行等措施,使部分或整体停车方式解除危险;若事故已经发生,包括可燃气体泄漏、火灾等已形成,则采用消防系统来补救;若消防系统不能彻底消除事故,需采用物理措施,即使用安全阀、爆破片、防火堤等;物理措施无法彻底消除时,只能采取紧急疏散撤离。
在设备运行过程中,工艺参数和设备状态种类极多,过程信号则为被检测出来的参数和状态。
当这些过程信号控制在预先设定的范围内时,则为正常的运行状态;超出范围说明有异常发生,则需以报警方式提醒值班人员采取措施或通过预设的逻辑使其恢复到正常状态,根据预定逻辑的操作就是联锁;若异常情况再次扩大时,为防止事故发生而采取的部分或整体设备停车的仪表系统,称为安全仪表系统(SIS),或紧急停车系统(ESD),它是生产过程中的一种自动安全保护系统,能对石化库区运行过程中可能发生的危险及未采取措施而继续扩大的状态进行及时地响应和保护,使其进入预定的安全状态,从而保证人员、设备、环境的安全。
一、安全仪表系统(SIS)的构成用于执行一个或多个具有安全仪表功能(SIF)的仪表系统,主要由检测元件(如液位开关、变送器等)、逻辑计算器、以及执行元件(电动阀、泵等)的组合组成。
安全仪表系统 (SIS)的设计与应用摘要:随着国际安全控制技术的不断发展,国内功能安全理念的推广和应用,工业领域为确保企业的安全生产,安全仪表系统(SIS--SafetyInstrumentedSystem)已越来越多地得到重视,并广泛应用到各行各业,以确保人员、财产的安全,把风险降到最低。
关键词:安全仪表系统;设计;应用前言随着经济的快速发展,生产过程自动化水平逐步提高,对于安全的要求也越来越严格。
尤其是新《安全生产法》已于2014年12月1日起开始实施,体现了国家对于安全生产的重视。
为确保化工装置生产过程的安全,安全仪表系统已越来越多地得到重视和应用。
国家安全监管总局也提出了关于加强化工安全仪表系统管理的指导意见,更加重视化工安全仪表系统的设计、安装调试和操作维护管理等,如果安全仪表系统失效,往往会导致严重的安全事故。
因此,设计合理的安全仪表系统至关重要。
1安全仪表系统概述安全仪表系统(SafetyInstrumentedSystem,SIS)也称为安全联锁系统(SafetyIntellocks)、紧急停车系统(EmeigencyShutdownSystem,ESD)、安全关联系统(SafetyRelatedSystem)、安全停车系统(safetyShutdownSystem)等,它是由国际电工委员会(IEC)标准IEC61508及IEC6151l定义的专门用于安全的控制系统。
安全仪表系统对生产装置或设备可能发生的危险或不采取紧急措施将继续恶化的状态进行及时响应,使其进入一个预定义的安全停车工况,从而使危险和损失降到最低程度,保证生产、设备、环境和人员安全。
安全仪表系统在整个安全控制和管理中处于举足轻重的位置。
安全仪表系统被定义为由传感器、逻辑运算单元和最终控制元件组成的控制系统,设计用于当生产过程的预定条件受到冲击时,自动地将其置于安全状态。
这些预定条件包括压力高限、温度高限等工艺参数。
加强化工安全仪表系统管理与应用一、背景化工是一种具有高度危险性的产业,其生产过程中的各种可能的安全风险常常使人们对其产业的发展颇感焦虑。
作为化工生产过程中受控于人的一环,安全仪表系统在化工生产中扮演着重要的角色,为化工厂提供即时、有效的数据监控和实时预警,具有切实的保障化工安全生产的功效。
然而,在实际应用中,化工安全仪表系统管理存在不少问题,本文旨在探讨化工安全仪表系统的管理问题及其解决方案。
二、化工安全仪表系统的管理问题1. 仪表数量庞大化工生产过程需要监测和测量的参数不尽相同,因此,所需的仪表数量往往庞大。
大量的仪表需要进行配备安装、调试、修缮等操作,管理起来备受困难。
2. 仪表维护不及时由于化工生产是连续、全天候进行的,安全仪表系统随时可能发生故障。
然而,在实际中,仪表的维护往往没有及时进行。
当故障发生时,往往要等待工程师检测、定位等操作,导致不能及时检测到风险,从而增大了危害的可能性。
3. 仪表管理不统一化工生产中使用的安全仪表多种多样,不同的仪表由不同的厂商生产,管理难度大。
由于厂商不同、品牌不同、型号不同,其维护、更新等工作变得异常困难。
管理不统一既增加了管理成本,也加剧了危险的风险。
4. 数据采集和处理精度不高化工生产涉及到复杂的操作过程和多种参数的监控,以及系统间的数据传输和处理。
这种情况要求安全仪表系统具备准确、高效的数据采集、处理和传输能力。
实际中,由于缺乏相应的设备和技术支持,仪表系统的数据采集、处理精度往往难以满足要求,进而导致系统运作的不稳定性。
三、化工安全仪表系统的管理解决方案1. 仪表数据集成优化化工仪表管理的首要任务是建立一个集中管理的系统,以方便管理员对仪表进行监控、管理和控制。
要做到这一点,需要进行仪表数据集成。
仪表数据集成是指将所有仪表的数据集成到统一的数据平台上,以实现大量信息的快速分析和交换,增强数据的可靠性。
2. 仪表维护保养为了保证化工厂中的安全仪表系统的正常运行,需要制定一个有效的维护保养制度。
SIS安全仪表系统在化工工艺装置中的应用摘要:近些年来,随着我国化工行业的快速发展,一些新兴的技术和设备也逐渐应用到化工行业中,促进了化工行业生产工艺的优化和产品质量的提升。
但是随着一些大型智能设备在化工行业中的应用,安全隐患也随之发生,成为现阶段造成化工行业安事故频发的重要原因。
SIS安全仪表的应用对于减少安全隐患的发生,保障化工行业生产安全具有重要的意义。
本文就SIS安全仪表系统在化工工艺装置中的应用进行了简要分析。
关键词:SIS安全仪表;化工装置;应用安全仪表系统(SIS)是与安全生产紧密相关的系统,是应用于安全领域及关键控制部分,用以避免事故的发生或者减少事故发生后给设备、人员和环境造成危害,从而使危险降低到最低程度的一种专用仪表系统,它主要应用于化工、高铁、核电、航空航天等高新产业,在响应速度、安全性、故障自诊断等方面有较高要求,是当前工业自动化领域的一种高尖端技术。
随着科学技术的不断发展和人们安全意识的逐步提高,特别是近年来频频发生的恶性事故更是给人们敲响了安全的警钟,SIS系统得到了人们越来越多的关注和重视,SIS作为现代过程工业在降低风险和保障装置安、稳、长、满、优运行方面发挥着越来越重要的作用。
一、SIS安全仪表系统概述SIS安全仪表系统是一种基于计算机控制的现代安全生产工艺装置,是保障化工生产安全性得以持续稳定发展的安全防护系统。
通常SIS安全仪表系统由传感器和逻辑控制器组成,由执行机构和处理机构公共管理。
SIS安全仪表系统在化工生产过程中存在三种保护类型,分别是机械类、仪表类和电气类。
SIS安全仪表在化工行业中广泛应用是由于化工类生产安全的需要,在化工生产过程中,通常要面对易燃、易爆、有毒性和高温高压等特殊环境,属于高危行业。
随着我国工业化设备越来越大型化,事故发生率及危害也在持续增高。
尽管我们通常会制定、执行很多的安全规范标准,工业生产中还是会面临很多危险。
因此,在化工工艺装置中,安全防护类设施越来越受到行业的需求。
探讨化工领域中安全仪表系统的应用摘要:对于企业日常运营、经济效益而言,生产安全十分重要,密切联系着员工生命财产安全,因此需入手于各个角度,推动企业运营安全性的全面提升。
应用安全仪表系统,可帮助企业对生产过程进行更好的监控,提前预防危险或是发生安全事故后可第一时间将产生安全事故的原因找出,并予以合理的解决措施,最大限度降低负面影响。
故而安全仪表系统近年来得到了更为广泛的应用。
本文就化工领域中安全仪表系统的应用进行简要的分析和论述。
关键词:化工领域;安全仪表系统;应用1安全仪表系统简述随着科技发展,化工装置的自动化水平得到了极大的提高,目前正在朝着全流程自动化和无人化工厂的趋势发展。
用于生产用的自动化控制系统,我们称之为过程控制系统(BPCS),但是就安全仪表系统而言,其本身就是一个完整的控制系统,它与过程控制系统相对立。
广义上的SIS包括紧急停车系统(ESD),火灾和气体防护系统(FGS),燃烧器管理系统(BMS),安全联锁系统(SIS),仪表保护系统(IPS)等,是石油、化工、发电、环保、储运等行业重要的安全保护屏障之一。
与BPCS不同,SIS只关注于安全方面,当所有的安全防护失效时,作为确保安全的最后屏障,SIS一定要在第一时间采取办法来确保全部的执行元件都在安全位置上。
2化工中SIS的必要性分析化工中常用到的化学反应有加氢反应、硝化反应、氯化反应、氧化反应等数十种。
就硝化反应而言,硝化反应是向大分子有机物中加入硝基的过程,反应过程中需要用到的原料有高腐蚀性的浓硫酸和浓硝酸的混酸,甲类可燃液体甲苯等,硝化反应本身也是一个放热反应,同时如果温度有所提升的话,也会导致硝化反应速率提高,所产生的热量自然也会随之增加,以至于造成反应温度无法得到有效的控制而产生爆炸的情况。
硝化产品一般为多硝基化合物和硝酸酯,一旦受到撞击、摩擦或者是温度过高的话都会有爆炸情况产生,因此硝化反应从原料到成品可谓是危险重重,稍有不慎就会导致严重的后果。
SIS安全仪表系统在化工装置中的重要性摘要:化工行业通常具有易燃、易爆、有毒、高温、高压等典型特征,属于高风险行业。
随着化工设备的大型化和生产能力的提高,事故给社会多方面造成的严重后果越来越受人们的重视。
虽然可以通过严格的规章制度、操作规程、恢复性的年度维护和日常维护来减少或避免事故,但化工生产并没有绝对的安全。
因此,化工生产单位经常设置各种安全设备和措施,尽量减少事故对人身安全、设备安全和环境保护的影响。
化工生产中的安全防护系统主要分为机械、电气和仪表三大类,近年来安全仪表系统SIS发展迅速,应用广泛,特别是大型化工生产设施配备的安全仪表系统发挥着更大的作用。
关键词:安全仪表系统;化工厂;重要性;分析1安全仪表系统的选择安全仪表系统应符合国际电工委员会2000年颁布的IEC61508《电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全》标准并经其认证。
IEC61508标准的发布作为电气/电子/可编程电子设备(E/E/PE)安全仪表系统功能安全的衡量标准,为危险行业、安全仪表系统用户、系统集成商和设备供应商提供了一个统一的、相互接受的标准规范。
选择符合IEC61508标准的TOV认证系统,过程安全所需的安全级别分为4个级别(SIL4)。
1.1 SIS与DCS的主要区别根据IEC61508和IEC6151L标准,安全仪表系统和DCS是两种不同类型的系统,但它们是相互补充、相互联系的。
主要区别如下:(1)设计标准规范不同的安全仪表系统产品按照IEC61508标准设计和制造。
产品应用还应符合IEC61511的要求,有统一的国际(国内)标准规范,并得到制造商和用户的认可。
DCS系统需满足国家和地区标准的要求,满足用户的要求。
(2)功能安全是产品定位的核心,对产品定位的可靠性和可用性提出了很高要求,用于保护生产过程中的安全仪表系统。
DCS系统用于生产过程控制,控制功能是其核心地位,要求满足和实现生产过程所需的各种控制功能,通过对各种生产指标的优化控制,达到节能降耗的目的,实现了生产设备的降耗增效。
浅述安全仪表系统SIS在化工生产中的重要性发表时间:2019-11-07T16:38:45.447Z 来源:《基层建设》2019年第23期作者:庄春峰[导读] 摘要:随着石油化工行业的不断发展,各类化工设备装置开始逐渐趋于大型化。
身份证号码:32028219860108XXXX摘要:随着石油化工行业的不断发展,各类化工设备装置开始逐渐趋于大型化。
这虽然有效提高了化工生产的产能,但也同样使得化工生产中的安全隐患大大提升。
在这一背景下,各种安全保护装置开始广泛应用于化工生产领域之中,并取得了较为良好的效果,而安全仪表系统SIS则正是其中最为突出的一种。
为此,本文对安全仪表系统SIS的特点进行了分析,并对其在化工生产中的应用展开了探讨。
关键词:安全仪表系统SIS;化工生产;安全等级引言:SIS是英文Safety instrumented system的首字母简写,其含义与安全仪表系统相同,通常由安全联锁系统、紧急停车系统有毒有害、可燃气体及火灾检测保护系统等几部分组成。
目前主要应用于石油、化工等流程工业领域,能够对生产装置或独立单元的操作运行进行全面实时监控,并在生产装置或设施出现异常时迅速安全停止运行或将其导入预定安全状态,对于化工生产能够起到很大的帮助。
一、安全仪表系统SIS的特点(一)可靠性高与DCS等其他安全保护控制装置相比,安全仪表系统SIS应用了逻辑控制器,其可靠性是非常高的,能够充分满足化工生产的安全保护要求。
SIS安全仪表系统的逻辑控制器通常都会通过冗余设计等方式来提升系统功能的稳定性,因此无论在任何情况下,只要化工生产装置出现可能造成安全事故的异常运行情况,逻辑控制器都能够立即对这一情况做出准确判断,并迅速从休眠状态进入到运行状态。
这也就意味着绝大多数化工生产装置的故障问题都能够被安全仪表系统SIS所及时发现,并通过停止运行等方式来进行处理,而化工生产中可能发生的安全事故也会得到有效规避[1]。
SIS安全仪表系统在化工工艺装置中的应用发布时间:2021-09-23T00:55:33.002Z 来源:《科学与技术》2021年14期作者:武爱龙1张晶2 [导读] 现阶段随着我国经济的不断发展,我国的工业水平也取得了长足的进步武爱龙1张晶21广东政和工程有限公司山东分公司山东淄博 255000 2黑龙江龙维化学工程设计有限公司山东分公司山东淄博 255000 [摘要]现阶段随着我国经济的不断发展,我国的工业水平也取得了长足的进步。
我国大量工业产业都需要使用到化工工艺装置,而化工工艺装置也已经成为了化工领域发展的重要设施之一。
要想更加合理科学地运用化工工艺装置,发挥化工工艺装置的价值,并且保证化工工艺装置的质量,就必须要保障化工工艺装置的安全性。
而现阶段保证化工工艺装置最有效的方式是在化工工艺装置上加装安全仪表系统。
文章分析现阶段化工工艺装置的作用,研究化工工艺装置检测中安全仪表系统的有效应用情况,并提出安全仪表系统未来的发展方向。
[关键词]安全仪表系统;化工工艺装饰;应用 1 安全仪表系统的概述安全仪表系统是化工工艺装置中的一种技术系统。
要想保证化工工艺装置的质量和有效性,就要对化工工艺装置的内部结构、使用范围和质量安全进行检测。
而安全仪表系统正是保障化学工艺装置最有效的技术手段之一,也是当下最科学合理、成本适合的一种方式。
安全仪表系统简单来说,就是SIS,即通过逻辑控制器、传感器和执行设备组成的系统,通过对化工工艺装置各个方面的结构和运行过程进行分析,发现异常情况、发出预警信息。
2 安全仪表系统的作用2.1 提高化工工艺装置的安全性安全仪表系统能够有效提升化工工艺装置的安全性。
目前的安全仪表系统大多通过设计不同的安全等级来体现化工工艺装置运行过程中的安全性和稳定性,通过安全等级的设定更好地帮助使用人员进行控制与操作。
现阶段成熟的安全仪表系统已经能够发挥多种作用,主要包括及时监督预警、灵活地调控运行参数、减小事故影响等。
如何规范安全仪表系统(SIS)在化工生产中的应用作者:陈社有来源:《当代旅游(下旬)》2018年第07期摘要:依照家安监总局发布的《关于加强化工安全仪表系统管理的指导意见》(安监总管三【2014】116号)上的相关要求,分析了我国目前安全仪表系统管理上的现状及存在的问题。
通过对IEC65611安全生命周期各阶段内容说明,明确了安全仪表系统管理的基本程序。
关键词:安全仪表系统;生命周期;危险化学品;SIL认证近几年来,全国安全生产形势总体趋向好转,但形势依然严峻,问题依然突出,安全生产水平落后,安全仪表系统管理基础薄弱。
发生的重大化工(危险化学品)事故大都与安全仪表失效或设置不当有关。
为加强化工安全仪表系统管理,防止和减少危险化学品事故发生,国家安监总局发布了《关于加强化工安全仪表系统管理的指导意见》(安监总管三【2014】116号),对化工系统安全仪表系统工作的推进,提出了具体要求:(1)从2018年1月1日起,所有新建涉及“两重点一重大”的化工装置和危险化学品储存设施要设计符合要求的安全仪表系统。
其他新建化工装置、危险化学品储存设施安全仪表系统,从2020年1月1日起,应执行功能安全相关标准要求,设计符合要求的安全仪表系统。
(2)企业应在评估基础上,制定安全仪表系统管理方案和定期检验测试计划。
对于不满足要求的安全仪表功能,要制定相关维护方案和整改计划,2019年底前完成安全仪表系统评估和完善工作。
其他化工装置、危险化学品储存设施,要参照本意见要求实施。
(3)为响应安监总局的要求,各企业都在积极推进安全仪表系统的实施工作。
但国内化工系统安全仪表系统的建立这项工作也就这几年才全面展开,基础薄弱,认识水平低,专业人员缺乏。
安全仪表系统管理工作大多只做了表面工作,其真正的内涵及要求没有理解清楚,以至于安全仪表系统在企业安全生产中起不到真正的保护作用,达不到预定的目标,不能将危险及损害减少到最小。
安全仪表系统管理是一个系统工程,提出了安全生命周期活动这种概念,将安全仪表系统管理贯穿到安全生命周期的各个阶段,每个阶段活动的内容和目标都不一样,直到安全仪表系统停运。
所以说这项工作应由一个团队来完成,应包含工艺、设备、评价、认证、设计、自控、安装、维修、操作运行等专业,不是说有几个设计或评价人员就可以完成,只有这样,才能保证安全生命周期的内容一是做了,二是做到位了,三是按合理的顺序做的。
一、安全仪表系统(SIS)发展及现状在石油/天然气开采运输、石油化工、发电、化工等工业领域,安全仪表系统很早就被广泛应用于生产工艺及设备防护的特定场合。
如紧急停车系统(ESD)、燃烧器管理系统(BMS)、火灾和气体安全系统(FGS)、高完整性压力保护系统(HIPPS)等的应用,均以提高系统安全保护能力,降低安全事故损害程度为目的,将对生产设施、人员及环境的损害减少到最小。
随着化工技术的发展,工艺过程越来越复杂,规模越来越大,安全要求越来越高,仅仅依靠自动化控制技术,已经不能满足安全生产的要求,建立一套以功能安全为核心的安全管理体系成为必然。
目前,安全仪表系统已经从传统的过程控制概念中脱颖而出,并与基本过程控制系统(如DCS)并驾齐驱,成为自控领域的一个重要分支。
为了确保安全仪表系统的功能得到切实执行,功能安全的相关研究诞生了。
近年来,欧美发达国家都在致力研究解决安全仪表系统的功能安全问题,均发布了一系列功能安全相关标准。
1996年美国仪器仪表协会首先完成一个关于过程工业安全仪表系统的标准ANSI/ISA-S84.01〔1〕。
但随着国际电工委员会在1998年出台了功能安全国际标准IEC61508;2003年发布了适合于过程工业的国际标准IEC61511,安全仪表系统在工业领域中应用的标准逐步得到统一。
该标准是功能安全的通用标准,是行业制订功能安全标准的基础,好多国家都将它作为自己的国家标准或在它基础上完善了自己的标准。
我国分别于2006年、2007年分别发布了等同IEC61508/ IEC61511的GB/T20438/GB/T21109〔2〕〔3〕标准,这些标准对系统的安全功能提出了要求,但没有明确具体实施的方法和步骤。
化工生产的特点多年来一直是“高温、高压、高技术,易燃、易爆、易中毒”,系统复杂,控制要求高,易发生事故。
随着国家安监部门对化工企业安全管理力度的加强,技术要求的提高,企业对安全生產的重视程度越来越强,安全设施逐步得到完善。
在自动化程度得到提高的同时,安全仪表系统也进一步得到完善。
安全仪表系统所包含的安全联锁系统、紧急停车系统和有毒有害、可燃气体及火灾检测保护系统等都投入运行,对确保企业生产的安全稳定运行起到了重大作用。
但不可否认,我们的安全仪表系统管理工作起步较晚,还处于初级阶段,还有许多需要进一步完善的地方,离IEC61508/IEC61511标准的要求还有很大差距。
如缺乏具体的实施步骤及验收标准;对设计、认证机构的工作内容及要求标准不明确;专业人员缺乏,一些工作还多局限在表面现象。
正如国家安监总局116号文所要求的:“随着我国化工装置、危险化学品储存设施规模大型化、生产过程自动化水平逐步提高,同步加强和规范安全仪表系统管理,十分紧迫和必要。
〔4〕”二、安全仪表系统生命周期及内容(一)安全仪表系统定义安全仪表系统(SAFEty Instrument System,SIS)是用来实现一个和多个安全仪表功能的控制系统。
它是由传感器、逻辑控制器、最终执行元件组成。
当工艺控制参数达到或超过预定的设置值时,按照预先设置的程序动作,将工艺过程或生产装置置于安全状态。
防止危险的发生或减轻事故后果,最终保证人员、设备和环境的安全。
(二)IEC61508与IEC61511的内容1EC61508是一个适合于各个工业领域的标准,而1EC61511是基于过程工业行之有效的工程实践制定的功能安全标准,侧重于行业应用。
对于安全仪表系统的设备,1EC61511只提出外在性能指标要求,如可靠性、安全完整性、硬件故障裕度、诊断覆盖等,并没有对设备研发和制造做出要求。
因此对于设备制造商来说,开发产品应遵循1EC61508的相关规定,而对于设计院、安装单位、最终用户来说,则应遵循IEC61511的要求,如图11EC61511是IEC发布的一个基于1EC61508的特定行业—过程工业的功能安全标准,适合于过程工业的广泛领域应用,如化工、石油/天然气开采及储运、发电等行业。
它所体现的管理理念,代表了当今过程工业功能安全最好的应用实践活动,有非常高的应用价值。
從IEC61508/ IEC61511标准产生的背景可以看出,企业积累的应用理论和工程规范,成就了国际标准;反过来,标准的发布,又在更高层次上,促进了业界的协调统一。
IEC61511标准采纳了一个关键条款“宗亲条款”对实际应用非常有意义。
“宗亲条款”的含义是:对于按照以前的标准规范和工程实践设计、建造的、已经存在的安全仪表系统,业主可以通过以下两方面确认“设备是以安全的方式设计、维护、校验、测试和操作”。
①确认进行了危险和风险分析,以定量的或定性的方式,确定原来SIS中的每个SIF达到新标准中所要求的风险降低水平要求。
②确认对已经存在的SIF进行了评估,确定它们满足了所需要的风险降低要求。
通过以上两方面确认,再满足IEC61511标准给出的“经验使用”的选型原则,原来存在的安全仪表系统就符合IEC61511标准的要求,可以继续使用。
这对于已经运行很多年的系统来说是个利好的消息,我们可以对已存在的安全仪表系统重新进行确认、验收、审计、完善,只要满足IEC61511标准的要求,就没必要另外上一套安全仪表系统,这将大大减少企业的负担。
(三)IEC61511标准的安全生命周期及内容1.安全生命周期安全生命周期(SLC)是指从项目设计阶段开始,到SIS使用结束,这样一个时间周期内,与执行安全仪表功能有关的所有发生的必要活动。
IEC61511标准的安全生命周期包括三个大的阶段活动:分析、工程实施、操作运行。
如图2所示2.安全生命周期内容IEC61511标准的安全生命周期主要分十个阶段,每个阶段都有相应目的。
(1)危险和风险分析。
确定工艺流程及其相关设备存在的风险和危险事件、导致危险事件的事件顺序、与危险事件相关的原因、风险降低要求,以及为取得必要风险降低所要求的安全功能。
(2)将功能安全分配到保护层。
对每个安全仪表功能确定相应的安全完整性等级。
(3)SIS安全要求规格书。
指定每个SIS所要求的安全仪表功能,以及为取得所要求的功能安全,每个安全仪表功能相应的安全完整性要求。
(4)SIS的设计和工程。
设计SIS系统,满足安全仪表功能及安全完整性要求。
(5)SIS的安装、调试、验证、审计。
SIS的集成并测试。
确认SIS系统满足安全仪表功能及安全完整性要求。
(6)SIS操作及维护。
在SIS操作和维护期间,确保SIS保持安全功能。
(7)SIS修改。
对SIS进行修改、功能完善。
确保安全完整性等级达到要求并保持不降低。
(8)停用。
确保由相应的管理部门或组织对气进行全面的审查,并保证停用不会对安全保护造成影响。
(9)SIS确认。
对特定阶段的输出进行测试和评定,确保本阶段的成果与本标准提示的该阶段输入保持一致,并正确无误。
(10)SIS功能安全评估。
对SIS达到的功能安全水平进行调研、评审。
在安全仪表系统的生命周期内,每个阶段都有相应的目的、要求以及为满足要求所采取的办法,我们应严格按照这些要求去做。
三、安全完整性等级(SIL)认证(一)安全完整性等级在规定的状态和时间周期内,SIS圆满完成所要求的安全仪表功能的平均概率被称为安全完整性。
安全完整性等级越高,其执行所要求的功能安全失效的概率就越低。
安全完整性等级(SIL)一般分四级,SIL1为最低安全完整性等级,SIL4为最高级安全完整性等级,包括对产品和对系统两个层次。
安全完整性等级的划分,为工程设计和SIS设备选型提供基准。
在工程实践中,我们可以采用较低的SIL系统配置较高的SIL要求的SIF。
如将两个SIL1的系统并联,可满足SIL2的功能要求。
(二)SIL认证SIL认证就是基于IEC 61508, IEC 61511, IEC61513, IEC 13849-1, IEC 62061, IEC 61800-5-2等标准,对安全设备的安全完整性等级(SIL)进行评估和确认的一种第三方评估、验证和认证。
功能安全认证主要涉及针对安全设备开发流程的文档管理(FSM)评估,硬件可靠性计算和评估、软件评估、环境试验、EMC电磁兼容性测试等内容。
SIL认证首先要确保认证机构有相应的认证资质,有资质的才拥有相应的认证资格,国内目前有很多SIL认证机构,挂着SIL认证的名义,实则无认证相关资质,导致认证结果不能做到真实有效,对后续工作的开展影响很大。