honeywellsm系统在制氢装置的应用及故障处理

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1、HoneyweIISM系统在制氢装置的应用及故障处理摘要：通过对仪表安全系统，包括硬件及软件的现状和发展情况的调研，在对制氢装置联锁保护要求做详细分析的基础上，提出应用HoneywellSM系统完成制氢装置仪表安全系统实施方案，并系统地论述了其主要硬件结构、软件功能，并简述一起牛产过程中岀现的故障及排除过程。关键词：安全系统；联锁；故障处理1概述安全仪表系统，SafetyinstrumentationSystem,简称SIS；又称为安全联锁系统(SafetyinterlockingSystem)。主要为工厂控制系统中报警和联锁部分，对控制系统屮检测的结果实施报警动作

2、或调节或停机控制，是工厂企业自动控制中的重要组成部分。SIS是由传感器(如各类开关、变送器等)、逻辑控制器、以及最终元件(如电磁阀、电动门等)的组合组成。安全仪表系统(SIS)独立于DCS系统和其它子系统单独设置,采用故障安全型设计，确保装置的安全性和可靠性。安全型控制器的厂家包括Triconex>HIMA>ICS>Honeywell等。2工艺简介制氢装置包括原料气压缩、脱硫、转换、中温变换四个部分。主耍生产过程为：来自重整氢提浓装置的解吸气经压缩机升压后，与装置外来的天然气混合进原料气分液罐，预热至后进入加氢反应器，在催化剂的作用下发牛氢解反应，然后再进入脱硫反应

3、器，进行脱硫反应，精制的气体进入转化部分。精制后原料气与过热中压蒸汽按一定水碳比混合，经转化炉对流段预热至550°C,再由上集合管进转化炉辐射段。在转化炉管内催化剂的作用下，原料气与蒸汽发生复杂的转化反应。高温转化气（870°0经转化气蒸汽发牛器后温度降至340°C,进入中温变换部分。转化气进入中温变换反应器，在催化剂的作用下发生变换反应，中变气经各预热过程回收大部分的余热后，再经冷却降温至40°C,并经分水后进入变压吸附（PSA）单元。经PSA部分吸附塔的吸附及过滤，中变气变换为合格的产品氢。3系统介绍Honeywell公司STS系统SafetyManager（简

4、称“SM”）在设计上具有多种配置方式，SM能保证在装置出现任何异常情况时，控制在一个安全的状态。在过程安全吋间内，SM系统可以完成诊断整个系统，并执行两次以上应用程序。安全控制器和常规的PLC有相似之处，都是完成逻辑和数学的运算，都有输入输出卡件，对输入信号扫描并按照特定的控制逻辑驱动现场最终控制元件，也有数字通讯端口。但常规的PLC从设计上并不具备故障容错和故障安全的性能，这就是最基本的区别。安全的准则是：在操作运行的任何时间周期内，单一故障的存在不能影响安全。SM通过诊断功能实时的监控输出电路的状态（Status）,并将其反馈给处理器。为了保证装置的安全牛产，中

5、海石油宁波大榭石化有限公司6X104吨/年制氢装置设置有1套与装置安全等级相适应的独立的安全仪表系统（SIS）o即采用HoneywellSafetyManagement,其操作界面置于中心控制室，控制机柜放置在现场机柜间。两者通过冗余光纤进行通讯和连接。SIS控制站在机柜间与装置DCS控制站进行通讯。4事件经过2016年7月4日制氢装置SIS系统收到PSA停车来信号（位号0213-YLL-PSA值由0N翻转为OFF）,触发联锁：中变气去PSA切断阀0213-USV-10802A/B阀门关闭；中变气放空阀0213-USV-10803A/B阀门打开；转化炉解析气切断阀0

6、213-USV-10902A/B阀门关闭。PSA单元停车。仪表专业人员迅速反应,在确认PSA停车来信号为触发联锁原因且PSA单元实际未触发停车信号后，14：13：03在SIS系统内部强制PSA停车来信号（0213-YLL-PSA值由OFF翻转为0N）,运行八部操作人员迅速恢复调整生产。5原因分析及事件处理仪表专业人员组织维保及DCS、PSA厂家技术人员对PSA内部逻？、DCS历史趋势等数据，发现PSA停机信号（位号YSS_PSATCLS在PSA单元由自动改为手动时触发）并未在联锁发生时发岀触发信号。进一步检查发现，PSA停机信号线缆到SIS系统线缆存在缺陷，在SIS

7、机柜与DCS机柜约3米的信号线缆上存在两个中间接头，且接线方式不符合规范要求。在事件发牛时，有第三方施工人员正在SIS机柜旁进行接线施工。施工过程中触碰信号电缆触发信号松动虚接断路，引起联锁动作。6结束语HoneywellSafetyManager在木公司制氢装f［的应用经过试生产阶段的考验，系统设计合理、运行稳定，能够满足制氢装置安全运行的要求。对设备管理及维护要求技术人员熟悉工艺过程、系统运行情况，在系统出现问题时能快速排除故障，为装置安全平稳运行提供支持。参考文献［1］金斌•安全仪表系统在芳炷联合装置联锁系统改造中的应用［J］・石油化工自动化，2014,5