石油、化工及煤化工工藝流程復(fù)雜，具有高溫、高壓、臨氫、有毒和易燃易爆等特點(diǎn)，所以對(duì)控制系統(tǒng)要求高。之前，我國(guó)大中型石油、化工及煤化工行業(yè)重大工程主要工藝技術(shù)和與之配套的自動(dòng)化成套控制系統(tǒng)基本從國(guó)外進(jìn)口，但國(guó)內(nèi)自動(dòng)化系統(tǒng)經(jīng)過(guò)十多年的飛速發(fā)展，也已經(jīng)在重大石油、化工及煤化工裝置中成功應(yīng)用。研制和集成面向石油、化工及煤化工等重大工程自動(dòng)化成套國(guó)產(chǎn)化控制系統(tǒng)，是確保石油、化工及煤化工行業(yè)的安全以及國(guó)民經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展的必然要求。

石油/化工/煤化工裝置安全儀表系統(tǒng)(SIS)簡(jiǎn)介

石油、化工及煤化工安全儀表系統(tǒng)，Safety Instrumented System，簡(jiǎn)稱SIS；又稱為安全聯(lián)鎖系統(tǒng)(Safety Interlocking System)。主要為工廠控制系統(tǒng)中報(bào)警和聯(lián)鎖部分，對(duì)控制系統(tǒng)中檢測(cè)的結(jié)果實(shí)施報(bào)警動(dòng)作或調(diào)節(jié)或停機(jī)控制，是工廠企業(yè)自動(dòng)控制中的重要組成部分。

安全儀表系統(tǒng)應(yīng)具備高的可靠性、可用性和可維護(hù)性。在生產(chǎn)裝置(比如壓縮機(jī)，泵的聯(lián)鎖)的開(kāi)車、停車階段，運(yùn)行以及維護(hù)操作期間，對(duì)人員健康、裝置設(shè)備及環(huán)境提供安全保護(hù)。無(wú)論是生產(chǎn)裝置本身出現(xiàn)的故障危險(xiǎn)，還是人為因素導(dǎo)致的危險(xiǎn)以及一些不可抗拒因素引發(fā)的危險(xiǎn)，SIS系統(tǒng)都應(yīng)立即做出正確反應(yīng)并給出相應(yīng)的邏輯信號(hào)，使生產(chǎn)裝置安全聯(lián)鎖或停車，阻止危險(xiǎn)的發(fā)生和事故的擴(kuò)散，使危害減少到最小。

石油/化工/煤化工裝置安全儀表系統(tǒng)（SIS）應(yīng)用

裝置SIS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求

l  可靠性原則

為了保證工藝裝置的生產(chǎn)安全，安全儀表系統(tǒng)必須具備與工藝過(guò)程相適應(yīng)的安全完整性等級(jí)SIL（Safety Integrity Level）的可靠度。對(duì)此，IEC 61508進(jìn)行了詳細(xì)的技術(shù)規(guī)定。對(duì)于安全儀表系統(tǒng)，可靠性有兩個(gè)含義，一個(gè)是安全儀表系統(tǒng)本身的工作可靠性；另一個(gè)是安全儀表系統(tǒng)對(duì)工藝過(guò)程認(rèn)知和聯(lián)鎖保護(hù)的可靠性，還應(yīng)有對(duì)工藝過(guò)程測(cè)量，判斷和聯(lián)鎖執(zhí)行的高可靠性。

l  可用性原則

可用性是指安全儀表系統(tǒng)在一個(gè)給定的時(shí)間點(diǎn)能夠正確執(zhí)行功能的概率。為了提高系統(tǒng)的可用性，安全儀表系統(tǒng)應(yīng)具有硬件和軟件自診斷和測(cè)試功能。安全儀表系統(tǒng)應(yīng)為每個(gè)輸入工藝聯(lián)鎖信號(hào)設(shè)置維護(hù)旁路開(kāi)關(guān)，方便進(jìn)行在線測(cè)試和維護(hù)同時(shí)減少因安全儀表系統(tǒng)系統(tǒng)維護(hù)造成的停車。

l  獨(dú)立性原則

隨著安全標(biāo)準(zhǔn)的推出以及對(duì)安全系統(tǒng)重視度的不斷提高，安全儀表系統(tǒng)的認(rèn)證也變得越來(lái)越重要，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)都須嚴(yán)格遵守相應(yīng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)并取得權(quán)威機(jī)構(gòu)的認(rèn)證。安全儀表系統(tǒng)必須獲得IEC 61508相應(yīng)SIL等級(jí)的認(rèn)證。

l  故障安全原則

安全儀表系統(tǒng)的元件，設(shè)備，環(huán)節(jié)或能源發(fā)生故障或者失效時(shí)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)使工藝過(guò)程能夠趨向安全運(yùn)行或者安全狀態(tài)。

l  診斷與在線維護(hù)原則

SIS應(yīng)具有硬件和軟件自診斷及測(cè)試功能。SIS應(yīng)為每個(gè)輸入工藝聯(lián)鎖信號(hào)設(shè)置維護(hù)旁路開(kāi)關(guān)，方便進(jìn)行在線測(cè)試和維護(hù)。

TSxPlus系統(tǒng)典型應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)圖

TSxPlus系統(tǒng)業(yè)績(jī)舉例

1.    廣饒縣東興化工有限公司，6000噸/年氯代丙烯氯系列產(chǎn)品裝置及罐區(qū)SIS系統(tǒng)

2.    盤錦遠(yuǎn)孚化工有限公司遼濱分公司，40萬(wàn)噸/年異辛烷及6萬(wàn)噸/年正丁烷異構(gòu)化聯(lián)合裝置SIS系統(tǒng)

3.    山東恒昌聚材化工科技股份有限公司，合成氨改造項(xiàng)目SIS系統(tǒng)

4.    萬(wàn)華化學(xué)(寧波)容威聚氨酯有限公司，聚醚裝置SIS改造項(xiàng)目

5.    吉林省新大石油化工有限公司，液化氣罐區(qū)、氣分改造項(xiàng)目SIS系統(tǒng)

6.    寧夏寶廷新能源有限公司，煤焦油及低碳烷烴循環(huán)利用項(xiàng)目SIS系統(tǒng)

7.    濮陽(yáng)遠(yuǎn)東化工有限公司，3000噸/年丙烯醛裝置新增ESD系統(tǒng)

8.    濟(jì)南圣泉集團(tuán)股份有限公司，橡膠樹(shù)脂車間SIS系統(tǒng)

9.    山東省舜天化工集團(tuán)有限公司，合成氨裝置SIS改造

10.   淄博奧帆化工科技公司，年產(chǎn)1萬(wàn)噸二氯甲烷和年產(chǎn)1萬(wàn)噸五氟丙烷制冷劑項(xiàng)目廠區(qū)SIS改造