化工生产安全紧急停车联锁SIS系统
危险化学品＂两重点一重大＂的自动化控制和紧急停车系统_一、概_报警器
危险化学品＂两重点一重大＂的自动化控制和紧急停车系统_一、概_报警器----------------------------------最新精选范文公文分享-----欢迎观看-----------------------------------------------危险化学品:两重点一重大:的自动化控制和紧急停车系统_一、概_报警器危险化学品”两重点一重大”的自动化控制和紧急停车系统一、概述:众所周知,化工生产、储存过程中的介质,多为危险化学品,有着易燃、易爆、毒性、腐蚀性的特点;并且多在高温、高压条件下操作.特别是大型化工装置,如:炼油厂、化肥厂等对自动化控制和安全联锁要求很高,一旦忽视此,即容易造成事故.例如:美国德克萨斯炼油厂”3.23”事故即为此例!1.美国德克萨斯炼油厂火灾爆炸事故概述:2005年3月23日中午1时20分左右,英国石油公司美国德克萨斯炼油厂的碳氢化合物车间发生了火灾和一系列爆炸事故.15名工人被当场炸死,170多人受伤.许多装置被毁,爆炸波及周围8平方公里的范围,造成重大损失.爆炸的发生是由于操作人员向分馏塔中过量进料并过度加热分馏塔造成的,当爆炸发生时,分馏塔内的液位几乎超过正常值的20倍,分馏塔上的两套液位指示报警均失效!同时装置开车时水蒸汽或N2使塔内压力--------------------------------------------最新精选范文分享--------------谢谢观看------------------------------------------------------------------------最新精选范文公文分享-----欢迎观看-----------------------------------------------突然升高,使大量液态烃进入临近放空塔,从塔顶泄出,遇到发动着的汽车发生燃烧和爆炸!2.近年来国家安全生产监管总局多次发布相关文件对危险化学品”两重点一重大”自动化控制和紧急停车系统提出了严格要求,详细叙述如下:二、法规和标准要求1.安监总管三[2012]87号文《关于开展提升危险化学品领域本质安全水平专项行动的通知》在其工作目标中提到:”全面完成涉及重点监管危险化工工艺的化工装置、涉及重点监管危险化学品的生产储存装置和重大危险源的自动化控制系统改进,本质安全水平得到明显提升;对未经过正规设计的在役化工装置进行安全设计诊断,全面消除安全设计隐患……”.在其重点任务中要求加快涉及”两重点一重大”企业的自动化控制系统改进工作.2.”第一个重点”是:重点监管的危险化工工艺.2009年安监总管三[2009]116号文《国家安全监管总局关于公布首批重点监管的危险化工工艺目录的通知》中列出了15种重点监管的危险化工工艺装置要在2012年底前全面完成自动化控制系统改造.这15种重点监管的危险化工工艺为:光气及光气化工艺;电解工艺;氯化项目;硝化工艺;合成氨工艺;裂解工艺;氟化工--------------------------------------------最新精选范文分享--------------谢谢观看------------------------------------------------------------------------最新精选范文公文分享-----欢迎观看-----------------------------------------------艺;加氢工艺;重氮工艺;氧化工艺;过氧化工艺;胺基化工艺;磺化工艺;聚合工艺;烷基化工艺.116号文中详细地说明了这15种的典型工艺、重点监控的工艺参数、安全控制的基本要求和宜采用的控制方式.对此,黑龙江省安监局、发改委、工信委、住建厅四单位联合发出了《关于印发黑龙江省提升危险化学品领域本质安全水平专项行动实施方案的通知》.截止目前,我省59个在役重点监管危险化工工艺装置已全部完成了自动化改造工作.今年安监总管三[2013]3号文《国家安全监管总局关于公布第二批重点监管危险化工工艺目录和调整首批重点监管危险化工工艺中部分典型工艺的通知》中又补充了3个危险化工工艺:新型煤化工工艺;电石生产工艺;偶氮化工艺.调整了8个重点监管的危险化工工艺.3号文中详细地说明了这些典型工艺、重点监控的工艺参数、安全控制的基本要求和宜采用的控制方式.文中要求涉及第二批重点监管危险化工工艺的化工企业在2014年底前完成自动化改造工作.到目前需要重点监管的危险化工工艺已达18个.3.”第二个重点”是:重点监管的危险化学品名录.2011年,安监总管三[2011]95号文《国家安全监管总局关于公布首批重点监管的危险化学品名录的通知》--------------------------------------------最新精选范文分享--------------谢谢观看-------------------------------------- ----------------------------------最新精选范文公文分享-----欢迎观看-----------------------------------------------中列出了氯、氨等60个重点监管的危险化学品名录,同时要求相关企业装备功能完善的自动化控制系统.同年安监总管三[2011]142号文中给出了首批重点监管的危险化学品安全措施和应急处理原则..列出了氯酸钠、氯酸钾等14个重点监管的危险化学品名录,同时给出了安全措施和应急处置原则.文件还要求相关企业积极开展涉及重点监管危险化学品的生产、储存设施自动化监控系统改造提升工作,高度危险和大型装置要依法装备安全仪表系统并确保2014年底前完成.4.”一重大”是:危险化学品重大危险源.2009年发表了《危险化学品重大危险源辨识》GB18218-2009.标准的全部技术内容为强制性的.2011年国家安监总局第40号令做出了《危险化学品重大危险源监督管理暂行规定》,此规定第三章第十三条要求:重大危险源配备温度、压力、液位、流量、组分等信息的不间断采集和检测系统以及可燃气体和有毒有害气体泄漏检测报警装置,并具备信息远传、连续记录、事故预警、信息存储等功能;一级或二级重大危险源,具备紧急停车功能.记录的电子数据的保存时间不少于30天.--------------------------------------------最新精选范文分享--------------谢谢观看------------------------------------------------------------------------最新精选范文公文分享-----欢迎观看-----------------------------------------------重大危险源的化工生产装置装备满足安全生产要求的自动化控制系统;一级或二级重大危险源,装备紧急停车系统.对重大危险源中的毒性气体、剧毒液体和易燃气体等重点设施,设置紧急切断装置;毒性气体的设施,设置泄漏紧急处理装置.涉及毒性气体、液化气体、剧毒液体的一级或二级重大危险源,配备独立的安全仪表系统.重大危险源中储存剧毒物质的场所或者设施,设置视频监控系统.以上措施可以有效地保证重大危险源的安全.化工生产、储存装置中的自动化控制与紧急停车系统.下面就以上相关文件中对于”两重点一重大”提出的自动化控制和紧急停车系统做个介绍:概述:1.自动化控制定义:利用自动化仪表对工艺过程中的参数,如:温度、压力、物位、流量、成分等进行监测和控制.2.自动化是保证生产装置生产安全操作、平稳运行、提高效率的基本条件和重要保证.工业自动化仪表技术包括生产工艺过程中各种工况的检测、转换、显示--------------------------------------------最新精选范文分享--------------谢谢观看------------------------------------------------------------------------最新精选范文公文分享-----欢迎观看-----------------------------------------------和控制.3.自动化仪表的分类:自动化仪表可简单地分为检测仪表、显示仪表、控制仪表、执行器四大类.如图所示:检测仪表流量压力物位温度成分分析显示仪表控制仪表指示仪记录仪累计器信号报警器屏幕显示器基地式调节器气动单元组合仪表电动单元组合仪表集散型控制系统DCS可编程控制器PLC可编程调节器工业控制机IPC组装式仪表计算机控制系统--------------------------------------------最新精选范文分享--------------谢谢观看------------------------------------------------------------------------最新精选范文公文分享-----欢迎观看-----------------------------------------------安全控制系统FSC执行器气动调节阀电动调节阀4.自动化仪表的主要品质要求:精确度:测量值与实际值的误差大小.灵敏度:表示仪表对被测介质的参数变化的灵敏程度.变差等.5.工业控制仪表的发展:工业自动化仪表已从模拟仪表技术真正步入数字化和智能化技术领域.模拟仪表:包括基地式仪表,单元组合仪表和组装式仪表.基地式仪表:此仪表是把测量、显示、调节所有功能组装在一块仪表内.是工业自动化仪表早期发展的产物,现在已经很少使用.单元组合仪表:国内生产的单元组合仪表主要为电动单元组合仪表DDZ-?型,DDZ-?型和气动单元组合仪表QDZ-?.数字式控制仪表:包括智能数字化仪表、集散型控制系统,可编程控制器及工业控制计算机等.智能数字化仪表:是利用微处理技术制成的一台数字--------------------------------------------最新精选范文分享--------------谢谢观看------------------------------------------------------------------------最新精选范文公文分享-----欢迎观看-----------------------------------------------化仪表,可以对被测参数进行测量、显示及控制,多用于小型装置或辅助生产装置,如水处理装置、换热站等.集散型控制系统作为当代先进科技结晶的集散型控制系统,自1975年问世以来,经过30多年的改进、发展,已经成为一种相当成熟的控制仪表.DCS的重要特点是把过程控制、监视、信息管理有机地结合在一起,采用开放系统和标准的通讯协议,解决了不同厂家产品设备的互联问题.由于采用了功能强大的工作站和32为微处理器,增加了程控、批量控制的能力.新一代的DCS更注重于信息网络和管控一体化,技术特点体现在:a.单元结构功能齐全;b.完善的控制功能;c.丰富的窗口技术;d.速度>5~10Mbps的局域网通讯;e.采用通用化的UNIX或Windows操作系统,资源共享,信息集中管理,管控一体化;f.采用冗余、容错技术,故障自诊断技术,可靠性高;g.组合灵活,扩展方便.现代DCS的基本设计思想是信息集中、控制分散、--------------------------------------------最新精选范文分享--------------谢谢观看------------------------------------------------------------------------最新精选范文公文分享-----欢迎观看-----------------------------------------------配置灵活、组态方便.可编程控制器可编程控制器是与DCS同期发展并取得广泛应用的数字式控制仪表.PLC早期开发的目的是为了取代继电器,实施程序控制.通过编程进行逻辑运算,大大地提高灵活性.PLC进行逻辑运算速度非常快,在逻辑控制上明显占有优势.随着微电子技术的发展,PLC自身也在不断提高技术性能,拓宽应用范围.多数PLC采用高性能处理器及实时多任务操作系统,在更快速地进行逻辑控制的同时也普遍增加回路控制功能,向DCS应用领域渗透.现代的PLC技术特点是:功能齐全;网络通讯功能增强;具有丰富的图形显示功能;编程标准化有利于PLC系统开放化.工业PC机:近年来,工业自动化领域另一项发展很快的数字控制仪表是工业PC机控制.IPC采用的是通用的微处理器,可以具有很强的运算功能和速度.通讯采用标准化总线,有丰富的图形显示及多媒体技术,采用通用性强的UNIX或Windows实时--------------------------------------------最新精选范文分享--------------谢谢观看------------------------------------------------------------------------最新精选范文公文分享-----欢迎观看-----------------------------------------------多任务操作系统,可提供方便、友好的人机画面.IPC较之原来的PC机在可靠性、抗干扰能力、模板设计方面都有了很大改进.由于PC机价格低廉,所以IPC具有很好的性能价格比.IPC采用的是模块化结构,系统构成,拓展十分灵活.由于它具备的优点及性能,且可靠性在不断提高,在过程控制中会得到进一步的推广应用.6.工业过程安全控制仪表的发展随着生产装置大型化、生产操作复杂化,对生产过程安全控制的要求越来越高.安全控制的目的是:避免人员或生产设备的损伤;避免由于事故造成的环境污染;减少事故停车的损失.安全控制一般包括两方面内容:信号报警:这是警告操作人员,生产操作已偏离正常工况,应引起警觉;联锁/停车系统,这是当生产将要发生事故时而采取的紧急措施,避免事故的放生,保障操作人员和相关设备的安全.在早期的石油化工装置中,信号报警采用闪光报警器,联锁/停车系统则大多选用继电器或固态逻辑插卡.由于DCS、PLC的出现,信号报警和联锁、停车系统的实--------------------------------------------最新精选范文分享--------------谢谢观看------------------------------------------------------------------------最新精选范文公文分享-----欢迎观看-----------------------------------------------施有了新的发展,微处理器为报警信息储存、快速处理提供了良好的手段.在考虑信号报警和联锁、停车系统设计时,应该遵循下列原则:系统的构成可选用有触点或无触点回路,但必须动作可靠.信号报警节点可利用仪表内部节点也可另外设置报警接点.重要的报警点和联锁、停车用的接点则应单独设置.联锁、停车系统动作前应设置预报警信号.为确保安全,重要的联锁故障检出器应设置两个或三个以上经逻辑”或门”发出信号,即2取1或3取2系统.设置联锁投用和解除开关.对于安全性要求较高的生产装置,常常要求设置单独的紧急停车系统.构成ESD 的安全仪表系统有继电器、固态逻辑电路、PLC系统.继电器型ESD可靠性高,不受大多数干扰影响,一次费用也较低,缺点是体积大,修改、扩展灵活性较差,在早期的ESD上使用较多.固态逻辑电路组件型ESD克服了继电器诸多缺点,但价格偏高,程序不易修改.PLC型ESD由于具有方便灵活的编程功能,以采用--------------------------------------------最新精选范文分享--------------谢谢观看------------------------------------------------------------------------最新精选范文公文分享-----欢迎观看-----------------------------------------------冗余、容错技术和故障自诊断技术大大提高了可靠性,已经成为近期ESD主选系统.对于安全要求更高的生产装置,则应选择硬件、软件都可以冗余配置的专用故障安全控制系统,它能做到:故障发生后,系统有足够的时间进行自诊断,发出故障信息,引起警戒,可及时排除故障;,目前已上升为国标GB/T50770-2013,并在9月1日起实行.定义:安全仪表系统是用仪表实现安全功能的系统,系统包括传感器、逻辑运算器,最终执行元件及相关软件.安全仪表系统也称为紧急停车系统、安全停车系统、安全联锁系统或安全保护系统.安全仪表系统宜采用经权威机构认证的可编程控制系统.设计原则:包括可靠性原则、可用性原则、独立型原则、故障安全原则、冗余原则、诊断与在线维护原则和联锁与复位原则.下面着重讲3个主要原则: 可靠性原则:为了保证工艺装置的生产安全,安全仪表系统必须具备与工艺过程相适应的安全度等级SIL的可靠度.对此,IEC61508等标准有详细地技术规定.对于安全仪表系统,--------------------------------------------最新精选范文分享--------------谢谢观看------------------------------------------------------------------------最新精选范文公文分享-----欢迎观看-----------------------------------------------可靠性有两个含义:一个是安全仪表系统本身的工作可靠性;另一个是安全仪表系统对工艺过程认知和联锁保护的可靠性,还应有对工艺过程测量、判断和联锁执行的高可靠性.评估安全度等级SIL的主要参数就是平均危险故障率范围,按其从高到低依次分为1~4级,在石化行业中一般涉及到的只有1、2、3级,因为SIL4级投资大,系统复杂,一般只用于核电行业.而安全度等级SIL是基于对工艺过程进行危险和可操作性研究来评估的.独立性原则:安全仪表系统应独立于基本过程控制系统,独立完成安全保护功能,它的传感器、逻辑表决器和最终执行元件应单独设置.如果工艺要求同时进行联锁和控制,安全仪表系统和BPCS应设置独立的传感器和取源点.安全仪表系统应能通过数据连接以只读方式与DCS通信,禁止DCS通过该通信连接向安全仪表系统写信息;还应配置独立的通信网络,包括独立的网络交换机、服务器、工程师站和顺序事件记录站等;另外应采用冗余电源,由独立的双路配电回路供电并避免安全仪表系统和BPCS的信号接线出现在同一接线箱、中间接线柜和控制柜内;同时阀门不应配备手轮.SIS与基本过程控制系统的区别:基本过程控制系统--------------------------------------------最新精选范文分享--------------谢谢观看------------------------------------------------------------------------最新精选范文公文分享-----欢迎观看-----------------------------------------------与SIS是流程工业中广泛应用的两种类型的系统,在功能上有着明确的分工,其区别见下表所示:表:BPCS与SIS的区别内容BPCSSIS基本控制功能执行常规正常生产调节控制功能:PID和过程顺序控制监视生产过程的状态,判断危险条件,发生危险时将生产过程自动带入安全状态目的保证生产过程正常、平稳,以及产品的产量和质量防止风险的发生或者减轻风险造成的后果运行状态和作用方式主动的、动态的和连续的被动的、休眠的和瞬间的系统状态诊断控制系统自诊断,检测和控制回路在应用中发现故障系统及回路通信的自诊断和安全控制回路的定期测试故障安全性原则--------------------------------------------最新精选范文分享--------------谢谢观看------------------------------------------------------------------------最新精选范文公文分享-----欢迎观看-----------------------------------------------当安全仪表系统的元件、设备、环节和能源发生故障或者失效时,系统设计应当使工艺过程能够趋向安全运行或者安全状态,即系统设计的故障安全性原则.能否实现”故障安全”取决于工艺过程及安全仪表系统的设计.例如:安全仪表系统的传感器、逻辑表决器和最终执行元件应为失电/非励磁联锁;用于报警/停车的接点在正常操作过程中应当处于闭合状态,在报警/停车时打开.四、下面介绍两个自动控制和紧急停车系统的实例:.通知中要求对石油库一级库及二级库如下要求:设置液位计等仪表控制系统;超高限液位自动联锁关闭措施;超低限液位自动联锁停泵措施;油品泄漏和火灾自动检测及报警系统;自动操作阀门要有手动操作功能.通过对若干石油库的安全检查发现:大多数油库油罐上设有液位计和高、低限报警装置.但均没有设立超高限液位自动联锁关闭措施和超低限自动联锁停泵措施.有些小油库甚至在油罐上没有设置液位计,还在用检尺法测量油罐液位,这些油罐必须安装液位计和高、低限报警装置.但由于此类油罐正在运行中,所以无法在罐体上动火开孔安装液位计.解决方法可在人孔盖板--------------------------------------------最新精选范文分享--------------谢谢观看------------------------------------------------------------------------最新精选范文公文分享-----欢迎观看-----------------------------------------------上开孔安装液位计,并以雷达液位计为宜.另外还有一些在役的涉及重点监管的危险化工工艺的小企业装置上仅有就地指示的压力表、温度计,不符合安全要求,必须按文件要求进行整改.王金林2013.4.5--------------------------------------------最新精选范文分享--------------谢谢观看--------------------------------------。
SHB_Z06-1999_石油化工紧急停车及安全连锁系统设计导则
石油化工紧急停车及安全联锁系统设计导则SHB-Z06-1999目录1 总则 ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 52 常用名词术语与缩写-------------------------------------------------------------------------------------- 62.1 常用名词术语--------------------------------------------------------------------------------------- 62.2 缩写------------------------------------------------------------------------------------------------ 93 选用原则 ----------------------------------------------------------------------------------------------- 103.1 独立设置原则------------------------------------------------------------------------------------- 103.2 选择采用技术的原则------------------------------------------------------------------------------ 113.3 结构选用原则------------------------------------------------------------------------------------- 123.4 故障安全型原则 ---------------------------------------------------------------------------------- 133.5 中间环节最少原则-------------------------------------------------------------------------------- 144 紧急停车及安全联锁系统工程设计的内容 --------------------------------------------------------------- 144.1 可行性研究阶段 ---------------------------------------------------------------------------------- 144.2 基础工程设计阶段-------------------------------------------------------------------------------- 144.3 详细工程设计阶段-------------------------------------------------------------------------------- 164.4 ESD及安全联锁应用软件组态、生成阶段 --------------------------------------------------------- 174.5 安装、调试、投运阶段 --------------------------------------------------------------------------- 18实用文档5 硬件配置 ----------------------------------------------------------------------------------------------- 185.1 配置原则 ----------------------------------------------------------------------------------------- 185.2 用户接口 ----------------------------------------------------------------------------------------- 195.3 过程接口 ----------------------------------------------------------------------------------------- 215.4 逻辑运算器--------------------------------------------------------------------------------------- 225.5 通讯接口 ----------------------------------------------------------------------------------------- 225.6 电源---------------------------------------------------------------------------------------------- 226 现场设备 ----------------------------------------------------------------------------------------------- 236.1 检测元件 ----------------------------------------------------------------------------------------- 236.2 执行元件 ----------------------------------------------------------------------------------------- 246.3 现场设备选用注意事项 --------------------------------------------------------------------------- 257 软件编制 ----------------------------------------------------------------------------------------------- 267.1 软件编制原则------------------------------------------------------------------------------------- 267.2 软件编制的安全性要求 --------------------------------------------------------------------------- 277.3 软件审查 ----------------------------------------------------------------------------------------- 277.4 软件工程文件------------------------------------------------------------------------------------- 278 配线及接地工程要求------------------------------------------------------------------------------------ 288.1 配线工程要求------------------------------------------------------------------------------------- 288.2 接地工程要求------------------------------------------------------------------------------------- 29实用文档9 安装、调试、预开车验收 ------------------------------------------------------------------------------- 309.1 安装---------------------------------------------------------------------------------------------- 309.2 调试---------------------------------------------------------------------------------------------- 309.3 预开车验收测试（PSAT） ------------------------------------------------------------------------ 30附录A紧急停车及安全联锁系统规格书编制大纲 ---------------------------------------------------------- 31A.1 主要内容----------------------------------------------------------------------------------------- 31A.2 功能要求----------------------------------------------------------------------------------------- 32A.3 系统要求----------------------------------------------------------------------------------------- 32A.4 安全要求----------------------------------------------------------------------------------------- 33A.5 文件、服务及其它-------------------------------------------------------------------------------- 33附录B 操作维护 ------------------------------------------------------------------------------------------ 34B.1 操作---------------------------------------------------------------------------------------------- 34B.2 维护---------------------------------------------------------------------------------------------- 34B.3 测试、检测与维修-------------------------------------------------------------------------------- 35B.4 功能测试 ----------------------------------------------------------------------------------------- 35B.5 功能测试文件 ------------------------------------------------------------------------------------ 36附录C 修改管理 ------------------------------------------------------------------------------------------ 37C.1 修改管理规定 ------------------------------------------------------------------------------------ 37C.2 修改管理文件 ------------------------------------------------------------------------------------ 38实用文档附录D ESD/SIS系统详细设计工作内容摘要--------------------------------------------------------------- 38D.1 一般要求----------------------------------------------------------------------------------------- 38D.2 ESD/SIS逻辑运算器------------------------------------------------------------------------------ 39D.3 现场设备----------------------------------------------------------------------------------------- 39D.4 接口 --------------------------------------------------------------------------------------------- 41D.5 电源与气源--------------------------------------------------------------------------------------- 43D.6 系统环境----------------------------------------------------------------------------------------- 43D.7 应用逻辑要求 ------------------------------------------------------------------------------------ 43D.8 维护与测试设计要求 ----------------------------------------------------------------------------- 43用词说明-------------------------------------------------------------------------------------------------- 44实用文档1 总则1.1.1为保障使用化工企业的安全生产，设置恰当的紧急停车及安全联锁系统，降低装置恶性事故发生的概率，减少计划外停车，避免重大人身伤害，重大设备损坏及重大经济损失的事故发生，特制定本导则。
安全仪表系统(SIS)简介
为使一个工艺装置达到安全目标需在IEC61508与61511及ISA S84.01 安全标准的基础上，对工艺过程进行故障分析，采用风险评估的方法 ，来确定装置及SIS系统的SIL等级要求。
SIS分类
1.继电器系统 采用单元化结构, 由继电器执行逻辑； 可靠性高, 具有故障安全特性, 电压适用范围宽, 一次性投资较低； 体积大, 灵活性差, 进行功能修改或扩展不方便, 无串行通信功能, 无报告和文档功
2级宜采用冗余阀门；如采用单一阀门，电磁阀 宜冗余配置；
3级宜采用冗余阀门；冗余配置阀门可采用一个控制阀和一个切 断阀；
电磁阀设置原则:
看重系统的安全性时，冗余电磁阀宜采用“与”逻辑连接；
看重系统的可用性时，冗余电磁阀宜采用“或”逻辑连接；
电磁阀应采用长期带电，低功耗，隔爆型；
SIS逻辑运算器设计选用
能。 2.固态电络系统 采用模块化结构, 采用独立固态器件通过硬接线来构成系统, 实现逻辑功能； 结构紧凑, 可进行在线测试, 易于识别故障, 易于更换和维护, 可进行串行通信, 可
配置成冗余系统； 灵活性不够, 逻辑修改或扩展必须改变系统硬连线, 大系统操作费用较高。 3.可编程电子系统 以微处理器技术为基础的PLC, 采用模块化结构, 通过微处理器和编程软件来执行逻辑
安全联锁系统 (Safety Interlocking System - SIS)
紧急停车系统ESD
第一讲ESD紧急停车系统1名称、作用、构成紧急停车系统（Emergency ShutDown system – ESD）亦称为安全仪表系统（Safety – Instrument System – SIS）、安全联锁系统（Safety Interlock System –SIS）、安全关联系统（Safety Related System – SRS）、仪表保护系统（Instrument Protective System – IPS）等。
以下统称ESD。
大多石油和化工生产过程具有高温、高压、易燃、易爆、有毒等危险。
当某些工艺参数超出安全极限，未及时处理或处理不当时，便有可能造成人员伤亡、设备损坏、周边环境污染等恶性事故。
这就是说，从安全的角度出发，石油和化工生产过程自身存在着固有的风险。
ESD是一种经专门机构认证、具有一定安全度等级，用于降低生产过程风险的安全保护系统。
它不仅能响应生产过程因超出安全极限而带来的危险，而且能检测和处理自身的故障，从而按预定的条件或程序使生产过程处于安全状态，以确保人员、设备及工厂周边环境的安全。
ESD由检测单元（如各类开关、变送器等）、控制单元和执行单元（如电磁阀、电动门等）组成，其核心部分是控制单元。
从ESD 的发展过程看，其控制单元部分经历了电气继电器（Electrical）、电子固态电路（Electronic）和可编程电子系统（Programmable Electronic System），即E/E/PES三个阶段。
图1为由PES构成的ESD。
图1 ESD的构成2ESD的相关标准及认证机构鉴于ESD涉及到人员、设备、环境的安全，因此各国均制定了相关的标准、规范，使得ESD的设计、制造、使用均有章可循。
并有权威的认证机构对产品能达到的安全等级进行确认。
这些标准、规范及认证机构主要有：①我国石化集团制定的行业标准SHB-Z06-1999《石油化工紧急停车及安全联锁系统设计导则》。
安全仪表系统SIS
硬件组件
控制器模块
回路图
现场→端子板→继电器→ 通道→卡件→CPU→工程 师站
停机应急处理
1.如突然停机，请不要慌乱，主操与外操及维保人员相互配合应立即 启动备用压缩机. 1.1首先工艺人员按照正常的操作流程启动油泵，使油压达到起 机条件.。 1.2然后仔细查看压缩机的所有条件是否满足，再按复位按钮复 位。 1.3内操盯紧SIS与DCS画面，同时与外操人员保持沟通。
冗余设置原则：1级 SIS 可采用单一阀门； 2级宜采用冗余阀门；如采用单一阀门，电磁阀宜冗余配置； 3级宜采用冗余阀门；可采用一个控制阀和一个切断阀； 电磁阀设置原则：电磁阀应采用长期带电，低功耗，隔爆型；由SIS系统供电。 1.4 独立设置的目的 1.4.1 降低控制功能和安全功能同时失效概率，当维护DCS部分故障时也不会危及 安全保护系统； 1.4.2 对于大型装置或旋转机械设备，紧急停车系统响应速度越快越好，这有利于 保护设备，避免事故扩大和分析事故原因记录，DCS处理大量过程监测信息，因 此其响应速度难以作得很快； 1.4.3 DCS系统是过程控制系统，是动态的，需要人工频繁的干预，这有可能引起 人为误动作；而SIS是静态的，不需要人为干预，这样设置SIS可以避免人为误动 作。 2、冗余（用多个相同的模块或部件实现特定功能或数据处理） 2.1 元件冗余：具有指定的独立的N：1重元件，并且自动检测故障，切换到后备 设备上； 2.2 表决（用多数原则确定结论）结构：如三取二表决电路，排除由于元件故障而 出现的虚假动作，避免不应有的停车事故。
安全仪表系统(Safety Instrumented System - SIS)包括传感器（Sensor）、逻辑 运算器（Logic solver) 和最终执行元件(Final element) 。 1.1 SIS传感器选用： 独立设置原则： 1级 SIS传感器可与DCS共用； 2级 SIS传感器宜与DCS分开； 3级 SIS传感器应与DCS分开； 冗余设置原则： 1级 SIS传感器可采用单一的传感器； 2级 SIS传感器宜采用冗余的传感器； 3级 SIS传感器应采用冗余的传感器； 冗余选择原则：保证系统的安全性时，采用“或”逻辑结构； 保证系统的可用性时，采用“与”逻辑结构；当系统的安全性和可用性均需保证 时，采用“三取二”逻辑结构； 传感器宜采用隔爆型的变送器（压力、差压、差压流量、差压液位、温度），不 宜采用开关型传感器；传感器由SIS系统供电。
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安全仪表系统(SIS )
中海石油建滔化工有限公司 电仪技术部
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1 什么是安全仪表系统?
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SIS可以包括或不包括软件 SIS的一部分也可能是人的动作
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SIS安全仪表系统
如图2所示，这是一个气液分离容器A液位控制的安 全仪表功能回路图。对这个安全仪表功能完整的描述 是：当容器液位开关达到安全联锁值时，逻辑运算器 （图3）使电磁阀2断电，则切断进调节阀膜头信号， 使调节阀切断容器A进料，这个动作要在3秒内完成， 安全等级必须达到SIL2。这是一个安全仪表功能的 完整描述，而所谓的安全仪表系统，则是类似一个或 多个这样的安全仪表功能的集合。
化工有限公司安全仪表系统SIS(PPT77 页)
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图1 SIS的构成
下图为由PES构成的SIS
检测单元
输入模块
PES 控制模块
输出模块
执行单元
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1 什么是安全仪表系统?
在IEC61508 中，SIS被称为安全相关系统（Safety Related System）,将被控对象称为被控设备（EUC）。
IEC61511将安全仪表系统SIS定义为用于执行一个或多个安全仪 表功能（Safety Instrumented Function,SIF）的仪表系统。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,如图1所示。
石油化工装置安全仪表系统的设计分析
石油化工装置安全仪表系统的设计分析随着石油化工装置经济规模的不断扩大，生产自动化水平得到了提升，对安全管理的要求也日益严格。
为保证化工设置生产安全，安全仪表系统受到了国家及相关生产企业的重视。
国家安全监管总局针对化工安全仪表系统管理提出了明確的指导意见，需注重化工安全仪表系统设计、安装调试及操作维护管理等。
若安全仪表系统功能不能正常发挥，系统设计存在多种缺陷，则易引发各类安全事故。
因此，安全仪表系统的合理设计至关重要。
1石油化工装置安全仪表系统概述安全仪表系统（SIS）又被称为安全联锁系统、紧急停车系统、安全关联系统、安全停车系统等。
该系统可对生产装置或设备可能存在的风险、控制风险范围进行分析和监测，并采取相应的措施，使其进入一个预定义的安全停车工况，可弱化故障的恶劣影响，有效控制影响范围，维护生产系统、设备以及环境、工作人员的生命安全。
SIS在过程变量越限、机械设备、系统自身故障或是能源中断时，可以自动完成预先设定的动作，使操作人员、工艺装置转入安全状态。
SIS自身是故障安全型系统，对硬件与软件的可靠性要求较高。
安全仪表系统主要由传感器、逻辑运算单元以及最终控制元件等共同组成，对工业安全进行层次化管理，如图2所示，其中最为关键的是工艺流程的确定以及选用的生产装置的运行性能。
建立基本过程控制系统需对过程对象及运行状态进行严格监督。
若运行状态超出了系统极限，系统则会自动将其设置为安全状态。
预定条件参数主要包括压力高限、温度高限等。
安全仪表可以对生产系统中的高风险工艺及危险状态进行检测，通过组态的连锁逻辑对现场的电磁阀进行控制, 进行切断或导通等处理，从而保证生产工作人员的安全。
2石油化工装置安全仪表系统设计分析2.1分类与选型设计在安全仪表系统中，可以综合应用多种技术，如电气技术、电子技术、可编程技术等,优化系统性能。
若安全仪表系统采用电子技术、电气技术方案，则可以通过继电器实现逻辑连锁过程，但是系统对于安全要求较高，则采用电子技术、电气技术会存在一定的局限性。
SIS 基本知识
1.SIS基本知识1.1.SIS定义SIS系统(Safety Instrumented System)，是对石油化工、电力等行业生产装置可能发生的危险或不采取措施将继续恶化的状态进行及时响应和保护，使生产装置进入一个预定义的安全停车工况，从而使危险降低到可以接受的最低程度，以保证人员、设备、生产装置和环境的安全。
它是一种安全仪表联锁系统，根据不同标准和应用场合，有时也称为：紧急停车系统（Emergency Shutdown）1.2.SIS由来∙生产装置规模的日趋扩大∙高温、高压、易燃、易爆等连续性生产装置本身的危险∙大型机组、机械等重要设备的保护∙对安全和环境的要求越来越高若发生事故将会造成人员、财产、环境等方面的重大损失和影响！因此越来越多的场合需要采用SIS系统。
1.3.SIS应用领域SIS主要保护对象为人身、设备、财产和环境的安全，因此适用于能造成以上各项损害的场合，主要有：∙石油液化气开采（平台）、油气输送和储存∙石油化工装置∙化工装置∙电力、锅炉、核电∙交通、冶金、环保、汽车制造∙大型机械、旋转设备各行业使用SIS的常见装置有：油气及炼油装置：催化裂化、加氢精制、加氢裂化、催化重整、丙烷脱沥青、硫磺回收、罐区消防和火灾报警、变压吸附、制氢、火焰与气体检测、油气输送及存储、油气开采平台等等石化装置：乙烯裂解、聚丙烯、高压聚乙烯、聚氯乙烯、苯乙烯、聚苯乙烯、丙烯腈、芳烃、环己酮、PTA、丁二烯等等石化深加工装置化工装置：造气、合成氨、农药、磷肥、涂料、乙炔、乙酰、醋酸等锅炉电力：锅炉燃烧、汽机停机系统、核电其它：冶金、交通、汽车制造、建材、环保、造纸、大型机械、旋转设备等领域1.4.SIS基本构成一般典型的SIS系统主要包括检测部分、逻辑控制单元和最终执行部分，再配合相应的软件组成。
通常与基本过程控制系统（比如DCS系统）有通讯要求，共同组成生产装置的过程仪表控制系统。
2.SIS产品的标准和认证2.1.主要标准SIS产品所遵从的国际标准主要有：国际电工委员会IEC61508标准电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全1997，其中规定将过程安全所需要的安全等级划分为4级（SIL1~SIL4）；∙美国仪表学会ISA-S84.01标准流程工业安全仪表系统的应用1998称安全系统为安全仪表系统(Safety Instrument System,SIS)， ISA－S84.01与IEC61508类似，根据系统不响应安全联锁要求的概率（即失效率PFD）将安全等级划分为3级（SIL1-SIL3），认为IEC61508定义的SIL4不存在于过程工业中；∙德国标准化委员会DIN(Deutsches Institut fǖr Normung) V19250及DIN V VDE0804根据估计危险的损害程度、危险区域内人员存在的可能性、短时间内防止危险发生的可能性及出现危险事故的可能性等四个风险参数将过程风险定义为8级（AK1～AK8）；∙欧洲机器安全标准EN954-1危险等级分为B，1，2，3，4五个等级，针对安全控制系统，按照对故障的承受能力和出现故障后安全功能的作用，对应于危险等级的五个等级，机器设备的控制系统中安全控制部分也可分为以上五个等级危险等级依次增高，等级4为最高的危险等级。
SIS联锁系统管理制度
xxxxx化工有限公司联锁系统（SIS）管理制度1范围1.1为了加强SIS的管理，保护好生产装置及设备安全平稳运行，制定本制度,本制度规定昌邑新澳化工所维护生产装置（系统）联锁保护系统的功能、管理和操作。
2规范性引用文件2.1GB50093-2002 自动化仪表工程施工及验收规范2.2CD50A17 信号报警、联锁系统设计规定2.3HG 20511 信号报警联锁系统设计规定2.4SHB－206 石油化工企业安全联锁设计导则2.5SHS07001～07008-2004 《石油化工设备维护检修规程》2.6SHJ18 石油化工企业信号报警、联锁系统设计规范3职责3.1分公司主管领导职责3.1.1贯彻执行上级主管部门下达的工作任务和相关管理制度；3.1.2督促和指导办公室管理人员制定和修订本管理制度，并对本制度进行审核审批；3.1.3适时对本制度执行情况监督，考核。
3.1.4负责就装置（系统）提出的联锁变更签署可行性意见。
3.1.5负责审核正常或非正常联锁的原因分析报告，并递交公司和分公司相关部门主管领导3.2分公司特护主管技术员职责3.2.1根据分公司领导的要求制定和修订本管理制度和考核细则；3.2.2负责所维护生产装置（系统）联锁保护系统的归口管理；3.2.3负责监督、指导班组对所维护装置的仪表联锁系统的维护、检修工作。
3.2.4负责督促、指导班组对所维护装置联锁逻辑图及说明、资料的编制。
3.2.5负责监督、指导班组协助生产装置（系统）编制联锁值、报警值及联锁保护系统操作程序或完成相应的联锁组态。
3.2.6接到上级和主管部门及生产装置会签的联锁变更单后，按要求执行联锁变更。
3.2.7负责监督、指导班组对检修后的生产装置（系统）、新装置、新增回路的联锁确认等。
3.2.8负责本单位《联锁保护系统管理规定》执行情况的检查、监督和考核。
3.2.9发生正常或非正常联锁，尽快写出原因分析报告并提出整改和考核意见。
SIS安全仪表系统设计原则
SIS安全仪表系统设计原则SIS 安全仪表系统(ESD紧急停车系统)的主要作用是在工艺生产过程发生危险故障时将其自动或手动带回到预先设计的安全状态，以确保工艺装置的生产的安全，避免重大人身伤害及重大设备损坏事故。
在安全仪表系统的设计过程中，IEC 61508，IEC 61511提供了极好的国际通用技术规范和参考资料，在安全仪表系统回路设计过程中，一般需要遵循下列几点原则。
1、SIS 安全仪表系统(ESD紧急停车系统)设计的可靠性原则（安全性原则）为了保证工艺装置的生产安全，安全仪表系统必须具备与工艺过程相适应的安全完整性等级SIL （Safety Integrity Level）的可靠度。
对此，IEC 61508进行了详细的技术规定。
对于安全仪表系统，可靠性有两个含义，一个是安全仪表系统本身的工作可靠性；另一个是安全仪表系统对工艺过程认知和联锁保护的可靠性，还应有对工艺过程测量，判断和联锁执行的高可靠性。
评估安全完整性等级SIL的主要参数就是PFDavg(probability of failure on demand 平均危险故障率)，按其从高到低依次分为1~4级。
在石化行业中一般涉及到的只有1，2，3级，因为SIL4级投资大，系统复杂，一般只用于核电行业。
2、SIS 安全仪表系统(ESD紧急停车系统)设计的可用性原则为了提高系统的可用性，SIS 安全仪表系统(ESD紧急停车系统)应具有硬件和软件自诊断和测试功能。
安全仪表系统应为每个输入工艺联锁信号设置维护旁路开关，方便进行在线测试和维护同时减少因安全仪表系统系统维护造成的停车。
需要注意的是用于三选二表决方案的冗余检测元件不需要旁路，手动停车输入也不需要旁路。
同时严禁对安全仪表系统输出信号设立旁路开关，以防止误操作而导致事故发生。
如果SIL计算表明测试周期小于工艺停车周期，而对执行机构进行在线测试时无法确保不影响工艺而导致误停车，则安全仪表系统的设计应当根据需要进行修改，通过提高冗余配置以延长测试周期或采用部分行程测试法，对事故状态关闭的阀门增加手动旁通阀，对事故状态开启的阀门增加手动截止阀等措施，以允许在线测试安全仪表系统阀门。
化工生产安全-紧急停车联锁-SIS系统
防爆工具
SHB Z06-1999石油化工紧急停车及安全联锁系统设计导则
为了保障石油化工企业的安全生产，设置恰当的紧急停车及安全联锁系统，降低装置恶性事故发生的几率，减少计划外停车，避免重大人生伤害，重大设备损坏机重大经济损失的事故发生，特制定本导则。 本导则适用于石油化工装置紧急停车及安全联锁系统的工程设计，石油化工装置的辅助设施和公用工程的紧急停车及安全联锁系统工程设计也可参照执行。 紧急停车及安全联锁系统的设计，应遵循以下原则： 紧急停车及安全联锁系统原则上独立设置； 检测元件及执行机构原则上独立设置； 中间环节最少； 采用冗余或容错结构； 系统应是故障安全型。 引用标准： 国内的 -石油化工企业仪表供电设计规定 -石油化工企业仪表供气设计规定 -石油化工企业仪表配管、配线设计规定 -石油化工企业仪表系统接地设计规定 举个吉林石化 ESD联锁未 投用的重大事故例子
使用SIL标准以后，仪表制造商或认证机构（approval agency）将对出厂仪表的“功能安全”进行检验，并根据其可靠性来划分等级，如SIL1，SIL2，SIL3（参照IEC 61508/61511标准）。使用带有SIL认证的仪表节省了用户的时间，而且软件更新后的SIL认证也将由仪表制造商完成，节省了用户的精力。当前各国法规以及仪表购买合同中对SIL认证的需求越来越多，SIL认证已成为一种趋势。
吉化双苯厂硝基苯装置爆炸事故
2005年11月13日，双苯厂苯胺二车间化工二班班长徐某替休假的硝基苯精馏岗位内操顶岗操作。根据硝基苯精馏塔T102塔釜液组成分析结果，应进行重组分的排液操作。10时10分，徐某进行排残液操作，在进行该项操作前，错误地停止了硝基苯初馏塔T101进料，但没有按照规程要求关闭硝基苯进料预热器E102加热蒸汽阀，导致硝基苯初馏塔进料温度升高，在15分钟内温度超过150℃量程上限，超温过程一直持续到11时35分。 在11时35分左右，徐某回到控制室发现超温，关闭了硝基苯进料预热器蒸汽阀，硝基苯初馏塔进料温度开始下降，13时25分降至130.4℃。 13时21分，徐某在T101进料时，再一次错误操作，没有按照投用换热器应“先冷后热”的原则进行操作，而是先开启进料预热器的加热蒸汽阀，7分钟后，进料预热器温度再次超过150℃量程上限。 13时34分启动了硝基苯初馏塔进料泵向进料预热器输送粗硝基苯，当温度较低的26℃粗硝基苯进入超温的进料预热器后，由于温差较大，加之物料急剧气化，造成预热器及进料管线法兰松动，导致系统密封不严，空气被吸入到系统内，与T101塔内可燃气体形成爆炸性气体混合物，硝基苯中的硝基酚钠盐受震动首先发生爆炸，继而引发硝基苯初馏塔和硝基苯精馏塔相继发生爆炸，而后引发装置火灾和后续爆炸。 本次事故造成8人死亡，1人重伤，59人轻伤。
什么是紧急停车系统(ESD)
什么是紧急停车系统(ESD)
紧急停车系统(EmergencyShutDownSystem , ESD),也称安全联锁系统(SafetyInterlockingSystem, SIS),是对石油化工等生产装置可能发生的危险或不采取措施将继续恶化的状态进行自动响应和干预，从而保障生产安全，避免造成重大人身伤害及重大财产损失的控制系统。
紧急停车系统按照结构来分，可分为双重化冗余和三重化冗余两种。
双重化冗余ESD系统从I/O模件到CPU、通信模件都是双重化配置的。
其中一套处于工作状态，另一套则处于热备状态三重化冗余ESD系统与双重化冗余ESD系统最大的区别是三重化冗余ESD系统的三重化设备同时处于工作状态，因此它需要有更强大的硬件诊断功能，在检测到某一通道的硬件有故障时，立即发出系统报警并适当地调整相应通道的选择运算方式，但系统仍能安全地运行，所以三重化系统也被叫做〃冗余容错〃系统。
紧急停车系统有哪些特点？
(1)系统的最终目标都是为了确保工艺生产的安全，保护生产设备和操作人员不受伤害；
(2)开关量输入检出元件选择正常状态下闭合，线路断开等同于联锁动作，即系统为故障安全型；
(3)输出电磁阀或继电器选择为正常励磁，只有当输出线路发生故障时才产生动作；
(4)当无论何种原因使生产装置停车(Shutdown)时，ESD系统所控制的目标元
件所处的状态都要确保生产安全。
(完整版)SIS基本知识
1.SIS基本知识1.1.SIS定义SIS系统(Safety Instrumented System)，是对石油化工、电力等行业生产装置可能发生的危险或不采取措施将继续恶化的状态进行及时响应和保护，使生产装置进入一个预定义的安全停车工况，从而使危险降低到可以接受的最低程度，以保证人员、设备、生产装置和环境的安全。
它是一种安全仪表联锁系统，根据不同标准和应用场合，有时也称为：紧急停车系统（Emergency Shutdown）1.2.SIS由来•生产装置规模的日趋扩大•高温、高压、易燃、易爆等连续性生产装置本身的危险•大型机组、机械等重要设备的保护•对安全和环境的要求越来越高若发生事故将会造成人员、财产、环境等方面的重大损失和影响！因此越来越多的场合需要采用SIS系统。
1.3.SIS应用领域SIS主要保护对象为人身、设备、财产和环境的安全，因此适用于能造成以上各项损害的场合，主要有：•石油液化气开采（平台）、油气输送和储存•石油化工装置•化工装置•电力、锅炉、核电•交通、冶金、环保、汽车制造•大型机械、旋转设备各行业使用SIS的常见装置有：油气及炼油装置：催化裂化、加氢精制、加氢裂化、催化重整、丙烷脱沥青、硫磺回收、罐区消防和火灾报警、变压吸附、制氢、火焰与气体检测、油气输送及存储、油气开采平台等等石化装置：乙烯裂解、聚丙烯、高压聚乙烯、聚氯乙烯、苯乙烯、聚苯乙烯、丙烯腈、芳烃、环己酮、PTA、丁二烯等等石化深加工装置化工装置：造气、合成氨、农药、磷肥、涂料、乙炔、乙酰、醋酸等锅炉电力：锅炉燃烧、汽机停机系统、核电其它：冶金、交通、汽车制造、建材、环保、造纸、大型机械、旋转设备等领域1.4.SIS基本构成一般典型的SIS系统主要包括检测部分、逻辑控制单元和最终执行部分，再配合相应的软件组成。
通常与基本过程控制系统（比如DCS系统）有通讯要求，共同组成生产装置的过程仪表控制系统。
2.SIS产品的标准和认证2.1.主要标准SIS产品所遵从的国际标准主要有：•国际电工委员会IEC61508标准电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全1997，其中规定将过程安全所需要的安全等级划分为4级（SIL1~SIL4）；•美国仪表学会ISA-S84.01标准流程工业安全仪表系统的应用1998称安全系统为安全仪表系统(Safety Instrument System,SIS)， ISA－S84.01与IEC61508类似，根据系统不响应安全联锁要求的概率（即失效率PFD）将安全等级划分为3级（SIL1-SIL3），认为IEC61508定义的SIL4不存在于过程工业中；•德国标准化委员会DIN(Deutsches Institut fǖr Normung) V19250及DIN V VDE0804根据估计危险的损害程度、危险区域内人员存在的可能性、短时间内防止危险发生的可能性及出现危险事故的可能性等四个风险参数将过程风险定义为8级（AK1～AK8）；•欧洲机器安全标准EN954-1危险等级分为B，1，2，3，4五个等级，针对安全控制系统，按照对故障的承受能力和出现故障后安全功能的作用，对应于危险等级的五个等级，机器设备的控制系统中安全控制部分也可分为以上五个等级危险等级依次增高，等级4为最高的危险等级。
大型化工项目罐区SIS系统设计知识分享
大型化工项目罐区S I S系统设计大型化工项目罐区SIS系统设计近年来随着技术的发展，化工项目和炼油项目的规模越来越大，其配套的罐区也越来越大，杂。
而不同于一般的油库，其操作比较频繁，误操作可能性较大，而误操作引起的后果也比较严失、对环境造成破坏。
因此罐区设计中对于可燃、毒害介质的安全控制要尤其重视。
本文主要介套罐区，根据可燃、毒害介质的特性和储存量进行重大危险源的辨识，综合考虑安全和投资，采（SIS）进行安全控制。
关键词：安全仪表系统；重大危险源辨识；罐区0 引言一直以来，化工项目的罐区一般根据石油库设计规范进行设计，而此规范，并没有要求设置工项目的罐区不同于一般的石油库或者储备库，它的特点是：单罐罐容小、介质种类复杂、毒害一般较小，储罐的仪表设置都比较简单，介质本身的危险性往往被忽视。
本项目设计中，充分考虑了介质的危险性并兼顾投资要求，对于属于重大危险源介质的储罐系统（SIS），用于防冒罐的高高液位联锁控制。
1 设置SIS 系统的必要性化工项目罐区的介质种类复杂，可燃毒害介质多，发生事故后危害巨大。
罐区一旦发生事故都产生影响，连带着相关装置都需要停产，损失不小。
减少罐区的安全事故可以更好的保证工厂的正常生产，提高效益。
不因节省初次投入而增大现行化工项目配套的罐区大多采用分散控制系统（DCS）进行操作控制及连锁。
DCS 系统具易操作、易扩展及维护方便等特点，但是并不适用于安全控制。
对于化工项目罐区要比一般油库的概率就更大。
这时采用一套安全性更高的、容错能力强、具有故障自诊断功能、顺序事件记录表系统（SIS）就十分必要了。
2011 年8 月5 日，国家安全生产监督管理总局发布第40 号令，要求“涉及毒性气体、液化气者二级重大危险源，配备独立的安全仪表系统（SIS）”。
2 确定SIS 系统的设置原则2.1 对储罐及介质分类本项目共有储罐55 座，储罐规格从2 万立到200 立大小不等，其中球形储罐24 座，立式圆质涉及甲醇、乙烯、丙烯、丙烷、丁烯、己烷、剩余碳四、剩余碳五MTBE、正丁醇、异丁醇、碱液等20 余种。
SHB_Z06-1999_石油化工紧急停车及安全连锁系统设计导则
石油化工紧急停车及安全联锁系统设计导则SHB-Z06-1999目录1 总则--------------------------------------------------------------------------------------------- 32 常用名词术语与缩写------------------------------------------------------------------------------- 32.1 常用名词术语------------------------------------------------------------------------------- 32.2 缩写--------------------------------------------------------------------------------------- 43 选用原则----------------------------------------------------------------------------------------- 53.1 独立设置原则------------------------------------------------------------------------------- 53.2 选择采用技术的原则------------------------------------------------------------------------- 53.3 结构选用原则------------------------------------------------------------------------------- 63.4 故障安全型原则----------------------------------------------------------------------------- 63.5 中间环节最少原则--------------------------------------------------------------------------- 74 紧急停车及安全联锁系统工程设计的内容------------------------------------------------------------- 74.1 可行性研究阶段----------------------------------------------------------------------------- 74.2 基础工程设计阶段--------------------------------------------------------------------------- 74.3 详细工程设计阶段--------------------------------------------------------------------------- 84.4 ESD及安全联锁应用软件组态、生成阶段 ------------------------------------------------------- 84.5 安装、调试、投运阶段----------------------------------------------------------------------- 85 硬件配置----------------------------------------------------------------------------------------- 85.1 配置原则----------------------------------------------------------------------------------- 85.2 用户接口----------------------------------------------------------------------------------- 95.3 过程接口---------------------------------------------------------------------------------- 105.4 逻辑运算器-------------------------------------------------------------------------------- 105.5 通讯接口---------------------------------------------------------------------------------- 105.6 电源-------------------------------------------------------------------------------------- 106 现场设备---------------------------------------------------------------------------------------- 116.1 检测元件---------------------------------------------------------------------------------- 116.2 执行元件---------------------------------------------------------------------------------- 116.3 现场设备选用注意事项---------------------------------------------------------------------- 127 软件编制---------------------------------------------------------------------------------------- 127.1 软件编制原则------------------------------------------------------------------------------ 127.2 软件编制的安全性要求---------------------------------------------------------------------- 127.3 软件审查---------------------------------------------------------------------------------- 137.4 软件工程文件------------------------------------------------------------------------------ 138 配线及接地工程要求------------------------------------------------------------------------------ 138.1 配线工程要求------------------------------------------------------------------------------ 138.2 接地工程要求------------------------------------------------------------------------------ 139 安装、调试、预开车验收-------------------------------------------------------------------------- 149.1 安装-------------------------------------------------------------------------------------- 149.2 调试-------------------------------------------------------------------------------------- 149.3 预开车验收测试（PSAT）-------------------------------------------------------------------- 14 附录A紧急停车及安全联锁系统规格书编制大纲-------------------------------------------------------- 14A.1 主要内容---------------------------------------------------------------------------------- 14A.2 功能要求---------------------------------------------------------------------------------- 15A.3 系统要求---------------------------------------------------------------------------------- 15A.4 安全要求---------------------------------------------------------------------------------- 15A.5 文件、服务及其它-------------------------------------------------------------------------- 15 附录B 操作维护----------------------------------------------------------------------------------- 16B.1 操作-------------------------------------------------------------------------------------- 16B.2 维护-------------------------------------------------------------------------------------- 16B.3 测试、检测与维修-------------------------------------------------------------------------- 16B.4 功能测试---------------------------------------------------------------------------------- 16B.5 功能测试文件------------------------------------------------------------------------------ 17 附录C 修改管理----------------------------------------------------------------------------------- 17C.1 修改管理规定------------------------------------------------------------------------------ 17C.2 修改管理文件------------------------------------------------------------------------------ 17 附录D ESD/SIS系统详细设计工作内容摘要------------------------------------------------------------ 17D.1 一般要求---------------------------------------------------------------------------------- 17D.2 ESD/SIS逻辑运算器------------------------------------------------------------------------ 18D.3 现场设备---------------------------------------------------------------------------------- 18D.4 接口-------------------------------------------------------------------------------------- 19D.5 电源与气源-------------------------------------------------------------------------------- 19D.6 系统环境---------------------------------------------------------------------------------- 19D.7 应用逻辑要求------------------------------------------------------------------------------ 20D.8 维护与测试设计要求------------------------------------------------------------------------ 20 用词说明------------------------------------------------------------------------------------------ 201 总则1.1.1为保障使用化工企业的安全生产，设置恰当的紧急停车及安全联锁系统，降低装置恶性事故发生的概率，减少计划外停车，避免重大人身伤害，重大设备损坏及重大经济损失的事故发生，特制定本导则。
SIS安全仪表系统在化工生产中的重要性
SIS安全仪表系统在化工生产中的重要性摘要：化工生产过程中必须进行安全控制，化工装置使用SIS安全仪表系统，在生产出现危险状况时实现紧急停车。
本文从SIS和DCS之间的区别出发，分析了SIS安全仪表系统在化工生产中的重要性，并分析如何进行系统的选型以及应用心得。
希望能帮助化工企业合理使用SIS安全仪表系统，加强对化工生产的安全控制，提升安全性。
关键词：SIS安全仪表系统；化工；重要性；应用引言：安全控制是化工生产的重中之重，使用SIS安全仪表系统对装置的控制，可确保生产现场的安全性，在化工生产出现异常时进行干预，消除事故发生的最大可能性。
为此，需要合理进行SIS安全仪表系统的选择，保证安全仪表系统能符合环境特点和化工生产需求，控制事故和灾害的出现。
化工生产属于高度危险的行业，生产中所使用的很多原料、中间品及产品具有易燃、易爆、有毒、腐蚀的特征，生产过程中会采用高温、高压的生产工艺。
在化工装置和产能大型化的背景下，化工生产相比过去具有更高的安全风险，为此必须使用相关技术进行精确控制，采用有效的安全措施，满足现场安全生产的要求，减少事故风险[1]。
目前主要应用安全仪表系统（SIS）和集散控制系统（DCS）从事化工生产控制，选用SIS系统时，应从SIS的重要性——功能安全特征出发，充分理解SIS和DCS之间的区别，严格遵循SIS标准选择设备。
1. SIS和DCS的差异分析1.1设计标准不同SIS系统涉及到人员、设备、环境的安全，有着国际、国内统一的标准规范，如IEC61508、GB/T-20438（电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全）；IEC61511、GB/T-21109（过程工业领域安全仪表系统的功能安全），使得SIS系统在设计、制造和使用均有章可循，获得不同制造商、用户接受。
DCS系统的标准要求相对宽泛，只需达到国家标准、地区规范，或者满足用户提出的要求即可，所以用户在选择不同制造商的DCS系统时，会参考市场调查结果、其他用户使用经验，以及研究供应商提供的数据资料。
化工生产安全-紧急停车联锁-SIS系统PPT演示文稿
（一）重大危险源配备温度、压力、液位、流量、组份等信息的不间断采集和监测系统以及 可燃气体和有毒有害气体泄漏检测报警装置，并具备信息远传、连续记录、事故预警、信息 存储等功能；一级或者二级重大危险源，具备紧急停车功能。记录的电子数据的保存时间不 少于30天；
（二）重大危险源的化工生产装置装备满足安全生产要求的自动化控制系统；一级或者二级 重大危险源，装备紧急停车系统；
选）。
8
防爆证书
9
防爆证书
新的欧洲防爆标准ATEX ATEX认证是防爆电气产品在欧洲市场的强制认证，其严格规定了防爆产品的特性和使
用操作规范，自2003年7月1日起，只有拥有ATEX认证的产品，才可以在欧盟国家内被生产、 制造、销售、并应用于易燃易爆危险区域。也就是说，任何在欧盟国家内销售同时在易燃 易爆危险区域内应用的防爆产品必须通过ATEX的认证。 列举一台符合ATEX 95安全标准的，恩德斯豪斯公司的杆式雷达液位计铭牌上的安全标示如 下： ATEX II 2 (1) G EEx d [ia] IIC T6
粉尘 20区
21区 22区
（Zone 20） 连续出现或长期出现爆炸性粉尘的环境 （Zone 21） 有时会将积留下的粉尘扬起而偶然出现爆炸性粉尘混合物的环境；
（Zone 22）
3
防爆等级 防爆方法对危险场
国家标准
防爆措施
适用区域
1
隔爆型
d
2
增安型
e
GB3836.2 GB3836.3
化工生产安全
SIS系统&紧急停车联锁 电仪部内部培训资料
电仪部：李恒超
1
监督管理总局
第三章安全管理
第40号令 危险化学品重大危险源监督管理暂行规定
石油化工紧急停车及安全联锁系统设计导则
石油化工紧急停车及安全联锁系统设计导则在石油化工领域，生产过程中往往涉及高温、高压、易燃、易爆、有毒等危险因素，为了保障人员生命安全、设备正常运行以及避免环境污染等重大事故的发生，紧急停车及安全联锁系统的设计至关重要。
本文将详细阐述石油化工紧急停车及安全联锁系统的设计导则，以帮助相关工程技术人员更好地理解和应用。
一、紧急停车及安全联锁系统的定义与作用紧急停车系统（Emergency Shutdown System，简称 ESD）是指在生产过程中，当出现可能导致严重事故的异常情况时，能够迅速采取措施使生产装置停止运行，以保护人员、设备和环境的安全。
安全联锁系统（Safety Interlock System）则是通过一系列的逻辑关系和控制措施，确保生产过程在安全的条件下进行，防止误操作和危险情况的发生。
其主要作用包括：1、迅速响应异常情况，如压力过高、温度超限、流量异常等，及时停止生产过程，避免事故的扩大。
2、防止人为误操作，通过联锁逻辑限制不允许的操作顺序和条件。
3、保护关键设备，如压缩机、反应器等，避免因异常工况而损坏。
二、设计原则1、可靠性原则系统必须具备高度的可靠性，能够在恶劣的工业环境下长期稳定运行。
采用冗余技术，包括硬件冗余（如传感器、控制器、执行器等）和软件冗余，以提高系统的容错能力。
2、安全性原则系统的设计应遵循相关的安全标准和规范，确保在任何情况下都能优先保障人员和环境的安全。
安全等级应根据风险评估结果确定，并采取相应的安全措施。
3、独立性原则紧急停车及安全联锁系统应独立于基本过程控制系统，以避免受到其他系统故障的影响。
同时，其电源、通信、控制回路等也应相互独立。
4、易操作性原则系统的操作界面应简洁明了，易于操作人员理解和使用。
在紧急情况下，能够迅速采取正确的操作。
5、可维护性原则系统应具备良好的可维护性，便于故障诊断、维修和更换部件。
同时，应提供完善的技术文档和培训资料，以便维护人员进行维护工作。
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防爆证书
防爆证书
新的欧洲防爆标准ATEX ATEX认证是防爆电气产品在欧洲市场的强制认证，其严格规定了防爆产品的特性和使
用操作规范，自2003年7月1日起，只有拥有ATEX认证的产品，才可以在欧盟国家内被生产、 制造、销售、并应用于易燃易爆危险区域。也就是说，任何在欧盟国家内销售同时在易燃 易爆危险区域内应用的防爆产品必须通过ATEX的认证。
• 紧急停车及安全联锁系统的设计，应遵循以下原则： • 紧急停车及安全联锁系统原则上独立设置； • 检测元件及执行机构原则上独立设置； • 中间环节最少； • 采用冗余或容错结构； • 系统应是故障安全型。
• 引用标准：
• 国内的 -石油化工企业仪表供电设计规定
•
-石油化工企业仪表供气设计规定
•
-石油化工企业仪表配管、配线设计规定
安全性仪表系统
• 使用SIL标准以后，仪表制造商或认证机构（approval agency）将对出厂仪表的“功能安全”进行检 验，并根据其可靠性来划分等级，如SIL1，SIL2，SIL3（参照IEC 61508/61511标准）。使用带有SIL认 证的仪表节省了用户的时间，而且软件更新后的SIL认证也将由仪表制造商完成，节省了用户的精力。 当前各国法规以及仪表购买合同中对SIL认证的需求越来越多，SIL认证已成为一种趋势。
二硫化碳
85℃
T6
T6
硝酸乙酯和亚硝 酸乙酯
典型的危险性气体 国标GB-3836-1
最小点燃能量 （微 焦）
乙炔
ⅡC
20
氢气
ⅡC
20
乙烯
ⅡB
60
丙烷
ⅡA
180
防爆等级
防爆等级
本安仪表
EEx ia电路具有两个故障的安全裕度，而EEx ib电路只有1个故障的安全裕度。EEx ia仪表可以用于0区，而 EEx ib仪表只能用于1区。
Ex：防爆公用标志 Ⅱ：设备组别 T4：温度组别
最高表面温度 （℃）
温度组别
常见爆炸 性气体
IEC79-8 GB3836-1
450℃ 300℃ 200℃ 135℃
T1
T1
T2
T2
T3
T3
T4
T4
氢气、丙烯腈等 46 种
乙炔、乙烯等47 种
汽油、丁烯醛等 36 种
乙醛、四氟乙烯 等6 种
100℃
T5
T5
• 本规范适用于化工装置新建、扩建及改建项目信号报警及联锁系统的工程设计。
SIS系统-SIL标准
• 目前一些大的DCS制造商都已通过了TUV认证，达到了SIL3。按照目前的社会的生产水 平，只要符合SIL3的标准就可以满足化工及重石化行业的安全要求了。因此越来越多的 仪表制造厂商使其产品具有SIS的功能，这是当前的一个热点。
• 按照国际标准的规定，将安全等级分为4级即SIL1～4。其中SIL4等级为最高。所谓SIL其 全名为安全完整性等级（Safety Integrity Level），英文缩写为SIL，由每小时发生的危险 失效概率来区分（SIL2为≥10－7至<10－6；SIL3为≥10－8至<10－7）。
• 生产过程所需要的安全等级由专门的生产工艺公司来评估（比如杜邦）确定。
（三）对重大危险源中的毒性气体、剧毒液体和易燃气体等重点设施，设置紧急切断装置；
毒性气体的设施，设置泄漏物紧急处置装置。涉及毒性气体、液化气体、剧毒液体的一级或 者二级重大危险源，配备独立的安全仪表系统（SIS）；
（四）重大危险源中储存剧毒物质的场所或者设施，设置视频监控系统；
防爆等级
表4-1 中国对危险场所划分表
• 一般对安全要求比较高的工艺生产过程需要的安全等级为SIL3。
• 浙江中控TCS-900安全系统获德国莱茵TUV SIL3认证证书
本安仪表
• 在有关标准规定的试验条件下，正常工作或规定故障状态下产生的电火花和热效应均 不能点燃规定爆炸性气体的电路称为本质安全电路；
• 全部电路为本质安全电路的仪表称为本安型仪表。 • • 本安仪表必须连接在本安电路中。
• 整个电路的本安是通过如下3个方面实现的： • ①本安型仪表； • ②电源的能量限制，如安全栅（使电源的电流、电压指标低于本安仪表的指标） • ③整个电路的低电容、电感以防止能量的储存。
• 本安型仪表主要用于1区和0区。通过使用本安电路整个电路得到了保护，不再需要额 外的机械保护。另外本安型仪表可以在现场带电打开。
粉尘 20区
21区 22区
（Zone 20） 连续出现或长期出现爆炸性粉尘的环境 （Zone 21） 有时会将积留下的粉尘扬起而偶然出现爆炸性粉尘混合物的环境；
（Zone 22）
防爆等级 防爆方法对危险场所的适用性
序号
防爆型式
代号
国家标准
防爆措施
适用区域
1
隔爆型
d
2
增安型
e
GB3836.2 GB3836.3
化工生产安全
SIS系统&紧急停车联锁 电仪部内部培训资料
电仪部：李恒超
监督管理总局
第三章安全管理
第40号令 危险化学品重大危险源监督管理暂行规定
第十三条：
危险化学品单位应当根据构成重大危险源的危险化学品种类、数量、生产、使用工艺（方式） 或者相关设备、设施等实际情况，按照下列要求建立健全安全监测监控体系，完善控制措施：
列举一台符合ATEX 95安全标准的，恩德斯豪斯公司的杆式雷达液位计铭牌上的安全标示如 下： ATEX II 2 (1) G EEx d [ia] IIC T6
SIS系统规范
• HGT 20511-2014 信号报警及联锁系统设计规范 • 工业和信息化部和中国石油和化学工业联合会发起，由中国石油和化工勘探设计协会
• SIS系统可提高化工装置的本质安全度,保障生产过程的安全、稳定运行,最大限度地减少 由于过程失控造成的人身伤害和设备损坏。
• 在装置建设和改造中,应合理设置独立的SIS,并根据生产装置的安全度等级选择合适的联 锁回路,并具有一定的冗余能力,以避免由于硬件随机失效或系统故障时造成联锁功能无 法执行;指出SIS在设计时应遵循独立原则、故障安全型原则、共享原则、可靠性原则等。
7
充砂型
q
GB3836.7
Zone1,Zone2
8
无火花型 na,nl,nc,nr,nz GB3836.8
Zone2
9
浇封型
ma,mb
GB3836.9 设法防止产生点火源 Zone1,Zone2
10
气密型
h
GB3836.10
Zone1,Zone2
防爆等级
IEC 防爆等级标准格式:Ex(ia)ⅡC T4 E：按CENELEC标志认可 ia：防爆型式（本质安全） C：气体组别
• 我们的当前形势对装置及设备的安全提出了越来越高的要求。为确保生产过程的安全、 稳定运行,最大限度地减少由于过程失控造成的设备损坏和人身伤害,减少重大恶性事故 发生的概率,对开工、停工和生产过程中可能发生重大人身事故和设备事故的工艺装置 和机组,应设置相应独立的安全联锁系统。
• 化工过程最高级的安全保护装置,是一种独立于生产过程控制的系统,是实现石化装置本 质安全的重要手段,也是过程安全的最后一道屏障。一方面,在工艺装置出现异常情况时, 要求控制系统能在许可的时间内将装置转入安全状态;另一方面,又要求保证控制系统本 身在一个或多个关键环节出现问题时,避免生产装置的误停车,不影响生产的经济效益。
• • 在11时35分左右，徐某回到控制室发现超温，关闭了硝基苯进料预热器蒸汽阀，硝基苯初馏塔进料
温度开始下降，13时25分降至130.4℃。
• 13时21分，徐某在T101进料时，再一次错误操作，没有按照投用换热器应“先冷后热”的原则进行 操作，而是先开启进料预热器的加热蒸汽阀，7分钟后，进料预热器温度再次超过150℃量程上限。
隔离存在的点火源 设法防止产生点火源
Zone1,Zone2 Zone1,Zone2
3
本安型
ia
4
本安型
ib
GB3836.4 GB3836.4
限制点火源的能量
Zone0-2 Zone1,Zone2
5
正压型
px,py,pz
GB3836.5
Zone1,Zone2
6
充油型
o
GB3836.6 危险物质与点火源隔开 Zone1,Zone2
安全性仪表系统
• 仪表用户根据一系列的条件（如危害程度、危害发生概率）对工厂整个系统的风险进行评估，然后 确定其所使用的仪表所需的“功能安全”等级，即SIL等级。如果整个系统的仪表都满足所要求的 “功能安全”等级，那么我们就称这个系统为“安全仪表系统”。整个风险评估过程如图4所示。
HARZOP危害分析
委托全国化工自动化控制设计技术中心站组织东华工程科技股份有限公司等单位修订。
• 主编单位：东华工程科技股份有限公司
• 参编单位：北京康吉森自动化设备技术有限责任公司
•
惠生工程（中国）有限公司
• 规范的目的：为了统一信号报警及联锁系统工程设计在化工行业的技术要求，推进信 号报警及联锁系统工程设计的规范化，达到安全使用、技术先进、经济合理的目的， 制定本规范。
雷达物位计的插拔式操作模块具有EEx ia安全 防护，电子插件部分具有EEx d安全防护，接 线腔室具有EEx e安全防护。整台物位计可选 EEx ia或EEx e防爆证书
质量流量计的变送器外壳具有2G EEx d IIC或 EEx de IIC安全防护，变送器电子模块具有 [EEx ib] IIC/IIB安全防护，传感器具有 EEx ib IIC T2-T6安全防护。整台流量计可选 SYST EEx ib/ia IIB/IIC，EEx de ib IIC T2-T6或 EEx d ib IIC T2-T6防爆证书（美式标准亦可