危化生产安全保护系统的解决方案

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1、危化生产安全保护系统的解决方案江苏凯茂石化科技有限公司李洪伟杭州和利时自动化有限公司温宜明一、前言为了贯彻“十二五”中国甲醛行业发展规划的需要，在落实好节能减排、清洁化工生产的同时，促进安全生产标准化（AQ3013-2008）全面规范达标。中国甲醛行业2013年11月15-19日南京年会授权江苏凯茂石化科技有限公司为中国甲醛行业协会创新研发基地，将进一步引领推进全行业的工艺、技术、设备创新和量化管理、安全管理有效实施。江苏凯茂石化科技有限公司是世界最大银法甲醛成套技术和设备供应商，是甲醛行业协会副理事长单位、多聚甲醛行业协会副理事

2、单位、中国甲醛行业技术进步促进委员会单位、《化工学报》常务理事单位、《中国甲醛网》运营单位。具有一流的国内化工工艺、化机设备、电气仪表、系统控制和安全专家。通过对国内外自动化控制系统的调查，杭州和利时自动化有限公司现场总线式结构的集散控制系统相应速度快，且构成的ESD系统软硬件取得了SIL3级安全认证，符合当前我国安全生产监督管理中对“重点监管的危险化学品安全措施和应急处置原则”通知中实施ESD（电子安全装置）报警联锁紧急停车的要求。2013年11月14日双方达成联合开发甲醇原料危险工艺安全监控系统ESD合作协议。在近三年危化工艺

3、ESD技术改造中，双方已成功应用于甲醇氧化工艺、合成氨工艺、制氢、加氢、聚合、裂解等危险工艺的安全监控。为了尽快适应以甲醇为原料的危险化学品工艺装置、及企业界内的生产、储存设施的安全监控系统，双方充分交流并达成如下共识：1、为甲醇、甲醛行业提供ESD系统现场信号控制柜、ESD现场监控站及安全工程师站。2、为客户提供危险工艺安全技术工艺包和安全法律法规实时跟进工作。3、研发适应现场条件的立式和挂式结构ESD现场信号控制柜。4、提供安全适用的变送器、传感器、信号隔离器、执行器配套工作。5、负责与各地设计院、安监部门专家组审查沟通工作。

4、6、提供ESD合理解决方案，参加现场工程服务。二、安全保护系统简介石油化工行业作为工业领域中的重要分支，其工艺流程决定了其高危险性，一旦发生事故就会造成重大的人员伤亡和财产损失。如图1所示，在石油化工行业的安全保护级别中，安全仪表系统（SafetyInstrumentedSystem，简称SIS）是其中关键的一环，安全等级高于常规控制系统，需要有第三方认证证书来证明其安全性。图1石油化工行业安全保护级别国际上的安全仪表系统的研究与开发起始于20世纪60年代，早期的系统设计以气动元件和机电元件为主。到70年代，由简单的继电器组合逻辑

5、系统发展为微处理器和可编程序调节器（PLC或PC），并且由简单的单机系统发展为冗余表决系统和容错系统。1996年，美国仪表协会制定完成了第一个关于安全仪表系统的美国标准ISAS84.01-1996，该标准对安全仪表系统应用过程中涉及到的设计、安装、应用与维护等方面作出了全面的规定。随后，国际电工委员会也在2000年完成了IEC61508国际标准，即电气、电子、可编程电子系统的功能安全标准，不久又完成了用于过程控制工业的国际功能安全标准IEC61511。其中IEC61508的颁布标志着功能安全作为独立的安全学科进入到实际的应用阶段。

6、中国目前相关的规范主要有《石油化工安全仪表系统设计规范（SH/T3108-2003）》和《工业生产过程中安全仪表系统的应用（SY/T10045-2003）》等，国内对于功能安全的研究目前还处于起步阶段，安全仪表系统完全依赖于国外产品，据权威机构统计2010年的安全保护系统相关设备采购金额约15亿人民币。与常规控制系统（DCS）相比，SIS系统具有如下特点：1、常规控制系统关注可靠性和可用性，安全保护系统更关注安全性和可用性，所以安全保护系统采用故障安全设计。2、安全保护系统通过安全等级分级对安全回路的安全性进行了量化，而常规控制系

7、统的安全性是无法保障的。三、和利时安全仪表系统-HiaGuard介绍1系统概述HiaGuard系统是和利时集团面向过程工业自动化安全应用开发的一套安全仪表系统（SIS）。该系统通过TÜVRheinlandIndustrieServiceGmbH（德国TÜV莱茵）认证，满足IEC61508/IEC61511中定义的SC3系统能力等级和SIL3安全完整性等级。依据IEC61508/IEC61511/IEC50156-1标准要求，HiaGuard系统可应用于要求安全完整性等级为SIL3及以下的安全相关应用。HiaGuard系统采用带诊断

8、的三取二架构（2oo3D），适用于包括紧急停车系统（EmergencyShutdownSystem，简称ESD）、火气监测系统（Fire&GasSystem，简称FGS）、燃烧炉管理系统（BurnerManagementSystem，简称BMS）、