【安全儀表系統(tǒng)】石油化工SIS安全儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范
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在線咨詢石油化工SIS安全儀表系統(tǒng)有什么設(shè)計(jì)規(guī)范?SIS安全儀表系統(tǒng)生產(chǎn)廠家/供應(yīng)商分享石油化工SIS安全儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范。為了防止和降低石油化工工廠或裝置的過程風(fēng)險(xiǎn),保證人身和財(cái)產(chǎn)安全,保護(hù)環(huán)境,制定本規(guī)范。本規(guī)范適用于石油化工工廠或裝置新建、擴(kuò)建及改建項(xiàng)目的安全儀表系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)。
2 SIS
故障安全:安全儀表系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),使被控制過程轉(zhuǎn)入預(yù)定安全狀態(tài)。
安全完整性等級(jí)為SIL1-SIL4共四級(jí)。
石油化工工廠或裝置的安全完整性等級(jí)最高為SIL3級(jí)。
SIL等級(jí)越高,安全儀表功能失效的概率越低。
SIL1級(jí):很少發(fā)生事故,如發(fā)生事故,對(duì)裝置和產(chǎn)品有輕微的影響,不會(huì)立即造成環(huán)境污染和人員傷亡,經(jīng)濟(jì)損失不大。
SIL2級(jí):偶爾發(fā)生事故,如發(fā)生事故,對(duì)裝置和產(chǎn)品有較大的影響,并有可能造成環(huán)境污染和人員傷亡,經(jīng)濟(jì)損失較大。
SIL3級(jí):經(jīng)常發(fā)生事故,如發(fā)生事故,對(duì)裝置和產(chǎn)品將造成重大的影響,并造成嚴(yán)重的環(huán)境污染和人員傷亡,經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重。
5設(shè)計(jì)基本原則
5.1安全儀表系統(tǒng)應(yīng)由測(cè)量?jī)x表、邏輯控制器和最終元件等組成。
5.2石油化工工廠或裝置的安全完整性等級(jí)不應(yīng)高于SIL3級(jí)。
5.3安全儀表系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)安全儀表功能,多個(gè)安全儀表功能可使用同一個(gè)安全儀表系統(tǒng)。當(dāng)多個(gè)安全儀表功能在同一個(gè)安全儀表系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)時(shí),系統(tǒng)內(nèi)的共用部分應(yīng)符合功能中最高安全完整性等級(jí)要求。
5.4安全儀表系統(tǒng)不應(yīng)介入或取代基本過程控制系統(tǒng)的工作。
5.5安全儀表系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計(jì)成故障安全型。當(dāng)安全儀表系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生故障時(shí),安全儀表系統(tǒng)應(yīng)能按設(shè)計(jì)預(yù)定方式,將過程轉(zhuǎn)入安全狀態(tài)。
5.6安全儀表系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié)應(yīng)少。
5.7邏輯控制器的中央處理單元、輸入輸出單元、通信單元及電源單元等,應(yīng)采用冗余技術(shù)。5.8安全儀表系統(tǒng)的交流供電宜采用雙路不間斷電源的供電方式。
5.9安全儀表系統(tǒng)的接地應(yīng)采用等電位連接方式。
5.10當(dāng)安全儀表系統(tǒng)輸入、輸出信號(hào)線路中有可能存在來自外部的危險(xiǎn)干擾信號(hào)時(shí),應(yīng)采取隔離器、繼電器等隔離措施。
6測(cè)量?jī)x表
6.1測(cè)量?jī)x表包括模擬量和開關(guān)量測(cè)量?jī)x表,安全儀表系統(tǒng)宜采用模擬量測(cè)量?jī)x表。
6.2測(cè)量?jī)x表宜采用4-20ma疊加HART傳輸信號(hào)的只能變送器。
6.3在爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所,測(cè)量?jī)x表應(yīng)采用隔爆型或本安型。當(dāng)采用本安系統(tǒng)時(shí),應(yīng)采用隔離式安全柵。
6.4現(xiàn)場(chǎng)安裝的測(cè)量?jī)x表,防護(hù)等級(jí)不應(yīng)低于IP65。
6.5測(cè)量?jī)x表不應(yīng)采用現(xiàn)場(chǎng)總線或其他通信方式作為安全儀表系統(tǒng)的輸入信號(hào)。
6.6測(cè)量?jī)x表及取源點(diǎn)宜獨(dú)立設(shè)置。
6.7測(cè)量?jī)x表的性能和設(shè)置應(yīng)滿足安全完整性等級(jí)要求。
6.8SIL1級(jí)測(cè)量?jī)x表可與基本控制系統(tǒng)共用;
SIL2級(jí)測(cè)量?jī)x表宜與基本過程控制系統(tǒng)分開;
SIL3級(jí)測(cè)量?jī)x表應(yīng)與基本控制系統(tǒng)分開。
6.9測(cè)量?jī)x表的冗余設(shè)置:
SIL1級(jí)安全儀表功能,可采用單一測(cè)量?jī)x表;
SIL2級(jí)安全儀表功能,宜采用冗余測(cè)量?jī)x表;SIL3級(jí)安全儀表功能,應(yīng)采用冗余測(cè)量?jī)x表。
6.10測(cè)量?jī)x表的冗余方式:當(dāng)系統(tǒng)要求高安全性時(shí),應(yīng)采用或邏輯;要求高可用性時(shí),應(yīng)采用與邏輯。當(dāng)兩者兼顧時(shí),宜采用三取二邏輯方式。
6.11開關(guān)量測(cè)量?jī)x表殼包括過程變量開關(guān)、手動(dòng)開關(guān)、按鈕、繼電器觸點(diǎn)等。
6.12緊急停車用的開關(guān)量測(cè)量?jī)x表,正常工況下,觸點(diǎn)應(yīng)處于閉合狀態(tài);非正常工況時(shí),觸點(diǎn)應(yīng)處于斷開狀態(tài)。
6.13重要的輸入回路宜設(shè)置線路開路和短路故障檢測(cè)。輸入回路的開路和短路故障,宜在安全儀表系統(tǒng)中報(bào)警和記錄。
7最終元件
7.1最終元件應(yīng)包括控制閥、電磁閥、電機(jī)等。最終元件宜采用氣動(dòng)控制閥,不宜電動(dòng)控制閥。設(shè)置應(yīng)滿足安全完整性等級(jí)要求。
7.2SIL1級(jí)安全儀表功能,控制閥可與基本過程控制系統(tǒng)共用,應(yīng)確保安全儀表系統(tǒng)的動(dòng)作優(yōu)先。
SIL2級(jí)安全儀表功能,控制閥宜與基本過程控制系統(tǒng)分開。
SIL3級(jí)安全儀表功能,控制閥應(yīng)與基本過程控制系統(tǒng)分開。
7.3控制閥的冗余設(shè)置:SIL1級(jí)可采用單一控制閥;
SIL2級(jí)宜采用冗余控制閥;
SIL3級(jí)應(yīng)采用冗余控制閥??刂崎y的冗余方式可采用一個(gè)調(diào)節(jié)閥和一個(gè)切斷閥,也可采用兩個(gè)切斷閥。
7.4調(diào)節(jié)閥帶的電磁閥應(yīng)安裝在閥門定位器與執(zhí)行器之間。切斷閥帶的電磁閥應(yīng)安裝在執(zhí)行器上。
7.5在爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所,電磁閥和閥位開關(guān)應(yīng)采用隔爆型或本安型。當(dāng)采用本安型時(shí),應(yīng)采用隔離式安全柵。
7.6現(xiàn)場(chǎng)安裝的電磁閥和閥位開關(guān),防護(hù)等級(jí)不應(yīng)低于IP65. 7.7電磁閥宜采用24VDC長(zhǎng)期勵(lì)磁型,電磁閥電源應(yīng)由安全儀表系統(tǒng)提供。
7.8當(dāng)系統(tǒng)要求高安全性時(shí),冗余電磁閥宜采用或邏輯結(jié)構(gòu),當(dāng)要求高可靠性時(shí),宜采用與邏輯結(jié)構(gòu)。
7.9安全儀表系統(tǒng)的最終元件為氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥,執(zhí)行安全儀表功能時(shí),安全儀表系統(tǒng)優(yōu)先動(dòng)作。氣動(dòng)控制閥宜采用彈簧復(fù)位式單作用氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。采用雙氣缸執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí),宜配備空氣儲(chǔ)罐或?qū)S霉夤苈贰?邏輯控制器 8.1邏輯控制器的中央處理單元符合不應(yīng)超過50%,內(nèi)部通信符合不應(yīng)超過50%,采用以太網(wǎng)的通信負(fù)荷不應(yīng)超過20%。
8.2SIL1級(jí)控制器宜與基本過程控制系統(tǒng)分開,SIL2級(jí)和SIL3級(jí)應(yīng)分開設(shè)置。 8.3SIL1級(jí)儀表可采用冗余控制器;SIL2級(jí)宜采用冗余控制器;SIL3級(jí)應(yīng)采用冗余控制器。
8.4邏輯控制器宜與基本過程控制系統(tǒng)的時(shí)鐘保持一致。
8.5邏輯控制器的系統(tǒng)故障宜在安全儀表系統(tǒng)的操作站報(bào)警,也可在基本過程控制系統(tǒng)的操作站報(bào)警。
9通信接口
9.1安全儀表系統(tǒng)與基本過程控制系統(tǒng)通信宜采用RS485串行通信接口,MODBUS RTU或TCP/IP通信協(xié)議。
9.2安全儀表系統(tǒng)與基本過程控制系統(tǒng)通信接口宜采用冗余配置。冗余通信接口應(yīng)有診斷功能。
9.3安全儀表系統(tǒng)與基本過程控制系統(tǒng)通信不應(yīng)采用通信方式向安全儀表系統(tǒng)發(fā)送指令。
9.4除基本過程控制系統(tǒng)外,安全儀表系統(tǒng)與其他系統(tǒng)之間不應(yīng)設(shè)置通信接口。安全儀表系統(tǒng)與其他系統(tǒng)之間的連接應(yīng)采用硬接線方式。
10人機(jī)接口
10.1安全儀表系統(tǒng)宜設(shè)操作員站。
10.2緊急停車按鈕、開關(guān)、信號(hào)報(bào)警器級(jí)報(bào)警燈等,應(yīng)安裝在安全儀表系統(tǒng)的輔助操作臺(tái)。
10.2信號(hào)報(bào)警器應(yīng)采用下列顏色燈光:
①紅色燈光標(biāo)識(shí)越限報(bào)警或緊急狀態(tài);
②黃色燈光表示預(yù)報(bào)警;
③綠色燈光表示運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備或過程變量正常。
10.3緊急停車按鈕、開關(guān)、信號(hào)報(bào)警器等與安全儀表系統(tǒng)連接,應(yīng)采用硬接線方式,不應(yīng)采用通信方式。緊急停車按鈕應(yīng)采用紅色,旁路開關(guān)宜采用黃色,確認(rèn)按鈕宜采用黑色,試驗(yàn)按鈕宜采用白色。
10.4維護(hù)旁路開關(guān)可按下列方式設(shè)置:在安全儀表系統(tǒng)的操作員站設(shè)置軟件開關(guān);在基本過程控制系統(tǒng)的操作原則設(shè)置軟件開關(guān);在輔助操作臺(tái)或機(jī)柜設(shè)置硬件開關(guān)。采用軟件開關(guān)的方式時(shí),每個(gè)安全聯(lián)鎖單元宜設(shè)硬件旁路開關(guān)作為軟件開關(guān)的允許條件。維護(hù)旁路開關(guān)應(yīng)設(shè)置在輸入信號(hào)通道上;維護(hù)旁路開關(guān)的動(dòng)作應(yīng)設(shè)置報(bào)警和記錄。
10.5操作旁路開關(guān)的設(shè)置:操作旁路開關(guān)可按下列方式設(shè)置:在安全儀表系統(tǒng)的操作員站設(shè)置軟件開關(guān);在基本過程控制系統(tǒng)的操作原則設(shè)置軟件開關(guān);在輔助操作臺(tái)或機(jī)柜設(shè)置硬件開關(guān)。當(dāng)工藝過程變量從初始值變化到工藝條件正常值,信號(hào)狀態(tài)不改變,不應(yīng)設(shè)置操作旁路開關(guān);當(dāng)工藝過程變量從初始值變化到工藝條件正常值,信號(hào)狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)應(yīng)設(shè)置操作旁路開關(guān)。操作旁路開關(guān)應(yīng)設(shè)置在輸入信號(hào)通道上;操作旁路開關(guān)的動(dòng)作應(yīng)設(shè)置報(bào)警和記錄。
10.6復(fù)位按鈕的設(shè)置:在安全儀表系統(tǒng)的操作員站設(shè)置軟件開關(guān);在基本過程控制系統(tǒng)的操作原則設(shè)置軟件開關(guān);在輔助操作臺(tái)或機(jī)柜設(shè)置硬件開關(guān)。復(fù)位按鈕的動(dòng)作應(yīng)設(shè)置報(bào)警和記錄。
10.7緊急停車按鈕的設(shè)置:緊急停車按鈕應(yīng)設(shè)置在輔助操作臺(tái)上。緊急停車按鈕動(dòng)作應(yīng)設(shè)狀態(tài)報(bào)警和記錄。緊急停車按鈕不應(yīng)設(shè)維護(hù)旁路開關(guān)或操作旁路開關(guān)。
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