(11)-安全联锁系统化工过程安全

安全联锁系统12023/12/297:19化工过程安全案例1中石化九江分公司“3•12”爆炸事故2018年3月12日16时15分，中石化九江分公司60万吨/年柴油加氢装置原料缓冲罐发生爆炸着火事故，造成2人死亡，1人受伤。3月20日，国家安监总局就该事故发生警示。22023/12/297:19化工过程安全事故原因分析事故直接原因是循环氢压缩机因润滑油压力低而停机后，加氢原料进料泵随即联锁停泵，但因泵出口未设置紧急切断且单向阀功能失效，加之操作人员未能第一时间关闭泵出口手阀，反应系统内高压介质（压力5.7MPa）通过原料泵出入口倒窜入加氢原料缓冲罐，导致缓冲罐超压爆炸着火。32023/12/297:19化工过程安全事故原因分析暴露的问题：本质安全水平低，加氢原料进料泵出口未设置紧急切断阀，后期多次改造中也未进行完善；设备设施维护保养不到位，未能及时对泵出口单向阀进行检查维护，事故后拆检发现单向阀已失效。42023/12/297:19化工过程安全案例2江西九江之江“7•2”爆炸事故2017年7月2日17点左右，江西省彭泽县九江之江化工有限公司对（邻）硝车间反应釜爆炸，造成3人死亡、3人受伤，直接经济损失约2380万元。52023/12/297:19化工过程安全事故原因分析九江之江化工公司违法购买、安装和使用已报废且存在严重质量缺陷的反应釜，搅拌桨不能持续搅拌，导致反应釜内物料局部反应较为激烈，速率难以控制；该公司在生产过程中违规停用了控制压力、温度的安全联锁装置，致使反应釜温度、压力的异常升高不能得到及时有效控制，超过了工艺要求的安全控制范围，最终导致温度、压力异常升高而发生爆炸。62023/12/297:19化工过程安全案例3浙江华邦医药“1•3”爆炸火灾事故2017年1月3日8时50分，浙江华邦医药化工有限公司C4车间发生爆炸火灾事故，造成3人死亡，直接经济损失400多万元。72023/12/297:19化工过程安全事故原因分析对蒸汽旁通阀管控不到位，既未采取加锁等措施杜绝使用，也未在旁通阀上设置警示标志，在作业工人违规使用蒸汽旁路通道时，未能发现并纠正，致使反应釜温度和蒸汽联锁切断装置失去作用；未对生产工艺进行风险论证，未掌握环合反应产物特点，对生产工艺关键节点控制不到位，安全操作规程未细化，且操作规程与设计工艺实际操作内容不相符。82023/12/297:19化工过程安全安全联锁系统重要性92023/12/297:19化工过程安全保护层模型（洋葱模型）社区紧急响应全厂紧急响应物理防护(防护堤)物理防护(释放设备)安全联锁系统关键报警,操作员监控,人工干预基本控制,工艺报警,操作员监控工艺设计LAH1I安全联锁系统重要性102023/12/297:19化工过程安全所有安全系统和外部风险减轻设施所减少的风险剩余风险允许风险过程风险必要的风险降低实际的风险降低工艺设计BPCS报警泄放SIS（SIL1,2,3）安全联锁系统重要性112023/12/297:19化工过程安全GB/T20438/21109、GB/T50770标准，为安全仪表系统设计、开发和基于功能安全思想的安全管理提供了基本的理论依据和技术方法。为加强化工安全仪表系统管理，防止和减少危险化学品事故发生，国家安全监管总局下发了《关于加强化工安全仪表系统管理的指导意见》。中国石化集团公司发布了《中国石化安全仪表系统安全完整性等级评估管理规定》，规范安全仪表系统安全完整性等级评估。中国石油化工集团公司安全管理手册（版本号：M01-2015）要求企业应对生产装置开展安全仪表系统安全完整性等级（SIL）评估,并落实整改措施。安全联锁系统重要性122023/12/297:19化工过程安全《关于加强化工安全仪表系统管理的指导意见》（安监总管三〔2014〕116号）中针对“两重点一重大”在役生产装置或储存设施提出，“要在全面开展HAZOP分析的基础上，结合风险降低的要求，评估现有安全仪表功能是否满足风险降低的要求。”《化工和危险化学品生产经营单位重大生产安全事故隐患判定标准（试行）》（安监总管三〔2017〕121号）中也明确指出：涉及重点监管危险化工工艺的装置未实现自动化控制，系统未实现紧急停车功能，装备的自动化控制系统、紧急停车系统未投入使用,构成重大隐患。一级、二级重大危险源的危险化学品罐区未实现紧急切断功能；涉及毒性气体、液化气体、剧毒液体的一级、二级重大危险源的危险化学品罐区未配备独立的安全仪表系统也构成重大隐患。安全联锁系统定义132023/12/297:19化工过程安全安全联锁/仪表系统SafetyInstrumentedSystem（SIS）GB/T21109将安全仪表系统定义为：用来完成一个或多个安全仪表功能的仪表系统。专业定义：是指为以下目的而进行设计的传感器、逻辑控制器和最终元件组成的系统：当违反特定条件时，自动将工业过程设置到安全状态；当特定条件容许（容许功能）时，容许过程安全地向前进行；采取行动减轻工业危险的后果。安全联锁系统组成142023/12/297:19化工过程安全Initiators(sensors)传感器(传感单元)Actuators(FinalElements)最终元件（执行单元）PLC(LogicUnit)逻辑控制器（逻辑单元）Flowtransmitter流量传感器Pressureswitch压力传感器LevelSensor

液位传感器Smokedetector

烟探头Gasdetector气体探测器pHsensor

pH传感器……ESDvalve

紧急关断阀Blowdownvalve

高压放气阀Firewaterpump

消防泵Acidinjectionpump

注酸泵……安全联锁系统功能152023/12/297:19化工过程安全基本功能：保证生产的正常运转、事故安全联锁；安全联锁报警；联锁动作和投运显示。附加功能：安全联锁延时；分级安全联锁；手动紧急停车；安全联锁复位。安全联锁系统功能2023/12/297:19化工过程安全16ESD紧急停车系统F&GS火/气保护系统SIS安全联锁系统BMS燃烧炉控制系统HIPPS高完整性压力保护系统……

安全联锁系统设计原则172023/12/297:19化工过程安全信号报警、联锁点的设置，动作设定值及调整范围必须符合生产工艺的要求；在满足安全生产的前提下，应当尽量选择线路简单、元器件数量少的方案；信号报警、安全联锁设备应当安装在震动小、灰尘少、无腐蚀气体、无电磁干扰的场所；信号报警、安全联锁系统可采用有触点的继电器线路，也可采用无触点式晶体管电路、DCS、PLC来构造；安装在现场的检测装置和执行器应当符合所在场所的防爆、防火要求。安全联锁系统发展趋势182023/12/297:19化工过程安全联锁机由通用工业控制计算机向专用联锁控制计算机发展；可编程逻辑控制（PLC）系统较固态系统、继电器等应用将更加广泛；安全联锁系统向着高可靠性、高安全性发展，由非冗余系统向冗余系统发展；安全联锁系统向着电子化方向发展；安全联锁系统向着站区一体化、区域一体化的方向发展。参考书GB/T20438-2006，电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全[S].北京：中国标准出版社，2006GB/T21109-2007,过程工业领域安全仪表系统的功能安全[S].北京：中国标准出版社，2007GB/T50770-2013，石油化工安全仪表系统设计规范[S].北京：中国计