安全仪表系统(SIS)在石化装置上的应用.ppt

安全管理中的联锁回路的定量安全评估 经验表明，大约有50%的联锁回路设计合理，大约40%的联锁回路存在着过保护，而大约10%的联锁回路存在欠保护。 依据IEC 61511标准，对联锁不足、存在拒动可能的回路提出改进意见，提高安全水平。对联锁过度、误动作可能性较大的联锁回路提出相应的改进意见，减少误跳车发生的可能性。 各联锁回路安全等级应符合企业对装置的风险和检验要求。对各联锁回路进行安全等级计算，对存在安全不足的各联锁回路提出了合理可行的改进意见，改进后各联锁回路可以达到企业对装置的风险和检验要求。 评估内容及范围 某公司加氢裂化装置自投产以来，经历多次扩建，处理量由原来80万吨/年提高到220万吨/年。装置高温高压及临氢操作条件。系统配备SIS安全仪表系统。 考虑五种不同类型连锁系统： 高压串低压联锁回路系统 加热炉联锁回路系统 原料油泵及贫油泵联锁回路 压缩机联锁回路系统 紧急泄压联锁回路 SIL定量分析 可接受风险的确定：在开展定量分析之前，根据企业及装置的实际情况，制定用于评估的风险矩阵，风险矩阵中包括人员安全、环境影响及经济损失共三个风险矩阵。 SIL定量评估的内容： 安全仪表功能（SIF）分析 联锁回路失效后果分析 联锁安全水平及误跳车分析。 综合考虑了装置的其他安全保护层及安全保护能力后，依据IEC61511标准，获得了各联锁回路的联锁功能的安全与跳车分析结果，如下表所示： SIL定量分析 关键联锁回路安全与误跳车： 存在安全问题的SIF：32% 误跳车概率过高的SIF：42% 设计合理的SIF：26% 一般联锁回路安全与误跳车： 设计合理的SIF：90% 误跳车概率过高的SIF：10% 存在安全问题的SIF：0% 编号 联锁编号 安全不足的SIF 误跳车过高的SIF 合理的SIF 备注 1 2 … 评估结果 对11个主要联锁回路进行定量安全评估，发现部分联锁回路存在联锁不足及误跳车等问题；在定量安全评价过程中发现一些公共安全问题，包括安全附件的安全能力问题、外操室的选址问题、智能仪表的选型问题以及仪表及设备的共因失效问题。具体地说： 高压串低压的安全排放能力不足问题。在评估联锁回路的安全保护层时，发现了三个具有串压危险的联锁回路存在联锁失效时的安全阀排量不足问题，计算发现这是由于设计过程中偏保守设计导致失效时的偏不安全后果。该问题具有一定的代表性。 评估结果 仪表选型及设置问题。发现不少联锁回路的仪表选型及设置不大合理。例如存在大量输出信号为开关量的传感器，如高压串低压联锁回路的液位开关与低压容器上的压力开关。输出信号为开关量的传感器特别是液位开关存在故障率高、可靠性低的特点。 SIS与DCS的仪表及设备共用的问题。评估中发现有的联锁回路仪表与DCS共用问题。此类共用可能造成严重的失效后果。如裂化反应器R302入口温度传感器同时用于控制回路与联锁回路，存在较大安全隐患。 目前石化企业装置中所采用的SIS系统急需要进行联锁回路的定量安全评估，以期实现SIS系统整体SIL水平达到规定的安全功能。 终端用户关心及应注意的问题 现场SIS系统使用维护人员关心如何实现现有SIS系统 的整体SIL等级的确定； 如何在线或离线对SIS系统安全功能的测试； 期待终端执行机构的部分行程测试（PST）的现场实 际应用：应该编制每个SIF的书面检验测试规程，进 行定期的检验测试，以便揭露未检测到的故障。这种 故障会阻碍SIS按安全要求规范动作；这种测试应包 括传感器、逻辑解算器和最终元件在内的整个SIS系 统。 终端用户关心及应注意的问题 检验测试频率应同使用PFDavg计算所决定的一样； 应以一种安全和及时的方式修复检验测试过程中发现的任何缺陷； 应用逻辑的任何改变都需要进行全面的检验测试； 用户应保存可证实检验测试和检查已按要求完成的记录。 希望制定一个行业的SIS系统的检维修规程。 石化企业SIS系统的用户应注意： 认真贯彻执行GB/T 21109-2007 / IEC 61511-1:2003国家标准。从设计、施工、开工、运行等诸多方面要有相应的行业规范。 实施严格的基于标准的危害和风险分析来确定工厂的正确的SIL保护等级。 在危害和风险分析的基础上，选择一种满足所有风险管理要求的经认证的安全仪表系统。能与所使用的DCS系统无缝集成，但同时又满足要求的独立程度。 所选择的SIS系统能持续监测现场设备状态，在适当的地方进行自动测试（终端执行机构的PST测试） 对于石化企业的终端用户要做到： 选择一种规模可变系统以便可以灵活的进行位置调度和伸缩组合。 选择一种带有经认证的