石油化工装置安全仪表系统设计探讨

《石油化工装置安全仪表系统设计探讨》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、维普资讯http://www.cqvip.com2期尚柏鑫：石油化工装置安全仪表系统设计探讨·47·石油化工装置安全仪表系统设计探讨尚柏鑫(洛阳石化工程设计有限公司，河南洛阳471012)摘要：简述了安全仪表系统(SIS)的基本概念，对SIS系统的设置及选用原则和相关元件的选型进行了全面的阐述，并对不同结构的SIS性能进行了比较，从而为自控设计人员提供了选型依据。关键词：安全仪表系统(SIS)；安全度等级；执行元件中图分类号：TQo56．1文献标识码：B文章编号：1003—3467(2008)02—0047一O3安全仪表系统(SIS)是一种用于工业过程的安安全仪表系统(

2、SIS)是用仪表构成的实现安全系统，对装置可能发生的危险或不采取措施将继功能的系统，主要由传感器、逻辑运算器、最终执行恶化的状态进行及时的响应和保护，使生产装置元件及相应软件组成。当生产过程出现变量越限、照规定的条件或者程序退出运行，从而使危险降机械设备故障、SIS系统本身故障或能源中断时，安到最低程度，以保证人员、设备的安全或避免工厂全仪表系统必须能自动(必要时可手动)完成预先边环境的污染。如何做好SIS的设计，确保工艺设定的动作，保证操作人员、生产装置转入安全状产装置安全运行，是一个值得深入探讨的问题。态。安全仪表系统(SIS)也称为紧急停车系统。安全仪表系统的SI

3、L等级是由传感器、逻辑运算器、最安全仪表系统(SIS)的基本概念终执行元件等各组成部件的SIL等级共同决定的。在工程设计中，逻辑运算器的SIL等级一般选的都1安全度等级(SIL)安全度等级(SIL)是指在一定的时间和条件比较高，可达到SIL3级，但传感器和最终执行元件的SIL等级通常都在SIL2级以下，因此，整个系统，安全系统能成功执行其安全功能的概率，是对系可靠程度的一种衡量。国际电工委员会的SIL等级一般都不会高于SIL2级。C61508将过程安全度等级定义为4级(SILl～1．3安全仪表系统在工艺过程中的位置LJ4，其中SIIA用于核工业)。安全仪表系统在工艺过程

4、中的位置如图1所示。SILl级：装置可能很少发生事故。如发生事，对装置和产品有轻微的影响，不会立即造成环境染和人员伤亡，经济损失不大。SIL2级：装置可能偶尔发生事故。如发生事，对装置和产品有较大的影响，并有可能造成环境染和人员伤亡，经济损失较大。SIL3级：装置可能经常发生事故。如发生事，对装置和产品将造成严重的影响，并造成严重的境污染和人员伤亡，经济损失严重。石油和化工生产装置的安全度等级一般都低于级，采用SIL2级安全仪表系统基本上都能满足多数生产装置的安全需求。图1安全仪表系统在工艺过程中的位置2安全仪表系统(SIS)收稿日期：2007—12—26作者简介：尚柏

5、鑫(1966一)，男，工程师，洛阳石化工程设计有限公司副总经理，电话：13837908896。维普资讯http://www.cqvip.com河南化工·48·HENANCHEMICALINDUSTRY2008年第25卷2安全仪表系统的设计原则2．1传感器设计①感器采用隔爆型(减少故障点)，宜与过程控制系统分开，独立设置；②传感器输出采用开关量或4～20mADC模拟信号，不采用现场总线、HART或其它串行通信信号；③为了提高系统的安全性和可图220o3系统块图用性，采用单个传感器时，传感器输出不能直接作为依附于过程控制系统就能独立完成自动保护联锁的启动安全仪表系统的自动联

6、锁条件；④当传感器输安全功能。同时，按照需要配置相应的通讯接口，使出作为启动安全仪表系统的自动联锁条件时，应采过程控制系统能够监视安全仪表系统(SIS)的运行用两个或两个以上传感器。重点考虑系统的安全性状况。原则上，要求独立设置的部分有检测元件、执时，传感器配置采用二取一“或”逻辑结构；重点考行元件、逻辑运算器、通讯设备。复杂的SIS应该合虑系统的可用性时，传感器配置采用二取二“与”逻理地分解为若干个子系统，各子系统应该相对独立。辑结构；系统的安全性和可用性均需保障时，传感器且分组设置后备手动功能。配置采用三取二逻辑结构。通常SIS的安全等级要高于过程控制系统的安2．2

7、最终执行元件设计全等级，独立设置有利于采用高级系统而不至于大最终执行元件可以是SIS系统专用的切断阀或幅度的增加企业投资。对不可能将SIS与过程控制与过程控制系统共用的调节阀、电动阀等。气动调系统分开的特殊情况(如气体透平控制系统包括了节阀或气动切断阀应配备接受SIS系统控制信号的控制和安全功能)，可以将二者合二为一，但该系统电磁阀，电磁阀宜冗余配置，调节阀上的电磁阀应安的安全等级应按SIS的安全等级来考虑。为了控制装在阀门定位器与执行机构之间。重要场合的最终投资，SIS所包含的过程控制系统应尽可能地缩小。执行元件可采用冗余阀门(如调节阀