安全仪表控制系统设计原则
石油化工安全仪表系统设计规范
石油化工安全仪表系统设计规范
石油化工安全仪表系统设计规范是石油化工行业安全监控,运行及操
作的基本原则。
它不仅保障石油化工行业的正常开展,而且也丰富了
行业研究和开发,提高了行业效率。
一、安全仪表系统设计原则
1、设备安装、调试和测试应符合有关产品国家相关标准及国家质量、
安全和环保标准。
2、系统应确保正常报警功能。
3、系统应拥有安全报警预警功能,及时预警用户风险状况,进而采取
必要的预防措施。
4、系统应具有适当的火焰非同步控制功能,以检测非同步噪声和正常
的运行条件。
5、系统应拥有适当的电力负荷检测功能,可以检测石油化工设备电气
负荷情况,以免发生安全事故。
二、安全仪表系统设计标准
1、安全仪表系统设计采用有认证的安全仪表,其通过 EMC 认证才能
投入使用。
2、安全仪表系统所有涉及的安全设备和系统的设计,安装,检查,测试,检修等应符合国家规定。
3、安全仪表系统设计应根据实际情况,完整地考虑系统的结构,控制,保护,记录,数据管理,安装及使用等方面的要求,使仪表系统具有
准确,可靠,安全,高效的特点。
4、安全仪表系统使用范围应根据实际工况环境选择合适的技术参数和
功能性能等,以保证系统可靠性、安全性和高性能要求。
石油化工安全仪表的系统设计规范,既可以保障石油化工行业的正常开展,也丰富了行业研究和开发,提高了行业效率,同时也为现代社会的正常存在和发展提供了保障。
只有当符合上述规范的安全仪表系统被设计和使用,才能使石油化工行业安全生产,经济繁荣。
安全仪表系统(SIS)的设计原则
安全仪表系统(SlS)的设计原则当对仪表的安全系统进行设计时,必须遵循以下几条基本原则:可靠性原则:系统的可靠性是指在一定的时间间隔内,发生故障的概率。
整个系统的可靠性是由组成系统的各单元可靠性的乘积,任何一个环节可靠性的下降都会导致整个系统可靠性的下降。
人们通常对于逻辑控制系统的可靠性十分重视,往往忽视检测元件和执行元件的可靠性,使得整套安全仪表系统可靠性低,达不到降低受控设备风险可用性(可用度)是指可维修的产品在规定的条件下使用时,在某时刻正常工作的概率。
可用性不影响系统的安全性,但系统的可用性低可能会导致装置或工厂无法进行正常的生产。
而对于安全仪表系统对工艺过程的认知过程,还应当重视系统的可用性,正确地判断过程事故,尽量减少装置的非正常停工,减少开、停工造成的经济损失。
故障安全原则:故障安全原则是指,当内部或外部原因使SIS失效时,被保护的对象(装置)应按预定的顺序安全停车,自动转入安全状态。
具体体现为:(1)现场开关仪表选用常闭接点,工艺正常时,触点闭合,达到安全极限时触点断开,触发联锁动作;(2)电磁阀采用正常励磁,联锁未动作时,电磁阀线圈带电,联锁动作时断电;(3)送往电气配电室用来开/停电机的接点用中间继电器隔离,其励磁电路应为故障安全型;(4)作为控制装置,“故障安全”意味着当其自身出现故障而不是工艺或设备超过极限工作范围时,至少应该联锁动作。
以便按预定的顺序安全停车(这对工艺和设备而言是安全的),进而通过硬件和软件的冗余和容错技术,在过程安全时间内检测到故障,自动执行纠错程序,排除故障。
过程适应原则:安全仪表系统的设置必须根据工艺过程的运行规律,为工艺过程在正常运行和非正常运行时服务。
正常时安全仪表系统不能影响过程运行,在工艺过程发生危险情况时安全仪表系统要发挥作用,保证工艺装置的安全。
这就是系统设计的过程适应原则。
独立设置:所谓独立设置原则,是指整个SlS系统应独立于过程控制系统(如DCS),以降低控制功能和安全功能同时失效的概率,使其不依附于过程控制系统就能独立完成自动保护联锁的安全功能。
石油化工安全仪表系统的设计
中图分 类号 :T E 9 6 7 文献 标识 码 :A
随着 技 术 的不 断进 步 ,石 油 化工 设备 逐 渐 朝着 智 能化 或者 自行学 习,确保系统 的正常运行 。 和一体 化的方 向发展 。新 技术 和新 仪器的应 用不仅保证 了生 ( 2 )安全仪表系统的功能键 稳定性 产 的稳 定性和安 全性 ,而 且很大程 度地提升 了生产 的效 率和
主要是 由逻辑运算 器 、传感 器 、执行 软件 以及 配套 的软 件系
统 。一旦 生产过程 中 出现报警 ,仪表 的安全系统 就会 自动响
求 。根据设 计 的简便 和实用 性原则 ,对设 的仪 表要能够 满足
简单安装 、长期维护 仪表 系统 的设计 应,自 动 执行安全保 护程序 ,使得生产 人员和装备 处于安全 的状态 。在系统正 常检测 的时候 ,不 同的参数表示 不 同安全 安 全仪 表 系统 是 由不 同的 硬件 组装 起 来 的 ,其 能够 快 程度 ,此 时就要用安全度等级来表示 ,简称S I L 。S I L 实际上就 速地实 现安 全仪表 所要执行 的功能要 求 。根据 功能要求 的不 是根据定 额时间 内和相同 的条 件下 ,安 全仪表 系统正常运行 同 ,我们将 其分为传 感器类 的检测元 件 、逻辑 运算器类 的处 功能 的概 率情况 ,是 国际上普 遍采用 的表征仪表 系统可靠度 理元件 以及执行 的元件 。 的参 数。根据 国际 电工委员会 ( I E C)的要求 ,将安 全程 度的 ( 1 ) 传感器 的设计 等级 分为4 类 ,分别为S I L l 、S I L 2 、S I L 3 、S I L 4 。 传感器 的精确程 度直接影 响着系 统的安全 和灵敏度 ,因 石油化 工仪表 的安 全 系统 就是生产 工艺的保护 层 ,如 图 此对其进行 设计有着 非常重要 的意义 。为 了不 受到其他元 件
石油化工安全仪表设计规范-GB_T50770-2013
故障安全:安全仪表系统发生故障时,使被控制过程转入预定安全状态。
4安全仪表完整性等级安全完整性等级为SIL1-SIL4共四级。
石油化工工厂或装置的安全完整性等级最高为SIL3级。
SIL等级越高,安全仪表功能失效的概率越低。
SIL1级:很少发生事故,如发生事故,对装置和产品有轻微的影响,不会立即造成环境污染和人员伤亡,经济损失不大。
SIL2级:偶尔发生事故,如发生事故,对装置和产品有较大的影响,并有可能造成环境污染和人员伤亡,经济损失较大。
SIL3级:经常发生事故,如发生事故,对装置和产品将造成重大的影响,并造成严重的环境污染和人员伤亡,经济损失严重。
5设计基本原则5.1安全仪表系统应由测量仪表、逻辑控制器和最终元件等组成。
5.2石油化工工厂或装置的安全完整性等级不应高于SIL3级。
5.3安全仪表系统可实现一个或多个安全仪表功能,多个安全仪表功能可使用同一个安全仪表系统。
当多个安全仪表功能在同一个安全仪表系统内实现时,系统内的共用部分应符合功能中最高安全完整性等级要求。
5.4安全仪表系统不应介入或取代基本过程控制系统的工作。
5.5安全仪表系统应设计成故障安全型。
当安全仪表系统内部产生故障时,安全仪表系统应能按设计预定方式,将过程转入安全状态。
5.6安全仪表系统的中间环节应少。
5.7逻辑控制器的中央处理单元、输入输出单元、通信单元及电源单元等,应采用冗余技术。
5.8安全仪表系统的交流供电宜采用双路不间断电源的供电方式。
5.9安全仪表系统的接地应采用等电位连接方式。
5.10当安全仪表系统输入、输出信号线路中有可能存在来自外部的危险干扰信号时,应采取隔离器、继电器等隔离措施。
6测量仪表6.1测量仪表包括模拟量和开关量测量仪表,安全仪表系统宜采用模拟量测量仪表。
6.2测量仪表宜采用4-20ma叠加HART传输信号的只能变送器。
6.3在爆炸危险场所,测量仪表应采用隔爆型或本安型。
当采用本安系统时,应采用隔离式安全栅。
关于大型石化装置安全仪表系统的设计分析
关于大型石化装置安全仪表系统的设计分析随着社会经济的发展,石化行业在国家经济中的地位愈发重要。
大型石化装置作为石化行业的重要组成部分,因其操作过程中涉及到的高温高压、易燃易爆等危险因素,对安全的需求显得尤为重要。
安全仪表系统作为大型装置的关键组成部分,具有着监控、报警和预防安全事故的重要职责。
合理的安全仪表系统设计显得尤为重要。
本文将对大型石化装置安全仪表系统的设计进行分析,探讨其在实际应用中的关键要素。
一、安全仪表系统的设计原则在大型石化装置中,安全仪表系统的设计需要遵循以下原则:1. 安全性安全仪表系统必须保证在各种极端环境和条件下都能正常工作,及时发现装置操作中的异常,保障装置的安全运行。
2. 可靠性安全仪表系统需要具备高可靠性,能够在长时间的工作中,保持高稳定性和准确性。
在一些突发情况下,能够快速准确地传递信息和进行报警。
3. 可维护性安全仪表系统应该便于维护和维修,对于一些易损件应该能够快速更换,同时维修人员能够方便地对系统进行检修和维护。
4. 灵敏性安全仪表系统需要对操作过程中的微小变化有着良好的检测能力,及时做出响应和预警,避免事故的发生。
5. 与现有系统的兼容性在设计安全仪表系统时,需要考虑到已有的控制系统和监测系统,保证安全仪表系统与其兼容,信息的收集、传输和处理都能无缝衔接。
1. 测量安全仪表系统通过各种传感器对装置中的各种参数进行测量,例如压力、温度、流量等,这些测量数据是安全仪表系统能否准确预警和监控装置运行状态的基础。
2. 控制安全仪表系统需要具备控制功能,一旦检测到装置运行异常,能够及时做出相应的控制动作,例如关闭阀门、切断电源等,防止事故进一步扩大。
3. 传输安全仪表系统需要将测量数据和控制指令进行可靠的传输,确保信息的及时性和准确性,这需要有稳定可靠的传输通道和通讯协议。
4. 处理安全仪表系统需要对传感器采集到的数据进行分析处理,通过一定的算法和逻辑判断出装置运行状态是否正常,并作出相应的控制和报警。
石油化工安全仪表系统设计规范内容样本
4.6 安全仪表系统和过程控制系统共用一种传感器时, 宜采用安全仪表系统供电。
5. 最后执行元件
5.1 最后执行元件可以是安全仪表系统用切断阀, 与过程控制系统共用控制阀或电动阀等。
气动控制阀或气动切断阀均应带接受安全仪表系统控制信号电磁阀。
2.12容错Fault Tolerant
指功能模块在浮现故障时, 仍能继续对的执行特定功能能力。
2.13表决Voting
指系统中将每路数据进行比较和修正, 用多数原则拟定结论。
例如: 2OO3 (2 out of 3) 3取2
2.14故障安全Fail to Safe
指系统发生故障时被控制过程回到预定安全状态。
6.3.4 专用控制系统(如透平机控制系统)中有保护功能和控制功能, 则该系统应符合安全度级别规定。
6.4 逻辑单元冗余原则如下:
6.4.1 1级安全仪表系统, 可采用单一逻辑单元;
6.4.2 2级安全仪表系统, 宜采用冗余逻辑单元, 其中央解决单元, 电源单元, 通信系统等应冗余配备, 输入/输出模宜冗余配备。
8.1.2 操作员站设计应保证在其失效时, 安全仪表系统自动功能不会受到影响。
8.1.3操作员站不能修改安全仪表系统编程软件
8.2辅助操作台
8.2.1 用于安装紧急停车按钮, 开关, 信号报警器等。
8.2.2 信号报警器宜采用一体化闪光报警器, 逻辑单元宜采用插卡式模件。
8.2.3灯光显示应采用闪光、平光或熄灭表达报警顺序不同状态。
2.22传感器Sensor
指用于测量过程变量单一或组合设备(例如变送器, 过程开关, 位置开关等)
2.23三取二2oo3(2 out of 3)
安全仪表系统 标准
安全仪表系统标准安全仪表系统是指在工业生产中用于监测、控制和保护设备和工艺的仪表系统。
它是生产过程中的重要组成部分,对于保障生产安全、提高生产效率具有重要意义。
因此,安全仪表系统的设计、安装和运行必须符合一定的标准和规范,以确保其可靠性和稳定性。
首先,安全仪表系统的设计应符合国家相关标准和规范,如《工业自动化仪表与控制系统》等。
在设计过程中,需要充分考虑设备的工作环境、工艺要求、安全要求等因素,合理选择仪表设备和传感器,并确保其符合相关的技术标准和性能要求。
同时,设计人员还需对系统的可靠性、稳定性、安全性进行全面评估,确保系统在运行过程中能够满足生产的要求,并且能够有效地保护设备和人员的安全。
其次,安全仪表系统的安装和调试必须按照相关标准和规范进行。
在安装过程中,需要严格按照设备的安装说明和操作规程进行操作,确保每个仪表设备和传感器都安装正确、牢固可靠。
在调试过程中,需要对系统进行全面的功能测试和安全性能测试,确保系统能够正常工作,并且对各种异常情况能够及时做出反应,保障生产的安全和稳定。
另外,安全仪表系统的运行和维护也需要遵循相关的标准和规范。
在系统运行过程中,需要定期对系统进行检查和维护,确保各个仪表设备和传感器的正常工作。
同时,还需要对系统的数据进行定期备份和存档,以防止数据丢失造成生产事故。
在维护过程中,需要严格按照设备的维护手册和操作规程进行操作,确保维护工作的安全和有效性。
总之,安全仪表系统的标准是保障生产安全、提高生产效率的重要保障。
只有严格按照相关的标准和规范进行设计、安装、调试、运行和维护,才能确保安全仪表系统的可靠性和稳定性,为生产的顺利进行提供保障。
因此,我们在实际工作中,必须严格遵循相关的标准和规范,确保安全仪表系统的安全运行,为企业的发展保驾护航。
SIS安全仪表控制系统设计原则
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。
安全仪表系统的回路设计
安全仪表系统的回路设计作者:王玲来源:《中国化工贸易·中旬刊》2018年第07期摘要:安全仪表系统的回路设计对于工业装置的安全控制有着重要的影响,因此,在当前工业装置普遍应用到各个领域的背景下,加强安全仪表系统的回路设计具有重要意义。
本文从安全仪表系统的回路设计原则展开论述,并重点分析了安全仪表系统的回路设计,主要分为系统的回路设计图以及仪表系统的安全硬件完整性设计、仪表系统的组成方案设计筛选等方面。
关键词:安全仪表;系统;回路设计随着科学技术的飞速发展,工业装置的技术越来越先进,规模也越来越壮大,生产安全问题也越来越受到重视。
特别是一些大型工业设备的企业,例如大中型石油化工和煤化工项目。
由此,安全仪表系统应运而生,安全仪表系统的回路设计能够直接影响工业装置的安全控制功能。
所以在工程的设计阶段,设计安全仪表系统回路设计时需要予以重视,确保其能够满足SIF和SIL的规格要求。
1 安全仪表系统的设计原则安全仪表系统的设计需要遵循以下原则:①可用性原则:要求安全仪表系统的回路设计能够满足其安全保护功能或者安全控制功能;②安全完整性原则:要求安全仪表系统必须在规定的时间、条件下,执行SIF的平均概率。
安全完整性不仅包括硬件安全完整性,还包括系统安全完整性。
2 安全仪表系统的硬件回路设计2.1 仪表系统的回路设计图安全仪表系统的硬件回路设计要求工业装置在项目设计阶段要进行风险安全评估。
需要通过项目的HAZOP(危险和可操作性分析)和LOPA(保护层分析)确定项目所需的安全仪表的具体功能需求(SIF)和安全仪表的安全完整性等级(SIL)。
本文以某工程实例阐述安全仪表系统的回路设计,其安全仪表系统硬件回路设计示例图如图1。
上述安全仪表的回路设计的工作原理是,当安全仪表装置正常工作时,液位的调节回路能够对底部的液体实现有效控制,将其推送到下游工序,然后进行加工处理。
另外,通过对该安全仪表系统回路设计进行HAZOP以及LOPA分析,决定在安全保护阀之外设计一个压力超高限时切断装置,该装置的完全整性等级为SIL2,其检查测试的时间间隔1a,平均恢复间隔为8h,作为超压的保护措施。
(整理)SHT30182003石油化工安全仪表系统设计规范.
(整理)SHT30182003⽯油化⼯安全仪表系统设计规范.中华⼈民共和国⽯油化⼯⾏业标准SH/T 3018-2003代替SH 3018-1990⽯油化⼯安全仪表系统设计规范2004-03-10发布2004-07-01实施中华⼈民共和国国家发展和改⾰委员会发布⽬次前⾔ (Ⅲ)1 范围 (1)2 术语和定义 (1)3 基本原则 (3)4 传感器 (3)5 最终执⾏元件 (4)6 逻辑运算器 (4)7 通信接⼝ (5)8 ⼈机接⼝ (5)9 过程接⼝ (6)10 软件组态 (6)11 ⼯程设计 (6)附录A(资料性附录)安全仪表系统规格书编制提纲 (8)⽤词说明 (11)附:条⽂说明 (13)⽯油化⼯安全仪表系统设计规范1范围1.1本规范适⽤于新建、改扩建⽯油化⼯装置(或⼯⼚)安全仪表系统的⼯程设计。
储运系统、公⽤⼯程及辅助设施等⼯程设计可参照执⾏。
1.2安全仪表系统的⼯程设计必须满⾜⽯油化⼯装置(或⼯⼚)安全度等级的要求。
1.3相关标准如下:IEC 61508 Functional safety of electrical/electornic/programmable electronic safety-related systemsIEC 61511 Functionalsafety: safety instrumented systems for the process industry sectorANSI/ISA-84.01 Application of safety instrumented system for the process industriesDIN V 19250 Porgrammable safety systemIEC 61131 Programmable controller1.4执⾏本标准时,尚应符合国家现⾏有关强制性标准规范的要求。
2术语和定义下列术语和定义适⽤于本规范2.1危险故障dangerous failure能够导致安全仪表系统处于危险或失去功能的故障。
安全仪表系统(SIS)的设计与应用
安全仪表系统 (SIS) 的设计与应用摘要:按照国家最新要求,对涉及“两重点一重大”的化工企业和危化品储存单位,无论是新建项目还是存在安全隐患需要改造的在役项目,在进入设计阶段之前或初期都要进行风险和安全评估。
一般都是通过有相关资质的单位做危险和可操作性分析(HAZOP)以及保护层分析(LOPA),出具正式的分析报告,以此来确定该项目的安全仪表功能(SIF)及其安全完整性等级(SIL),作为设计院进行施工图阶段的设计依据。
基于此,文章对安全仪表系统(SIS)的设计与应用进行了研究,以供参考。
关键词:安全仪表;设计原则;应用管理1安全仪表系统的定义根据IEC 61511的定义,安全仪表系统(SIS)是指实现一个或者多个SIF 的仪表系统,通常由传感器,逻辑运算器和执行元件组成。
该定义可以这样理解:将用于安全保护的现场各类检测仪表,其信号传输至独立于基本过程控制系统(BPCS)的用于过程安全的控制系统中,通过逻辑运算,使负责安全功能的执行器执行安全保护动作,最终保障整个系统的安全运行。
2安全仪表系统相关概念SIF是为了防止和减少危险事件的发生,由SIS执行具有特定SIL等级的安全功能。
通过现场检测仪表、逻辑控制器、执行元件及相关软件等,应对特定的危险状态,保持安全状态运行。
SIF运行模式分为低要求操作模式和高要求(或连续)操作模式。
举个完整的SIF的例子:液位开关—输入卡件(DI)—逻辑控制器—输出卡件(DO)—继电器—电机/开关阀,便是一个完整的SIF回路,回路中的每一个组成部分都需要满足SIF回路的SIL等级要求。
3安全仪表系统(SIS)的设计要点3.1设计原则安全仪表系统的各个组成部分都必须要满足《石油化工安全仪表系统设计原则》,尤其是在信号报警器和联锁点的设置方面,在进行动作设计以及阀值量值调整方面,必须要做到符合相关生产工艺的严格要求。
做好安全生产是大前提,在进行线路设计和各类元器件安排之后,应该尽量做到简单。
安全仪表基本概念及配置原则
安全仪表基本概念及配置原则Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】安全仪表基本概念及配置原则2016-06-02大圣+网络1. 安全仪表系统(SIS)实现一个或多个安全仪表功能的仪表系统组成:测量仪表、逻辑控制器、最终元件及相关软件构成,作为系统还有通信接口、人机接口。
系统特征为故障安全型。
2. 安全仪表功能(SIF)为了防止、减少危险事件发生或保持过程安全状态,用测量仪表、逻辑控制器、最终元件及相关软件等实现的安全保护功能或安全控制功能。
3. 风险、安全风险:预期可能发生的特定危险事件和后果。
安全:简单的说,可以接受的风险就是安全。
4. 安全完整性、安全完整性等级(SIL)安全完整性:在规定的条件和时间内,SIS完成SIF的平均概率。
安全完整性等级(SIL):安全功能的等级,由低到高分SIL1—SIL4。
本规范要求在安全功能分配时,安全完整性等级最高为SIL3。
低要求操作模式:SIL1为平均每年失效的概率10-1---10-2SIL2为平均每年失效的概率10-2---10-3SIL3为平均每年失效的概率10-3---10-4SIL评估内容:1)确定每个SIF的SIL2)确定诊断、维护和测试要求,包括测试间隔时间。
5. 基本过程控制系统(BPCS)响应过程测量以及其它设备、其它仪表、控制系统或操作员的输入信号,按过程控制规律、算法、方式,产生输出信号实现过程控制及其相关设备运行的系统。
(理解就是SIS以外的控制系统,不执行SIF的系统)。
6. 保护层通过预防、控制、减缓等手段降低风险的措施安全生命周期:从工程方案设计开始到所有安全仪表功能停止使用的全部过程。
分三个阶段:1)工程设计阶段,从方案设计到详细工程设计完。
自控专业从收到SIL评估及审查前的过程为参与者,后为主导者。
2)集成调试验收测试阶段,集成商为主。
3)操作维护阶段,业主自控专业为主。
安全仪表系统(SIS)介绍
在外界因素作用下可以改变接通或断开到 点状态的电气器件。
二、SIS的基本原则
SIS被定义为实现一个或多个安全仪表功能 的仪表系统。SIS包括测量仪表、逻辑运算 器和最终元件、关联软件及部件。目前, 仪表保护系统IPS、安全联锁系统SIS (Safety Interlocking System)、紧急停车系 统ESD、压力保护系统HIPPS和火气保护系 统F&GS等都属于安全仪表系统的范畴。
理,保证生产装置的平稳运行;SIS用于监 视生产装置的运行状况,对出现异常工况 迅速处理,使危害降到最低,使人员和生 产装置处于安全状态。
2、DCS是“动态”系统,始终对过程变量 连续进行检测、运算和控制,对生产过程 进行动态控制,确保产品的质量和产量; SIS是“静态”系统,正常工况时,始终监 视生产装置的运行,系统输出不变,对生 产过程不产生影响;非正常工况时,按照 预先的设计进行逻辑运算,使生产装置安
安全完整性等级/safety integrity level
安全功能的等级,安全完整性等级由低到 高为SIL1~SIL4。
危险失效/dangerous failure 可能导致安全仪表系统处于潜在危险或丧 失功能的失效。 测量仪表/sensor SIS的组成部分,用于测量过程变量的设备。 逻辑控制器/logic solver SIS的组成部分,用于测量过程变量的设备。 最终元件/final element SIS的组成部分,执行逻辑控制器指令或设 定的动作,使过程达到安全状现场 电磁干扰等,从而可以较好地应用于各种 工业环境。
5.响应速度快
SIS系统的实时性很好,从输入变化到输出 变化的响应时间一般在50~100ms,一些小 型SIS系统的响应时间更短。
安全仪表系统SIS简介
安全仪表系统SIS简介本文旨在介绍《安全仪表系统SIS简介》的目的和重要性,并提出文章的结构和内容概述。
本文将分为以下几个部分来介绍安全仪表系统(SIS):理解安全仪表系统SIS的功能和特点安全仪表系统在工业领域的应用安全仪表系统的设计和实施安全仪表系统的维护和管理安全仪表系统的标准和法规要求安全仪表系统的未来发展趋势每个部分将详细介绍相关内容,旨在帮助读者更好地了解安全仪表系统(SIS)以及其在工业领域中的重要性和应用。
请注意,本文将基于作者独立判断和专业知识,采用简单和清晰的表达方式,避免涉及复杂的法律问题或引用无法确认的内容。
安全仪表系统SIS(Safety Instrumented System)是一种在工业领域中广泛应用的系统,用于保护人员、设备和环境的安全。
它是一种基于硬件和软件的自动化系统,通过监测和控制工业过程中的危险情况,以预防事故的发生。
安全仪表系统SIS的主要作用是监测和响应工业过程中的危险情况,以确保安全性和可靠性。
它可以及时检测到潜在的危险和故障,并采取相应的措施来阻止事故的发生或减少其影响。
安全仪表系统SIS在工业领域中的应用非常广泛,特别是在高危行业和工艺过程中。
例如,石油化工、能源、制药和核能等行业都需要使用安全仪表系统SIS来确保工艺安全和环境保护。
总结起来,安全仪表系统SIS在工业领域中的作用是监测和控制危险情况,以预防事故的发生,并保护人员、设备和环境的安全。
安全仪表系统SIS(Safety Instrumented System)是一种用于监控和控制工业过程的系统,以确保工艺安全的关键设备。
它由多个组成部分组成,包括传感器、控制器、执行器等。
传感器传感器是安全仪表系统SIS的重要组成部分之一。
它们用于检测工艺参数的变化并将其转化为电信号,以供控制器判断和处理。
常见的传感器包括温度传感器、压力传感器、流量传感器等。
控制器控制器是安全仪表系统SIS中的核心组成部分之一。
《安全仪表系统》课件
传感器、逻辑控制器、执行器等部分 组成,各部分相互协作,共同实现安 全仪表系统的功能。
安全仪表系统的功能与作用
监工艺过程中的各种参数, 如温度、压力、流量等,及 时发现异常情况。
控制工艺参数
根据工艺要求和安全标准, 安全仪表系统能够控制和调 节工艺参数,确保生产过程 的安全稳定。
硬件升级
根据需要,对安全仪表系统的硬件进行升级,以提高其性能和可 靠性。
软件优化
对安全仪表系统的软件进行优化,提高其处理速度和稳定性。
配置调整
根据实际情况,对安全仪表系统的配置进行调整,以更好地满足 实际需求。
05
安全仪表系统的发展 趋势与展望
安全仪表系统的发展历程与现状
安全仪表系统的发展历程
从早期的机械式安全阀到现代的电子式安全控制系统,安全仪表系统经历了多 个阶段的演变。
集成化
随着企业生产规模的扩大和安全 标准的提高,安全仪表系统的集 成化程度也将越来越高,能够实 现多个子系统的统一监控和管理
。
安全仪表系统的发展展望
标准化
未来,安全仪表系统的设计、安 装、调试、维护等环节将逐步实 现标准化,以提高系统的可靠性 和安全性。
模块化
为了方便系统的扩展和维护,未 来的安全仪表系统将采用模块化 设计,使得各个模块能够独立工 作,降低系统的复杂性和风险。
安全仪表系统的现状
目前,安全仪表系统广泛应用于石油、化工、制药、食品等高危行业,成为保 障生产安全的重要手段。
安全仪表系统的发展趋势
智能化
随着物联网、大数据等技术的发 展,安全仪表系统正朝着智能化 方向发展,能够实现远程监控、
预警分析等功能。
冗余设计
为了提高系统的可靠性和安全性 ,未来的安全仪表系统将采用冗 余设计,确保在部分组件发生故 障时仍能保证系统的正常运行。
安全仪表系统SIS
SIS的相关标准及认证机构
③ 国际电工委员会1997年制定的IEC 61508/61511标准, 对用机电设备(继电器)、固态电子设备、可编程电 子设备(PLC)构成的安全联锁系统的硬件、软件及 应用作出了明确规定。
IEC61511又进一步指出,SIS可以包括,也可以不包括软件。另 外,当操作人员的手动操作被视为SIS的有机组成部分时,必须在安 全规格书(Safety Requirement Specification,SRS)中对人员操作动作 的有效性和可靠性做出明确规定,并包括在SIS的绩效计算中。
从SIS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。
④ 美国仪表学会制定的ISA-S84.01-1996《安全仪表系统 在过程工业中的应用》。
⑤ 美国化学工程学会制定的AICHE(ccps)-1993, 《化学过程的安全自动化导则》。
⑥ 英国健康与安全执行委员会制定的HSE PES-1987, 《可编程电子系统在安全领域的应用》。
SIS的相关标准及认证机构
SIS的相关标准及认证机构
HIMA PES,HIMA是德国一家专业生产安全控制设备的 公司,PES (Programmable Electronic System)是可编程电 子系统的简称,是近几年来国内引进较多的一种安全仪表 系统。主要由H41q和H51q系统组成。H41q也叫小系统, 它分为不冗余的系统和冗余的系统,不冗余系统型号为 H41q—M,冗余系统又分为高可靠系统H41q—H和高性 能系统H41q—HR。H51q称为模块化的系统,它也分为不 冗余的系统和冗余的系统,不冗余的系统型号为H51q—H 和高性能系统H51q—HR。各种型号的PES都具有TUV AK1~6级认证。
化工安全仪表系统工程设计和应用
关键词:石油化工企业;自动化生产;安全仪表系统;设计;可靠性1化工安全仪表系统的作用安全性仪表系统,SafetyinstrumentedSystem,通称SIS,又称作安全性互锁系统(SafetyinterlockingSystem)。
关键为工厂操纵系统中警报和互锁一部分,对操纵系统中检查的结果执行警报姿势或调整或关机操纵,是工厂公司自动控制系统中的关键构成部分。
它的关键构成部分包含传感器、程序控制器及其模块等部件,这些组件经过相互协作,共同实现安全保障功能,其主要作用包括以下几个方面:1)提高化工生产的效率,在保证高效率的同时降低成本。
2)自动化控制减少人力成本,降低工作难度,改善工作环境。
3)安全联锁报警,保证生产的正常运转、事故安全联锁,提升化工生产过程的安全性,降低事故发生的概率,延长设备的使用寿命,保障工作人员的安全。
4)联锁动作和投运显示,符合信息时代发展的需求,实现自动化生产。
2化工安全仪表系统设计基本原则2.1稳定性为了使仪表系统安全、稳定地运行,首先应该遵循系统设计的稳定性原则,在设计系统时合乎逻辑。
日常需对仪表装置的元器件进行安全检测和定期维护,保障整个仪器各项指标达到相应的要求。
同时,定期对工作人员的技术知识进行培训,达到降低仪表系统安全隐患发生率的目的,切实维护相对应工作人员的人身安全,进而促使各类原油生产制造主题活动可以高效进行。
2.2科学性仪表系统的设计应遵循科学性原则,有了科学理论的支撑可以提升系统的整体运行效率,从元器件的选择到各个系统中组件的衔接都不可违背科学的设计原则,以提高全部安全性仪表机器设备的市场份额和公司的核心竞争力。
2.3安全性满足系统的安全性是贯彻我国以人为本的基本理念,在设计石油化工安全仪表系统时,始终应考虑到系统的安全性能,在实际运行中保证工作人员的人身安全,使得该系统的整体设计更为人性化。
3化工安全仪表系统的保障要求3.1仪表系统可靠稳定性的保障措施对系统所使用的表盘、控制器等元器件进行实时监控,依托于石油化工安全仪表的功能展开统计测试,可以快速定位到系统故障风险,并采用合理的解决方法。
安全仪表系统(SIS)的设计与应用
安全仪表系统 (SIS)的设计与应用摘要:随着国际安全控制技术的不断发展,国内功能安全理念的推广和应用,工业领域为确保企业的安全生产,安全仪表系统(SIS--SafetyInstrumentedSystem)已越来越多地得到重视,并广泛应用到各行各业,以确保人员、财产的安全,把风险降到最低。
关键词:安全仪表系统;设计;应用前言随着经济的快速发展,生产过程自动化水平逐步提高,对于安全的要求也越来越严格。
尤其是新《安全生产法》已于2014年12月1日起开始实施,体现了国家对于安全生产的重视。
为确保化工装置生产过程的安全,安全仪表系统已越来越多地得到重视和应用。
国家安全监管总局也提出了关于加强化工安全仪表系统管理的指导意见,更加重视化工安全仪表系统的设计、安装调试和操作维护管理等,如果安全仪表系统失效,往往会导致严重的安全事故。
因此,设计合理的安全仪表系统至关重要。
1安全仪表系统概述安全仪表系统(SafetyInstrumentedSystem,SIS)也称为安全联锁系统(SafetyIntellocks)、紧急停车系统(EmeigencyShutdownSystem,ESD)、安全关联系统(SafetyRelatedSystem)、安全停车系统(safetyShutdownSystem)等,它是由国际电工委员会(IEC)标准IEC61508及IEC6151l定义的专门用于安全的控制系统。
安全仪表系统对生产装置或设备可能发生的危险或不采取紧急措施将继续恶化的状态进行及时响应,使其进入一个预定义的安全停车工况,从而使危险和损失降到最低程度,保证生产、设备、环境和人员安全。
安全仪表系统在整个安全控制和管理中处于举足轻重的位置。
安全仪表系统被定义为由传感器、逻辑运算单元和最终控制元件组成的控制系统,设计用于当生产过程的预定条件受到冲击时,自动地将其置于安全状态。
这些预定条件包括压力高限、温度高限等工艺参数。
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安全仪表(SIS)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。
这些手段对于提供安全仪表系统的可用性都是很有帮助的。
3、SIS 安全仪表系统(ESD紧急停车系统)设计的独立性原则
SIS 安全仪表系统(ESD紧急停车系统)应独立于基本过程控制系统(BPCS,如DCS,FCS,CCS,PLC等),独立完成安全保护功能。
安全仪表系统的检测元件,控制单元和执行机构应单独设置。
如果工艺要求同时进行联锁和控制的情况下,安全仪表系统和BPCS应各自设置独立的检测元件和取源点(个别特殊情况除外,如配置三取二检测元件,进DCS信号三取中,进安全仪表系统三取二,经过信号分配器公用检测元件)。
如需要,SIS 安全仪表系统(ESD紧急停车系统)系统应能通过数据通信连接以只读方式与DCS 通信,但禁止DCS通过该通信连接向安全仪表系统写信息。
安全仪表系统应配置独立的通信网络,包括独立的网络交换机,服务器,工程师站等。
SIS 安全仪表系统(ESD紧急停车系统)应采用冗余电源,由独立的双路配电回路供电。
应避免安全仪表系统和BPCS的信号接线出现同一接线箱,中间接线柜和控制柜内。
SIS 安全仪表系统(ESD紧急停车系统)设计的标准认证原则
随着安全标准的推出以及对安全系统重视度的不断提高,安全仪表系统的认证也变得越来越重要,系统的设计思想,系统结构都须严格遵守相应国际标准并取得权威机构的认证。
安全仪表系统必须获得IEC 61508 SIL和/或TUV AK(德)相应SIL等级的认证。
SIS 安全仪表系统(ESD紧急停车系统)中使用的硬件,软件和仪表必须遵守正式版本并已商业化,同时必须获得国家有关防爆,计量,压力容器等强制认证。
严禁使用任何试验产品。
5、故障安全原则
当SIS 安全仪表系统(ESD紧急停车系统)的元件,设备,环节或能源发生故障或者失
效时,SIS 安全仪表系统(ESD紧急停车系统)设计应当使工艺过程能够趋向安全运行或者安全状态。
这就是系统设计的故障安全行原则。
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。
整个SIS 安全仪表系统(ESD紧急停车系统),包括现场仪表和执行器,都应设计成以下绝对安全形式,即:1)现场触点应开路报警,正常操作条件下闭合;2)现场执行器联锁时不带电,正常操作条件下带电。