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罐区SIS系统液位仪表安全缺陷

罐区SIS系统液位仪表

        一直以来,石化工项目中罐区主要根据石油化工相关设计规范进行设计实施,并未就罐区是否设置安全仪表系统有强制要求,在设计、安装、操作和维护管理等生命周期各阶段,还存在危险与风险分析不足、设计选型不当、冗余容错结构不合理、缺乏明确的检验测试周期、预防性维护策略针对性不强等问题尤为突出。

国家安监总局于2014年颁布了116号文件,文件指出我国安全仪表系统及其相关安全保护措施在设计、安装、操作和维护管理等生命周期各阶段,还存在危险与风险分析不足、设计选型不当、冗余容错结构不合理、缺乏明确的检验测试周期、预防性维护策略针对性不强等问题,规范安全仪表系统管理工作亟待加强,同时文件还明确指出从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。

两重点一重大

“两重点一重大”就是指政府安监部门重点监管的危险化工工艺、重点监管的危险化学品和重大危险源的监管,简称“两重点一重大”。

一重点监管的危险化工工艺,可查阅《首批重点监管的危险化工工艺目录》;

二重点监管的危险化学品,可查阅《首批重点监管的危险化学品名录》;

一重大指重大危险源:长期地或临时地生产、加工、使用或储存危险化学品,且危险化学品的数量等于或超过临界量的单元。

安全仪表系统

安全仪表系统,Safety instrumented System,简称SIS,主要为工厂控制系统中报警和联锁部分,对控制系统中检测的结果实施报警动作或调节或停机控制,是工厂企业自动控制中的重要组成部分。

危化品罐区基本构成重大危险源

罐区是石油化工企业生产装置的重要组成部分,主要用作化工原料、中间产品及成品储存、中转集散,化工生产的复杂性,化工厂储罐区危险化学品品种相对密集,导致危险化学品在储罐区很容易超过《危险化学品重大危险源辨识》所列出的临界值,成为重大危险源,需要重点风险分析和安全监控。

罐区液位仪表现状

一直以来,石化工项目中罐区主要根据石油化工相关设计规范进行设计实施,并未就罐区是否设置安全仪表系统有强制要求,在设计、安装、操作和维护管理等生命周期各阶段,还存在危险与风险分析不足、设计选型不当、冗余容错结构不合理、缺乏明确的检验测试周期、预防性维护策略针对性不强等问题尤为突出。针对危化品液体储罐在液位计选型中仅为为满足工艺基本要求,通常单个储罐上设置两套液位计,一套用于远传,一套用于就地显示,并未设置独立高位、高高位、低位、低低位液位报警连锁装置。

常见远传液位计:雷达液位计,磁致伸缩液位计;常见就地液位计:磁翻板液位计

罐区SIS系统液位仪表设置

通常罐区仪表的设置应考虑经济合理、技术成熟、可选择范围广、维护及校验方便、免维护或售后服务优良等方面,结合介质特性项目的投资情况、全项目的自动化水平等综合考虑。罐区SIS系统仪表的设置,首先需要通过进行危险与可操作性(HAZOP)分析结果,确定各罐组的安全危险等级,也就是SIL 等级,根据SIL 等级确定储罐仪表的设置。

在重大危险源储罐区检测控制中,罐体的温度、罐内的压力和液位为主要控制参数,储罐的液位由于生产用料和进料不断发生变化,可能会出现物料冒顶泄露和抽空的危险,因此罐区SIS系统主要控制参数为液位,仪表检测元件和取源点单独设置,需要分别采用液位计和液位开关两种不同测量方式构成冗余,液位计和液位开关分别进行高液位报警,信号传输到SIS系统进行比较,只要有一个达到设定值,系统送出信号进行紧急事故连锁。

当前罐区增加SIS系统,主要都是已经建成罐区,增加液位计或液位开关通常存在以下几个方面的问题:

1、 无安装位置:储罐没有预留足够的安装接口;

2、 尽量避免影响罐区正常生产,不清罐、不置换、少改造;

3、 低投入:直接投入或辅助施工成本要在满足要求的前提下可控;

4、 可靠性要求高:参与连锁的液位计或开关可靠性、稳定性要求非常高。

根据罐区工况现状,罐区SIS系统液位测量要求,结合罐区常用液位仪表的主要功能特点,笔者从可靠性、经济性、便维护性、应用因素四个方面对罐区SIS液位仪表选型合理性进行对比,请各位仪表人根据自身情况进行参考。

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