中小型企業(yè)該如何增設安全儀表系統
近些年來(lái),安全儀表系統(以下簡(jiǎn)稱(chēng)SIS)是石化、化工等行業(yè)一個(gè)非常熱門(mén)的話(huà)題,然自2014年11月安監總管三發(fā)布(2014)116號文件以來(lái),有些中小型民企會(huì )考慮到費用方面一直未增設SIS,也有的企業(yè)是有想法,但不知道如何入手,我接觸過(guò)個(gè)別企業(yè),說(shuō)是SIS,其實(shí)充其量也只是緊急停車(chē)系統(ESD)。 那么SIS到底是什么一個(gè)東西呢,在這里我根據我的理解,給大家講解一下,如何增設SIS。 SIS被稱(chēng)為安全相關(guān)系統(Safety Related System),在IEC61511-2016(GBT 21109.1-2007按IEC61511-1 2003翻譯)中將SIS定義為用于執行一個(gè)或多個(gè)安全儀表功能的儀表系統。SIS是由傳感器(如各類(lèi)開(kāi)關(guān)、變送器等)、邏輯控制器、以及最終元件(如電磁閥、電動(dòng)門(mén)等)的組合組成。 從這個(gè)解釋中,我們可以知道,SIS包括檢測儀表、控制系統、執行器,這時(shí)有人說(shuō)基本過(guò)程控制系統(以下簡(jiǎn)稱(chēng)BPCS),也包括這些,再增加SIS是不是一種資源的浪費,在這里給大家看一下以下這個(gè)圖片,圖片部分節選自GB50770-2013石油化工安全儀表系統設計規范 石油化工工廠(chǎng)或裝置的典型多保護層結構。 保護層中BPCS也就是我們所用的DCS、非安全型PLC等等,而SIS是獨立于BPCS,BPCS控質(zhì)量SIS保安全。接下來(lái)關(guān)于SIS的生命周期,我用八步來(lái)表述一下。 那么到底如何才能正確增設SIS呢,我們要頭開(kāi)始說(shuō)起,根據安監總管三(2014)116號文件,提到涉及到“兩重點(diǎn)一重大”的化工裝置的危險化學(xué)品存儲設施,均需要設置SIS。如果我們的公司屬于這一類(lèi)的企業(yè),那就沒(méi)有懸念,必須要設置SIS;如果我們的公司不屬于這一類(lèi)的企業(yè),但是當地的安監部門(mén)提出整改,需要上SIS的,那也必須要上SIS。我們還需要記住一點(diǎn),規范只是基本的,我們可以在規范的基礎上多多地為化工生產(chǎn)的安全去考慮。 在明確我們需要上SIS的前提下,我們首先要做的是對我們的工藝進(jìn)行工藝危害分析也就是HAZOP分析或類(lèi)似的分析還有很多,根據安監總管三(2013)76號文件提出建設單位在建設項目設計合同中應主動(dòng)要求設計單位對設計進(jìn)行危險與可操作性(HAZOP)審查,目前我們國內基本上都是用HAZOP,通過(guò)HAZOP分析后再通過(guò)LOPA分析法(AQT3054-2015)我們可以確定出每個(gè)SIF回路中的安全完整性等級即SIL定級,同是生成HAZOP分析報告,如有必要生成SRS規格書(shū)(安全功能要求),下圖為某公司的HAZOP分析后,確定SIL2回路9個(gè),SIL1回路49個(gè),沒(méi)有邏輯要求,但需要在SIS中顯示的回路23個(gè)。另外9個(gè)可以在SIS中顯示也可以在DCS中顯示。 將HAZOP分析報告反饋至有相關(guān)設計資質(zhì)的設計院,設計院會(huì )根據HAZOP分析報告或SRS規格書(shū),以及各位業(yè)主們的習慣,再加設計規范(HGT20511、SHT3018、GBT 50770等等),設計出SIS相關(guān)資料,如PID變更、聯(lián)鎖邏輯圖、聯(lián)鎖報警一覽表、檢測儀表數據表、調節閥/切斷閥數據表、控制系統規格書(shū)(設計院會(huì )參照有相關(guān)經(jīng)驗的軟硬件資料),等等設計數據。 根據設計院圖紙與HAZOP分析報告,采購具有相關(guān)資質(zhì)的檢測儀表、控制系統、執行器。所謂的相關(guān)資質(zhì),即通過(guò)某些機構鑒定出來(lái)的SIL1、2、3、4這一類(lèi)的等級,我們常用到的如變送器(羅斯蒙特、EJA等)、溫度計、液位計(VEGA雷達等)、流量計等等一系列的檢測儀表,如有必要需要廠(chǎng)家提供SIL定級的證書(shū),如果沒(méi)有SIL定級的證書(shū),則需要廠(chǎng)家提供各類(lèi)數據,如λsd、λsu、λdd、λdu等等相關(guān)的數據,用于后期的SIL定級的驗算。 檢測儀表、控制系統、執行器采購后,設備到現場(chǎng)或到相關(guān)廠(chǎng)家驗收的工作,一般檢測儀表是貨到后開(kāi)箱驗收。作為業(yè)主可以組織施工單位、監理單位、供應單位共同來(lái)進(jìn)行驗收,包括外觀(guān)、資料、報告、證書(shū)等等;控制系統的驗收跟ESD類(lèi)似,需要一個(gè)出廠(chǎng)測試驗收計劃也就是我們常說(shuō)的FAT驗收;執行器的驗收分為兩一種,一種是發(fā)貨前至制造方驗收,這與正常的閥門(mén)一樣,另一種是貨到現場(chǎng)后,開(kāi)箱驗收。需要注意的是很多小型企業(yè)只會(huì )貨到現場(chǎng)驗收,這樣如果發(fā)現不符合要求的,需要返廠(chǎng)處理的,額外產(chǎn)生費以外,還有可能會(huì )給施工周期帶來(lái)影響。 根據所采購的設備數據,以及制造商提供的λsd、λsu、λdd、λdu等等相關(guān)的數據進(jìn)行SIL定級驗證,驗證后的數據與GB50770里的安全儀表功能的完整性等級表對比,如果符合要求,則認定SIS為正確的系統,如果不符合,則需要通過(guò)對所選的儀表進(jìn)行重新設計(一般需要設計院出具設計變更),設計在此時(shí)可能會(huì )考慮增加設備來(lái)滿(mǎn)足要求,如增加變送器、增加執行器、邏輯改為二取二或三取二等方式來(lái)滿(mǎn)足各SIF回路的正確性。 檢測儀表與執行器的安裝調試按常規儀表進(jìn)行安裝,但調試必須有獨立的調試記錄,控制系統的安裝也ESD類(lèi)似,同樣涉及到調試的,必須的調試記錄及調試報告。常見(jiàn)的調試記錄有:J601變送器、轉換器調校記錄;J603調節閥、執行器、開(kāi)關(guān)閥調校記錄;J604指示、記錄儀調校記錄;J605熱電偶、熱電阻調校記錄;J614DCS基本功能檢測記錄;J615報警、聯(lián)鎖系統及可編制程序控制器(PLC)調試記錄;J616檢測、調節系統及DCS調試記錄;在J617DCS機柜、儀表盤(pán)、操作臺安裝記錄等等,各施工單位使用的表格可能有出入,但不影響其使用,在SIS投用前,還需要做聯(lián)鎖回路測試,完成后填寫(xiě)儀表聯(lián)鎖確認表,大型的裝置聯(lián)鎖一般由設備專(zhuān)業(yè)牽頭,如果只是簡(jiǎn)單的儀表聯(lián)鎖,則由自控專(zhuān)業(yè)聯(lián)同工藝專(zhuān)業(yè)人員共同完成。并填寫(xiě)儀表聯(lián)鎖確認表。 至此,SIS系統調試完成即可以投入使用,在投入使用的時(shí)候后,我們需要做的是對SIS系統進(jìn)行管理,有過(guò)ESD的管理經(jīng)驗的人,對SIS的管理是完全可以理解的,還有一部分小企業(yè),第一次接觸SIS的更加需要注意了,SIS的管理必須落實(shí)下去,主要涉及到為安全生產(chǎn)需要聯(lián)鎖變更。常見(jiàn)的是工作票制度,各單位不同,使用的作業(yè)票也都大同小異,如儀表聯(lián)鎖變更表、儀表聯(lián)鎖臨時(shí)工作票、儀表聯(lián)鎖工作票。工作票在作出安全措施后,逐級審批,最終在執行時(shí),還需要兩人作業(yè)。各單位組織架構不同,審批級別不同,相關(guān)的聯(lián)鎖類(lèi)表格還需要跟自己?jiǎn)挝坏慕M織結構結合起來(lái)。 安全生產(chǎn)不能完全依賴(lài)SIS,SIS只是能安全生產(chǎn)多加了一道保障,所以在SIS管理上,中小型企業(yè)必須重示起來(lái),既然我們增設SIS,我們就要好好的用起來(lái),讓其在安全生產(chǎn)中發(fā)揮出他的作用。