化工工艺装置中安全仪表系统的应用

化工工艺装置中安全仪表系统的应用
摘要:随着石油化工工艺的不断发展与改善,产品质量与产量稳定性已不再是主要问题,取而代之的是安全环保问题。一般而言,为了解决此类问题,石油化工装置常在极易造成失控危害的工艺上设置多种独立保护层(IPL),其中安全仪表系统(Safety Instrumented System,SIS)被视为决定装置安全与否的最重要防线,也是最后一道防线。
关键词:化工工艺;安全仪表
1 安全仪表系统
1.1 安全仪表系统的主要特征
1.1.1 高安全性
由于安全仪表系统为故障安全型,当安全仪表系统内部产生故障时,安全仪表系统能按设计预定方式,将过程转入安全状态。
1.1.2 高可用性
完成一个安全仪表功能相关的传感器、执行器、处理器均应为经过相应安全认证或“经验使用(proven-in-use)”的硬件设备,安全仪表系统一般独立于基本过程控制系统,且测量仪表、执行器、逻辑控制器多采用冗余配置,以降低安全仪表功能的故障率或误跳概率,使得安全仪表系统具有较高的可用性。
1.2 安全仪表系统的仪表安全功能
根据安全仪表功能失效产生的后果及风险,将安全仪表功能划分为不同的安全完整性等级(SIL1~SIL4,最高为4级),仪表安全功能的安全完整性等级是指安全仪表系统在规定时段内、在所有规定条件下满足执行要求的仪表安全功能的平均概率。
2 SIS在石油化工装置的应用
根据SIS系统组成内容可分现场设备和控制系统两部分,现场设备主要包括测量仪表、最终元件及电缆等,控制系统主要包括控制系统(逻辑控制器)及电源、电缆等。
白铜锡2.1 现场仪表设备实际应用
2.1.1 现场仪表设备的独立性要求
用于安全仪表系统的现场仪表设备,应该与基本过程控制系统(BPCS)和其他非安全相关系统分开,并独立于这些系统(例外情况如,当采用冗余传感器时,无法做到相互完全分开,要确保单一失效不能引发整体问题)。由于SIS与BPCS的要求不一致,共用现场仪表设备可能会产生维护和工作规程问题。为了达到必要的独立性,以下部分应实现SIS与BPCS相互独立:
1)现场传感器、引压接口、根部阀,以及引压管路等。
2)最终元件(例如:电磁阀、工艺过程关断阀等)。
3)电缆、接线箱、气源管路、与I/O相关联的端子柜,以及安全仪表系统的专属盘柜等。
水在时间之下
惠普nc44004)供电电源。
2.1.2 传感器设置要求
传感器用于测量温度、压力、流量、液位等参数。它们可以是简单的气动或者电气开关,当被测过程参数达到设定值时,检测开关改变输出状态;也可以是气动或者模拟变送器,
根据被测过程参数测量值,生成对应的输出信号。安全仪表系统中的传感器设置应注意以下方面:
1)故障安全系统应该采用常闭触点和正常赋能(励磁)电路。
2)传感器直接连接到逻辑系统,不应先连接到其他非安全相关系统再间接连接到逻辑系统。
3)采用智能变送器时,应建立必要的管理规程和工作步骤,确保能有效地掌控“强制输出”模式。另外对于组态或校准更改,应该遵循变更管理和访问的安保授权程序进行管控[2]。
4)对电气开关的触点应该采取适当的封闭措施,以达到更大的可靠性。
5)连接到安全系统现场模拟器的电子跳脱放大器(trip amplifier)或者电流继电器可用于为离散逻辑系统(例如继电器逻辑系统)提供输入信号。
6)与安全系统相关联的现场传感器,应该与BPCS传感器区分开(例如:唯一的位号、不同的编号规则,或者涂)。
7)当采用冗余传感器时,设置信号差异报警,以便检测出其中某个传感器存在失效的情况。
2.1.3 最终元件设置要求
在联锁动作之后,最终元件通常应该保持在安全(停车)状态,直至人工确认并手动复位。只有当触发因素返回到正常操作状态后,才能重新投入使用。最终元件设置时应注意以下方面:
1)打开/关闭速度。
2)关闭时阀门两侧的压差。
3)泄漏量。
鼻蛭4)耐火或阻燃能力。
5)阀门材质对工艺介质的适用性。
水龙头oem6)诊断要求。
7)阀门的故障安全状态(失效时自动打开或关闭)。
8)对阀位指示器或限位开关的要求。
9)对此类阀门使用经验和跟踪记录的要求。
10)能够进行在线维护的能力要求。
2.2 控制系统实际应用
作为整个安全仪表系统的核心部分,SIS系统逻辑控制器应独立设置,不与基本过程控制系统(BPCS)等共用。其中央处理器宜采用三重化(TMR)或四重化(QMR)结构,而I/O卡件可根据SIL等级不同而选择是否冗余;逻辑控制器应选择中央处理器、I/O卡件、电源模块、通信模块等部分能独立分割,并可在线更换而不影响逻辑控制器正常运行的产品。
3 SIS安装过程中的注意事项
SIS的安装包括传感器、最终控制元件、现场接线、接线箱、控制柜盘、逻辑系统、操作
员接口、报警系统,以及所有其他与SIS相关联的硬件。安装过程应注意以下事项:
玩命关头31)SIS的安装是整体仪表和电气安装的一部分,可以由相同的承包商和施工人员完成全部安装工作,也可以考虑将SIS的安装工作单独拿出来,由专门的安装人员负责。
2)确保交付给安装承包商的设计文件是完整的、准确的。承包商应具有曾接受过相应培训经历以及工程安装经验,这是高质量完成安装任务的重要保证。
3)所有的SIS仪表设备,应该按照制造商的规定和方法进行安装。
4)所有SIS仪表设备的安装,必须遵循用户现场所在地有关的全部法律法规和标准规范。
5)承包商自行采购的所有安装辅材,其质量应该满足预期要求。
6)所有仪表设备的安装位置和安装方式,必须便于维护和测试人员靠近和操作。
7)安装承包商不能随意修改现场仪表的量程和校验精度等。
8)在安装前和安装过程中,必须小心谨慎,防止造成对所有现场仪表设备的物理损坏或环境损坏。
9)承包商在没有获得书面批准的情况下,不得擅自更改或偏离设计图纸,任何必要的修改应该遵循变更管理程序,所有的变更都应该完整记录,并体现在竣工图上。
SIS系统安装完成后应进行安装检查,确保SIS按照详细设计图安装并已准备就绪、可以进行下一步工作。通过安装检查,确认仪表设备已经按照要求安装就位,现场接线已经正确无误,并且所有现场仪表功能正常、具备操作条件。安装检查可分成2个不同的阶段进行。

本文发布于:2024-09-21 03:15:51,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/xueshu/494765.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:仪表   安装   系统   现场   设备   应该
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议