首页  ꄲ  行业资讯  ꄲ  焚烧装置安全仪表系统的设计

完整全部详细资料  ▼

电话：15853332398

公司经典设计案例

免责声明：本网站部分内容来源于合作媒体、企业机构、网友提供和互联网的公开资料等，仅供参考。本网站对站内所有资讯的内容、观点保持中立，不对内容的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。如果有侵权等问题，请及时联系我们，我们将在收到通知后第一时间妥善处理该部分内容。

焚烧装置安全仪表系统的设计

焚烧系统的安全性及稳定性是项目建设的基本要求，合适的安全仪表系统设计是实现此基本要求的关键一步。今天跟大家分享一下，关于焚烧装置安全仪表系统的设计经验。

一、什么是DCS、ESD、SIS？

 
DCS（Distributed Control System）集散控制系统，是以微处理器为基础，采用控制功能分散、显示操作集中的仪表控制系统，也称为“分散控制系统”、“分布式控制系统”。
ESD（Emergency Shutdown Device) 紧急停车装置，ESD独立于DCS，当生产装置出现紧急情况时， ESD发出保护联锁信号，紧急停车，避免危险扩散造成大的损失。
SIS(Safety Instrument System ) 安全仪表系统，安全仪表系统独立于过程控制系统完成安全保护功能，当过程达到预定条件时，安全仪表系统动作，使被控制过程转入安全状态。
 

SIS 控制模块

 

DCS 控制系统

二、DCS、ESD、SIS的比较

三、 焚烧装置为什么要配置SIS？

 

 

1、2014年11月13日，国家安全监管总局发出《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），明确了从源头加快规范新建项目安全仪表系统管理工作。指导意见中规定了：

  • 从2016年1月1日起，大型和外商独资合资等具备条件的化工企业新建涉及“两重点一重大”的化工装置和危险化学品储存设施，要按照本指导意见的要求设计符合相关标准规定的安全仪表系统。

  • 从2018年1月1日起，所有新建涉及“两重点一重大”的化工装置和危险化学品储存设施要设计符合要求的安全仪表系统。其他新建化工装置、危险化学品储存设施安全仪表系统，从2020年1月1日起，应执行功能安全相关标准要求，设计符合要求的安全仪表系统。

2、HG20706-2013 《化工建设项目废物焚烧处理工程设计规范》第5.13.3条：化工废物焚烧处置过程应设置独立于DCS系统的紧急停车系统，并与在线监测设施进行联锁。

3、HJ/T176－2005 《危险废物集中焚烧处置工程建设技术规范》 第6.7.8条：危险废物焚烧处置系统应设置独立于分散控制系统的紧急停车系统。

四、SIS的设计原则

 

 
1、可靠性原则
为了保证焚烧装置的生产安全，SIS必须具备与工艺过程相匹配的可靠性。安全仪表系统的可靠性有两个含义，一是安全仪表系统本身的工作可靠性；二是安全仪表系统对工艺过程认知和联锁保护的可靠性，以及对工艺过程测量、判断和联锁执行的可靠性。
2、可用性原则
对于安全仪表系统的设计而言，不能一味地追求系统的高可靠性，系统的可用性也需要一并考虑。
可用性（也称可用度）是指安全仪表系统在一个给定的时间点内能够正确执行功能的概率。常用以下公式表示：
A=MTBF/（MTBF+MDT）
其中：A----可用性，MTBE----平均无故障工作时间，MDT----平均停车时间
要增加系统的可用性，就要增加平均无故障工作时间（MTBF），或减少平均停车时间（MDT）。正确地判断过程事故，可以减少装置的非正常停车，减少开/停车造成的经济损失。
3、独立性原则
安全仪表系统应独立于基本过程控制系统（BPCS，如DCS、PLC等），独立实现安全保护功能，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。如果工艺需要同时进行联锁和控制的话，安全仪表系统和BPCS应各自设置独立的检测元件和取源点（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，安全仪表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、服务器和工程师站等。安全仪表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的信号接线在同一接线箱、中间接线柜或控制柜内出现。
4、故障安全原则
当安全仪表系统的元件、设备、环节或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。整个SIS，包括现场仪表和执行元件，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) 现场执行元件联锁时不带电，正常操作条件下带电。
对于执行器（如切断阀），一般情况下SIS设计成安全联锁动作时，切断阀应在安全的（即失气的）状态。
5、冗余原则
为了提高安全仪表系统的SIL等级，对系统的各个单元实现冗余是必要的。
检测元件的冗余原则为：对于SIL1回路，可采用单一的检测元件；对于SIL2回路，宜用“1oo2D”或“2oo3”冗余的检测元件；对于安全仪表系统的SIL3回路，应采用“2oo3”冗余的检测元件。
安全仪表系统控制单元的冗余原则为：SIL1可采用“1oo1D”单控制单元；SIL2宜采用“1oo2D”或“2oo3”冗余控制单元；SIL3应采用“2oo3”或 “2oo4D”冗余控制单元。
安全仪表系统执行机构的冗余设置原则为：SIL1可采用单电磁阀，单控制阀；SIL2宜采用冗余电磁阀，单控制阀；SIL3应采用冗余电磁阀，双控制阀。安全仪表冗余控制阀可以为分别带电磁阀的两个开关阀，也可以为带电磁阀的一个调节阀和一个开关阀。
6、中间环节最少原则
SIS的中间环节应该保持“最少原则”。一个回路中仪表越多可靠性越差，典型情况是本安回路的应用。因此，可尽量采用隔爆型仪表，减少由于安全栅而产生的故障源，减少误停车。
发布时间：2023-04-23