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1、 方群伟中韩（武汉）石油化工有限公司中韩（武汉）石油化工有限公司 一一 安全仪表系统重要性安全仪表系统重要性 二二 安全完整性等级（安全完整性等级（SIL）三三 安全仪表系统设计安全仪表系统设计 四四 投用前系统测试及验收投用前系统测试及验收 五五 安全仪表系统的管理安全仪表系统的管理 目目录录中韩（武汉）石油化工有限公司中韩（武汉）石油化工有限公司一一 安全仪表系统重要性安全仪表系统重要性一一 安全仪表系统重要性安全仪表系统重要性不言而喻，工厂不言而喻，工厂或装置等发生的或装置等发生的一系列安全事故一系列安全事故证明，让我们充证明，让我们充分认识到分认识到功能安功能安全的重要性全的重要性。一

2、一 安全仪表系统重要性安全仪表系统重要性安全仪表系统与风险之间的关系安全仪表系统与风险之间的关系高高风险风险低低安全安全Risk风险风险高高安全安全低低风险风险SIS安全仪安全仪表系统表系统 从左图可看出两者之间的关系，安全仪表系统越好，风险越小。一一 安全仪表系统重要性安全仪表系统重要性 中华人民共和国安全生产法 国家安监总局安监总管三201388号 关于加强化工安全管理的指导意见 国家安监总局安监总管三2014116号关于加强化工安全仪表系统管理的指导意见 GB/T 50770-2013 石油化工安全仪表系统设计规范 GB/T 21109-2007/IEC61511-2003 过程工业领域

3、安全仪表系统的功能安全 （注：新版IEC61511已经于2016年正式发布，GB/T 21109也会随之升版）GB/T20438-2017GB/T20438-2017/IEC61508-2010 电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全 1、安全仪表系统（、安全仪表系统（SIS）相关法律法规）相关法律法规安监总安监总局局201388号号关于加强化工过程安全管理的要求关于加强化工过程安全管理的要求 化工过程（chemical process）伴随易燃易爆、有毒有害等物料和产品，涉及工艺、设备、仪表、电气等多个专业和复杂的公用工程系统。加强化工过程安全管理加强化工过程安全管理，是国际先进的重大

4、工业事故预防和控制方法，是企业及时消除安全隐患、预防事故、构建安全生产长效机制的重要基础性工作。为深入贯彻落实国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知（国发201023号）和国务院关于坚持科学发展安全发展促进安全生产形势持续稳定好转的意见（国发201140号）精神，加强化工企业安全生产基础工作，全面提升化工过程安全过程安全管理水平。一一 安全仪表系统重要性安全仪表系统重要性一一 安全仪表系统重要性安全仪表系统重要性安监总安监总局局2014116号关于加强化工安全仪表系统管理的号关于加强化工安全仪表系统管理的要求要求一一 安全仪表系统重要性安全仪表系统重要性一一 安全仪表系统重要性安全仪表系统

5、重要性 安全仪表系统的定义安全仪表系统的定义 安全仪表系统用于实现一个或多个SIF（安全仪表功能）的仪表系统。由测量仪表、逻辑控制器，以及最终原件构成。可以包括软件，人员动作也作为SIF的一部分。化工安全仪表系统（SIS）包括安全联锁系统、紧急停车系统和有毒有害、可燃气体及火灾检测保护系统等。SIS系统应具备高的可靠性、可用性和可维护性。当SIS系统本身出现故障时仍能提供安全保护功能。安全仪表系统独立于过程控制系统（例如分散控制系统等）。SIS 在生产装置的开车、停车阶段，运行以及危害操作期间，对人员健康，装置设备及环境提供安全保护。无论是生产装置本身出现的故障危险，还是人为因素导致的危险以及

6、一些不可抗拒因素引发的危险，SIS应立即作出正确反应并给出相应的逻辑信号，使生产装置安全联锁或者停车，阻止危险发生和事故的扩散，使危害减少到最小。一一 安全仪表系统重要性安全仪表系统重要性安全仪表功能（安全仪表功能（SIF）IXX PTIA反应器进料反 应 器反应器压力保护系统反应器压力保护系统安全仪表功能描述：当反应器安全仪表功能描述：当反应器压力达到安全联锁值时，逻辑压力达到安全联锁值时，逻辑运算器会使电磁阀断电，切断运算器会使电磁阀断电，切断膜头信号，使阀门切断反应器膜头信号，使阀门切断反应器进料，保护反应器。进料，保护反应器。安全仪表系统就是类似这样一安全仪表系统就是类似这样一个或多个

7、安全仪表功能的集合。个或多个安全仪表功能的集合。其中任何一部分失效，安全功能将失效，不能对反应器内的压力进行限制，安全仪表的安全性能是由测量部分、逻辑计算部分和执行器三部分功能决定的。SIS安全功能实际上讲的是让SIS执行什么样的安全任务，如何保护受控设备。一一 安全仪表系统重要性安全仪表系统重要性一一 安全仪表系统重要性安全仪表系统重要性通信卡件控制处理机控制处理机（MP）输入卡件输入卡件（Input）输出卡件输出卡件（Output）现场现场输入输入信号信号类型：类型：压力压力流量流量温度温度仪表仪表输出信输出信号类型：号类型：阀门阀门开关开关指示灯指示灯控制室和机柜间人机界面（HMI）工程

8、师站操作员站其他控制系统DCS通信卡件辅助操作台信号隔信号隔离处理：离处理：安全栅安全栅继电器继电器变送器变送器分路器分路器信号隔信号隔离处理：离处理：安全栅安全栅继电器继电器相关设备：机柜机架电源、端子、旁路开关 安全仪表系统结构安全仪表系统结构一一 安全仪表系统重要性安全仪表系统重要性SIS与与DCS区别区别两者的功能不同：两者的功能不同：集散控制系统（集散控制系统（DCS）系统响应来自工艺流程、相关设备、其它可编）系统响应来自工艺流程、相关设备、其它可编程系统的输入信号，以及操作员输入指令，生成输出信号，使工艺流程程系统的输入信号，以及操作员输入指令，生成输出信号，使工艺流程及其相关设备

9、的工艺参数（例如温度、压力、流量、物位等）处于期望及其相关设备的工艺参数（例如温度、压力、流量、物位等）处于期望的设定值，保持工艺装置的正常操作。的设定值，保持工艺装置的正常操作。DCS用于生产过程的连续测量、用于生产过程的连续测量、常规控制（连续、顺序、间歇等）、操作控制管理，保证生产装置的平常规控制（连续、顺序、间歇等）、操作控制管理，保证生产装置的平稳运行，稳运行，而非设计用于而非设计用于“安全保护安全保护”用途。用途。一一 安全仪表系统重要性安全仪表系统重要性 SIS系统用于监视生产装置的运行状况，对出现异常的工况迅速进行处系统用于监视生产装置的运行状况，对出现异常的工况迅速进行处理，

10、使危害降到最低，使人员和生产装置出于安全状态；理，使危害降到最低，使人员和生产装置出于安全状态；安全级别不同：安全级别不同：DCS安全级别低，不需要安全认证，而安全级别低，不需要安全认证，而SIS 级别高，需要认证。级别高，需要认证。SIS与与DCS区别区别工作状态不同：工作状态不同：DCS是动态的，始终对过程变量连续进行检测、运算和控制，对生产是动态的，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，确保产品质量和产量。过程进行动态控制，确保产品质量和产量。SIS是静态的，正常工况时，始终监视生产装置运行，输出不变，对生产是静态的，正常工况时，始终监视生产装置运行，输出不变，

11、对生产过程不产生影响；非正常工况时，按照事先设计的逻辑进行运算，使生过程不产生影响；非正常工况时，按照事先设计的逻辑进行运算，使生产装置安全联锁或停车。产装置安全联锁或停车。SIS比比DCS的可靠性、可用性要求更严格，因此要求的可靠性、可用性要求更严格，因此要求SIS与与DCS独立！独立！一一 安全仪表系统重要性安全仪表系统重要性DCS硬件控制柜硬件控制柜SIS硬件控制柜硬件控制柜SIS与与DCS区别区别一一 安全仪表系统重要性安全仪表系统重要性一一 安全仪表系统重要性安全仪表系统重要性High Levelprocess valueLow LevelBoom!Normal behaviorTi

12、meTrip LevelSIS controlledEmergency Shutdown ActionFire and Gas detectionMechanical Shutdown ActionHigh Alarm LevelOperator Action事故发生的过程事故发生的过程 二二 安全完整性等级（安全完整性等级（SIL）SIL其全名为安全完整性等级（其全名为安全完整性等级（Safety Integrity Level），英文缩写为），英文缩写为SIL，由每小，由每小时发生的危险失效概率来区分（时发生的危险失效概率来区分（SIL2为为10-7至至10-6；SIL3为为10-8至至1

13、0-7）。按照国际）。按照国际标准的规定，将安全等级分为标准的规定，将安全等级分为4级即级即SIL14。其中。其中SIL4等级为最高。等级为最高。生产过程所需要的安全等级由专门的生产工艺公司来评估确定。一般对安全要生产过程所需要的安全等级由专门的生产工艺公司来评估确定。一般对安全要求比较高的工艺生产过程需要的安全等级为求比较高的工艺生产过程需要的安全等级为SIL3。IEC61508将将SIL划分为划分为4级，即级，即SIL1，SIL2，SIL3和和SIL4。安全相关系统的。安全相关系统的SIL应该达应该达到哪一级别，是由风险分析得来的，即通过分析风险后果严重程度、风险暴露时间到哪一级别，是由风

14、险分析得来的，即通过分析风险后果严重程度、风险暴露时间和频率、不能避开风险的概率及不期望事件发生概率这四个因素综合得出。级别越和频率、不能避开风险的概率及不期望事件发生概率这四个因素综合得出。级别越高要求其危险失效概越低。高要求其危险失效概越低。2.1安全完整性等级安全完整性等级(SIL)ANSI/ISA-S84.01SIL等级划分方法等级划分方法IEC 61508SIL1几乎没有事故，很少有人员受伤或死亡，不会造成大几乎没有事故，很少有人员受伤或死亡，不会造成大的经济损失。一旦事故发生，将轻微影响到设备或产的经济损失。一旦事故发生，将轻微影响到设备或产品，但不会马上就对环境造成污染。品，但不

15、会马上就对环境造成污染。SIL1SIL2事故属于偶发，并有少量人员受伤或死亡，会造成较事故属于偶发，并有少量人员受伤或死亡，会造成较大的经济损失。一旦事故发生，将较为明显的影响到大的经济损失。一旦事故发生，将较为明显的影响到设备和产品，并对环境造成污染的可能性。设备和产品，并对环境造成污染的可能性。SIL2SIL3事故的发生频率较高，并造成一定的污染和人员的受事故的发生频率较高，并造成一定的污染和人员的受伤或死亡会造成严重的经济损失。一旦事故发生，将伤或死亡会造成严重的经济损失。一旦事故发生，将严重影响到设备和产品，并有对环境造成严重污染的严重影响到设备和产品，并有对环境造成严重污染的可能性。

16、可能性。SIL3-IEC 61508限定该等级应用于核工业限定该等级应用于核工业SIL4功能安全功能安全-安全完整性等级安全完整性等级(SIL)二二 安全完整性等级安全完整性等级(SIL)及保护层分析及保护层分析LOPA二二 安全完整性等级安全完整性等级(SIL)安全相关系统使用的方式，根据其要求产生的频率，可分为下列两种安全相关系统使用的方式，根据其要求产生的频率，可分为下列两种:低要求模式：在这种模式下，对一个安全仪表系统（安全相关系统）低要求模式：在这种模式下，对一个安全仪表系统（安全相关系统）提出运行要求的频率不大于每年一次和不大于二倍的检验测试频率，每提出运行要求的频率不大于每年一次

17、和不大于二倍的检验测试频率，每个验证测试周期中不超过个验证测试周期中不超过2次。次。高要求模式（或连续模式）在这种模式下，对一个安全仪表系统高要求模式（或连续模式）在这种模式下，对一个安全仪表系统（安全相关系统）提出运行要求的频率大于每年一次或大于二倍的检验（安全相关系统）提出运行要求的频率大于每年一次或大于二倍的检验测试频率。测试频率。功能安全功能安全-操作模式操作模式二二 安全完整性等级安全完整性等级(SIL)及保护层分析及保护层分析LOPA二二 安全完整性等级安全完整性等级(SIL)SIL低要求操作模式低要求操作模式PFDavg（平均失（平均失效概率）效概率）目标风险降低目标风险降低高要

18、求操作模式执行安全高要求操作模式执行安全功能的目标危险失效频率功能的目标危险失效频率PFH(每小时危险失效概率每小时危险失效概率)110-2至至10-110至至10010-6至至10-5210-3至至10-2100至至100010-6至至10-5310-4至至10-31000至至1000010-7至至10-6410-5至至10-410000至至10000010-8至至10-7功能安全功能安全-失效概率与安全完整性等级失效概率与安全完整性等级二二 安全完整性等级安全完整性等级(SIL)及保护层分析及保护层分析LOPA二二 安全完整性等级安全完整性等级(SIL)二二 安全完整性等级安全完整性等级(

19、SIL)及保护层分及保护层分(LOPA)二二 安全完整性等级安全完整性等级(SIL)123456781234567_123456_S1S2S3S4A1A2A1A2G1G2G1G2W3 W2 W1NecessaryMinimum riskReductionIEC-61508 Safety IntegrityLevelNo Safety Requirements1-SIL 1SIL 12,345,678SIL 2SIL 3SIL 4A single PES is not sufficientDIN V 19250&IEC-61508PFD0.01-0.10.001-0.010.0001-0.001

20、0.00001-0.00012134SIL后果的严重程度后果的严重程度S1：轻微伤害S2：1人死亡S3：超过1人死亡S4：灾难出现在危险环境的出现在危险环境的概率概率A1：少到频繁A2：频繁到持续故障防止的可能性故障防止的可能性G1：有限G2：几乎没有发生危险的可能性发生危险的可能性W1：很低W2：低W3：相当高二二 安全完整性等级安全完整性等级(SIL)及保护层分析及保护层分析LOPA二二 安全完整性等级安全完整性等级(SIL)二二 安全完整性等级安全完整性等级(SIL)及保护层分析及保护层分析LOPA二二 安全完整性等级安全完整性等级(SIL)SIF1SIF1：为避免循环氢压缩机停机造成反

21、应器无冷氢为避免循环氢压缩机停机造成反应器无冷氢供应而飞温导致危险供应而飞温导致危险,当收到当收到K6102停车信号，或停车信号，或者当系统在着火、泄漏、超温等紧急情况下，自者当系统在着火、泄漏、超温等紧急情况下，自动打开紧急泄压阀动打开紧急泄压阀XV12002进行进行0.7MPa/min 泄泄压压,并发送并发送 停车信号停车信号,使装置全线停车。使装置全线停车。Multiple layers of protection 多级保护层多级保护层二二 安全完整性等级安全完整性等级(SIL)及保护层分及保护层分(LOPA)二二 安全完整性等级安全完整性等级(SIL)Multiple layers o

22、f protection 多级保护层多级保护层二二 安全完整性等级安全完整性等级(SIL)及保护层分及保护层分(LOPA)二二 安全完整性等级安全完整性等级(SIL)HSE风险矩阵标准：风险矩阵标准：风险矩阵中后果分为人员伤害、财产损失、环境影响和声誉影响四类，每类后果风险矩阵中后果分为人员伤害、财产损失、环境影响和声誉影响四类，每类后果按照其严重性从低到高依次分为按照其严重性从低到高依次分为5个等级。事故直接经济损失计算应按照个等级。事故直接经济损失计算应按照中国石化中国石化安全事故管理规定安全事故管理规定的相关规定执行。的相关规定执行。风险矩阵后果发生的可能性采用定性和半定量两种分级形式，

23、按照事故发生频率风险矩阵后果发生的可能性采用定性和半定量两种分级形式，按照事故发生频率从低到高依次分为从低到高依次分为6个等级。个等级。风险矩阵见附录风险矩阵见附录A，其中：，其中：风险分为严重高风险、高风险、中风险和低风险四个等级；风险分为严重高风险、高风险、中风险和低风险四个等级；当风险处于当风险处于D4和和E3区域时，如果发生人员死亡，则风险等级为高风险；如果发生区域时，如果发生人员死亡，则风险等级为高风险；如果发生财产损失、环境污染和声誉影响，则风险等级为中风险；财产损失、环境污染和声誉影响，则风险等级为中风险；各个区域的风险等级见附录各个区域的风险等级见附录A。HSE风险矩阵风险矩阵

24、二二 安全完整性等级安全完整性等级(SIL)及保护层分及保护层分(LOPA)二二 安全完整性等级安全完整性等级(SIL)附录附录A HSE风险矩阵风险矩阵风险矩阵风险矩阵可能性一半定量可能性一半定量10-5-10-610-4-10-5 10-3-10-410-2-10-310-5-10-610-1-10-2严严 重重 性性后果后果可能性可能性定性定性人员伤害人员伤害财产损失财产损失环境影响环境影响声誉影响声誉影响123456世界范围内未世界范围内未发生过发生过世界范围内发生过世界范围内发生过/石油石化行业内石油石化行业内未发生过未发生过石油石化行业发生过石油石化行业发生过/世界范围内发生过多次

25、世界范围内发生过多次系统内发生过系统内发生过/石油石化行业发石油石化行业发生过多次生过多次本企业发生过本企业发生过/系统内发生过多系统内发生过多次次作业场所发生过作业场所发生过/本企业发生过本企业发生过多次多次A急救处理；医疗处理，急救处理；医疗处理，但不需住院；短时间身但不需住院；短时间身体不适体不适事故直接经济损失事故直接经济损失在在10万元以下万元以下装置内或防护堤内泄漏，装置内或防护堤内泄漏，造成本装置内污染造成本装置内污染 企业内部关注；企业内部关注；形象没有受损形象没有受损A1A2A3A4A5A6B工作受限；工作受限；12人轻伤人轻伤事故直接经济损失事故直接经济损失10万元以上，万

26、元以上，50万万元以下；局部停元以下；局部停排放很少量的有毒有害排放很少量的有毒有害污染废弃物，造成企业污染废弃物，造成企业界区内污染，没有对企界区内污染，没有对企业界区外周边环境造成业界区外周边环境造成污染污染社区、邻居、社区、邻居、合作伙伴影响合作伙伴影响B1B2B3B4B5B6C3人以上轻伤，人以上轻伤，12人重人重伤（包括急性工业中毒，伤（包括急性工业中毒，下同）；职业相关疾病；下同）；职业相关疾病；部分失能部分失能事故直接经济损失事故直接经济损失50万元及以上，万元及以上，200万元以下；万元以下；1-2套装置停车套装置停车见表见表A.1本地区内影响；本地区内影响；政府介入，公政府介

27、入，公众关注负面后众关注负面后果果C1C2C3C4C5C6D12人死亡或丧失劳动人死亡或丧失劳动能力；能力；39人重伤人重伤 事故直接经济损失事故直接经济损失200万元以上，万元以上，1000万元以下；万元以下；3套及以上装置停车套及以上装置停车见表见表A.1国内影响；政国内影响；政府介入，媒体府介入，媒体和公众关注负和公众关注负面后果面后果D1D2D3D4D5D6E3人以上死亡；人以上死亡；10人以人以上重伤上重伤事故直接经济损失事故直接经济损失1000万元以上；失万元以上；失控火灾或爆炸控火灾或爆炸见表见表A.1国际影响国际影响E1E2E3 E4E5E6图图A.1 HSE风险矩阵风险矩阵二

28、二 安全完整性等级安全完整性等级(SIL)及保护层分及保护层分(LOPA)二二 安全完整性等级安全完整性等级(SIL)三三 安全仪表系统设计安全仪表系统设计1、SIS设计规范设计规范 目前石油化工安全仪表系统设计执行国标目前石油化工安全仪表系统设计执行国标GB/T 50770石油化工安全仪表系统石油化工安全仪表系统设计规范设计规范（中华人民共和国国家标准）、（中华人民共和国国家标准）、SH/T3018 石油化工安全仪表系统设计石油化工安全仪表系统设计规范规范（中华人民共和国石油化工行业标准）。（中华人民共和国石油化工行业标准）。相关标准：相关标准：IEC61508：国际电工委员会制定的：国际电

29、工委员会制定的电气、电子、可编程电子安全相关系统的功能电气、电子、可编程电子安全相关系统的功能安全安全IEC61511：国际电工委员会制定的：国际电工委员会制定的流程工业领域安全仪表系统的功能安全标准流程工业领域安全仪表系统的功能安全标准ISA-S84.01：美国仪表学会制定的：美国仪表学会制定的安全仪表系统在过程工业中的应用安全仪表系统在过程工业中的应用IEC61131：国际电工委员会国际电工委员会 制定的可编程逻辑控制器标准制定的可编程逻辑控制器标准 2、SIS设计原则设计原则 设计要求设计要求 中韩石化实际情况中韩石化实际情况 1、独立于过程控制系统设置；2、应设计为故障安全型；3、石油

30、化工工厂或装置的安全完整性等级不应高于SIL3级；4、构成应使中间环节最少；5、传感器、最终执行元件宜单独设置；6、逻辑控制器的中央处理、输入输出、通讯及电源单元，应采用冗余技术；7、应有硬件和软件诊断和测试功能；8、交流供电宜采用双路不间断电源；9、输入输出信号线路中可能存在来自危险干扰信号时，应采用隔离器、继电器等隔离措施；10、在大型石油化工项目中设置多套安全仪表系统时，每套能独立工作；11、应能与过程控制系统、工厂信息系统进行通讯。1、与DCS、PLC等系统分开设置；2、实际设计为故障安全型；3、逻辑控制器仅有SIL3级认证；4、每个回路按照最精简的方式配置；5、传感器、最终执行元件采

31、用单独设置原则，在设备不具备取口的特殊位置有与其它系统共用测量元件；6、中央处理、输入输出三重化冗余、通讯及电源单元两重冗余；7、有硬件和软件诊断和测试功能；8、交流供电采用双路不间断电源；9、雷电区域增加防雷模块，与电气之间信号往来增加继电器、隔离器；10、每套都能独立工作；11、与DCS系统进行RS485通讯，防止病毒侵入避开与工厂信息系统通讯。三三 安全仪表系统设计安全仪表系统设计测量仪表的设计原则测量仪表的设计原则 传感器尽量采用变送器（压力、差压、流量、温度、液位），不宜采用开关型传感传感器尽量采用变送器（压力、差压、流量、温度、液位），不宜采用开关型传感器（如压力、流量、液位、温度

32、开关），且传感器由器（如压力、流量、液位、温度开关），且传感器由SIS系统供电。系统供电。独立设置原则：独立设置原则：SIL 1，测量仪表可与过程控制系统共用；，测量仪表可与过程控制系统共用；SIL 2，测量仪表宜与过程控制系统分开；，测量仪表宜与过程控制系统分开；SIL 3，测量仪表应与过程控制系统分开；，测量仪表应与过程控制系统分开；冗余设置原则：冗余设置原则：SIL 1，可采用单一测量仪表；，可采用单一测量仪表；SIL 2，宜采用冗余测量仪表；，宜采用冗余测量仪表；SIL 3，应采用冗余测量仪表；，应采用冗余测量仪表；冗余选择原则：冗余选择原则：当系统要求高安全性时，应采用当系统要求高安

33、全性时，应采用“或或”的逻辑关系；的逻辑关系；当系统要求高可用性时，应采用当系统要求高可用性时，应采用“与与”的逻辑关系；的逻辑关系；当系统的安全性和可用性均需保障时，宜应采用当系统的安全性和可用性均需保障时，宜应采用“三取二三取二”的逻辑关系。的逻辑关系。三三 安全仪表系统设计安全仪表系统设计最终执行元件的设计选用最终执行元件的设计选用 最终执行元件包括控制阀、电磁阀、电机等。最终执行元件包括控制阀、电磁阀、电机等。独立设置原则：独立设置原则：SIL 1，控制阀可与过程控制系统共用；，控制阀可与过程控制系统共用；SIL 2，控制阀宜与过程控制系统分开；，控制阀宜与过程控制系统分开；SIL 3

34、，控制阀应与过程控制系统分开；，控制阀应与过程控制系统分开；冗余设置原则：冗余设置原则：SIL 1，可采用单一控制阀；，可采用单一控制阀；SIL 2，宜采用冗余控制阀；，宜采用冗余控制阀；SIL 3，可采用冗余控制阀；，可采用冗余控制阀；控制阀可以选用两个切断阀，也可以选用一个调节阀和一个切断阀。控制阀可以选用两个切断阀，也可以选用一个调节阀和一个切断阀。三三 安全仪表系统设计安全仪表系统设计逻辑控制器的设置逻辑控制器的设置 响应时间宜为响应时间宜为100MS-300MS，逻辑控制器的中央处理单元负荷不超过，逻辑控制器的中央处理单元负荷不超过50%，逻辑控，逻辑控制器的内部通信负荷不应超过制器

35、的内部通信负荷不应超过50%，采用以太网的通信负荷不应超过，采用以太网的通信负荷不应超过20%。独立设置原则：独立设置原则：SIL 1，逻辑控制器宜与过程控制系统分开；，逻辑控制器宜与过程控制系统分开；SIL 2，逻辑控制器应与过程控制系统分开；，逻辑控制器应与过程控制系统分开；SIL 3，逻辑控制器应与过程控制系统分开；，逻辑控制器应与过程控制系统分开；冗余设置原则：冗余设置原则：SIL 1，可采用冗余逻辑控制器；，可采用冗余逻辑控制器；SIL 2，宜采用冗余逻辑控制器；，宜采用冗余逻辑控制器；SIL 3，应采用冗余逻辑控制器；，应采用冗余逻辑控制器；三三 安全仪表系统设计安全仪表系统设计

36、SIL1安全联锁测量仪表：氮气管线单台检测仪表；最终执行机构：单台控制阀门。当阀门XV30001前后压差低低时，氢气流量减小，为防止后面烃类物资反串到低压氮气系统，对氮气系统造成影响，联锁关闭XV30001.三三 安全仪表系统设计安全仪表系统设计.HDPE高密度装置催化剂氮气吹扫安全保护系统 SIL2安全联锁测量仪表：氢气管线的流量检测仪表FI30101及流量计上的开关FSA30101；最终执行机构：冗余控制阀门FV30101和XV30101。正常情况下，由FV30101调节氢气进料量，当发生逆流时，联锁关闭阀门XV30101，同时DCS系统强制关闭 FV30101，为防止反应器烃类物资反串到

37、低压氢气系统，导致氢气系统受影响。三三 安全仪表系统设计安全仪表系统设计 SIL3安全联锁三三 安全仪表系统设计安全仪表系统设计最终执行元件电磁阀的配置最终执行元件电磁阀的配置 三三 安全仪表系统设计安全仪表系统设计 最终执行元件电磁阀的配置最终执行元件电磁阀的配置三三 安全仪表系统设计安全仪表系统设计 两个电磁阀串联的应用两个电磁阀串联的应用己烷JPP装置15台电磁阀串联阀门三三 安全仪表系统设计安全仪表系统设计 两个电磁阀并联的应用两个电磁阀并联的应用氢气STPP装置12台电磁阀并联阀门保证来自罐区的氢气能够进入装置内氢气系统，保证反应器物料配比，否则融脂不合格，无法保障产品质量。三三 安

38、全仪表系统设计安全仪表系统设计 投用过程投用过程试验包括系统硬件确认、软件确认、功能试验、性能试验、可靠性试验等。FAT前系统内的组态及性能正常，所有装配、软件生成及系统可以正确完成执行，系统性能完全负荷所有标准。工厂联合测试（工厂联合测试（IFAT）指完成与三方系统之间的测试验收。主要内容包括：通讯的冗余功能测试、通讯故障报警测试、所有通讯点对点测试等。在现场所有机柜安装和接线完成后，对整体系统100%的功能测试，包括与所有外在系统的接口，网络通信。在测试之前，机柜外的接线全部已经完成。工厂验收测试（工厂验收测试（FAT）现场验收测试（现场验收测试（SAT）四四 投用前系统测试及验收投用前系

39、统测试及验收1、系统配置检查、系统配置检查：按照系统配置清单核对每个机架每个模块的位置、型号、数量是否完全符合，：按照系统配置清单核对每个机架每个模块的位置、型号、数量是否完全符合，I/O冗余设置、冗余设置、联锁通道分配（三选二、二选二的联锁点分布到不同卡件上）是否按要求执行联锁通道分配（三选二、二选二的联锁点分布到不同卡件上）是否按要求执行。2、机柜外观、系统电缆、配线、线号、电缆槽盒、系统电缆号打印是否清晰、正确、电源供电和机柜接地检查。、机柜外观、系统电缆、配线、线号、电缆槽盒、系统电缆号打印是否清晰、正确、电源供电和机柜接地检查。3、上电检查：打开每个机架对应的空开供电，查看每个模块完

40、成上电自检测是否正常，通过温控开关和接近开、上电检查：打开每个机架对应的空开供电，查看每个模块完成上电自检测是否正常，通过温控开关和接近开关分别启动机柜内的风扇和照明。关分别启动机柜内的风扇和照明。4、电源供电模块检查：断开所有机架上部电源，对冗余电源进行测试。、电源供电模块检查：断开所有机架上部电源，对冗余电源进行测试。5、主处理器三重化检查：检查处理器、主处理器三重化检查：检查处理器 单模式、双模式下是程序否能够正常运行（带有应用程序）。单模式、双模式下是程序否能够正常运行（带有应用程序）。6、在线更换、在线更换I/O 模块测试：对每一个模块测试：对每一个I/O卡在线更换操作，查看当热备插

41、槽安装备用卡时，程序是否能够正常运卡在线更换操作，查看当热备插槽安装备用卡时，程序是否能够正常运行，是否能够热切换。行，是否能够热切换。7、通道检查，打点测试、通道检查，打点测试A、模拟输入检查、模拟输入检查 1)在在I/O 接线表的基础上，通过信号发生器测试经过端子柜的每个点。对所有的接线表的基础上，通过信号发生器测试经过端子柜的每个点。对所有的AI 点执行三点检查（即点执行三点检查（即0,50%,和和 100%)；从监视屏幕上查看显示结果（；从监视屏幕上查看显示结果（4 mA、12 mA、20mA），精度要求为），精度要求为8196、24576、40956。B、数字输入、数字输入DI检查检

42、查：按照端子接线图在端子柜端子上短接来进行测试。：按照端子接线图在端子柜端子上短接来进行测试。从监视屏幕上观察和读出点的状态。从监视屏幕上观察和读出点的状态。C、数字输出、数字输出DO检查检查：强制每个使用的数字输入点，查看数字输出模块上相应的：强制每个使用的数字输入点，查看数字输出模块上相应的LED 灯应点亮灯应点亮,检查输出电压是检查输出电压是否为否为24V DC。当强制取消时，当强制取消时，LED 灯熄灭。灯熄灭。安全系统硬件测试及验收安全系统硬件测试及验收四四 投用前系统测试及验收投用前系统测试及验收1、按照设计、工艺、设备要求确认联锁设定值，确认联锁第一事件记录功能、按照设计、工艺、

43、设备要求确认联锁设定值，确认联锁第一事件记录功能、SOE功能。功能。2、对所有联锁画面进行检查确认，包括与工艺需求核对、变量准确性，联锁设定值。对所有联锁画面进行检查确认，包括与工艺需求核对、变量准确性，联锁设定值。3、按照功能逻辑图进行模拟测试，系统逻辑图要求与功能逻辑图相符合。按照功能逻辑图进行模拟测试，系统逻辑图要求与功能逻辑图相符合。4、在线修改应用程序测试，将一个不重要的、可预知结果的修改写到应用程序中，、在线修改应用程序测试，将一个不重要的、可预知结果的修改写到应用程序中，执行部分下装，观察状态的变化。执行部分下装，观察状态的变化。5、输入输出等的变化在、输入输出等的变化在HMI上

44、监控是否与变化量一致，联锁变量是否与上监控是否与变化量一致，联锁变量是否与SOE显示结显示结果一致。果一致。软件测试及验收软件测试及验收四四 投用前系统测试及验收投用前系统测试及验收FAT测试报告测试报告四四 投用前系统测试及验收投用前系统测试及验收安全仪表系统管理制度安全仪表系统管理制度 联锁分为工艺联锁和设备联锁联锁分为工艺联锁和设备联锁 联锁的增补、摘除和变更 HARZOP分析和联锁保护系统SIL评估联锁台账的建立及变更1234 联锁保护系统维护、维修、巡检及备份等5联锁功能的联合校验五五 安全仪表系统管理安全仪表系统管理 五五 安全仪表系统管理安全仪表系统管理 5五五 安全仪表系统管理

45、安全仪表系统管理安全仪表系统的管理安全仪表系统的管理五五 安全仪表系统管理安全仪表系统管理 1 1、组成设备完整性仪表专业团队，成立控制系统和阀门攻关小组，定期开展专项工作、组成设备完整性仪表专业团队，成立控制系统和阀门攻关小组，定期开展专项工作5 5、建立仪表生命周期运行故障维修记录，推行寿命周期强制保养，提高安全仪表可靠性、建立仪表生命周期运行故障维修记录，推行寿命周期强制保养，提高安全仪表可靠性6 6、开展各装置的、开展各装置的SILSIL评估工作，进一步优化联锁功能设置评估工作，进一步优化联锁功能设置4 4、制定安全仪表预防性维护工作策略，对全年工作统筹计划、制定安全仪表预防性维护工作

46、策略，对全年工作统筹计划2 2、开展安全仪表、开展安全仪表KPIKPI指标评比，如联锁系统动作正确率、联锁回路投用率、联锁阀门故障率指标评比，如联锁系统动作正确率、联锁回路投用率、联锁阀门故障率3 3、开展仪表隐患排查、通过隐患风险分析，落实隐患的矩阵分级管理、开展仪表隐患排查、通过隐患风险分析，落实隐患的矩阵分级管理安全仪表系统的管理安全仪表系统的管理 五五 安全仪表系统管理安全仪表系统管理 五五 安全仪表系统管理安全仪表系统管理集成调试验收详细工程设计 安全仪表全生命周期主要活动框图安全仪表全生命周期主要活动框图2.过程危险与风险评估3.给保护层分配安全功能5.编制SIS技术规格书其他降低风险方法设计8.SIS集成、调试与验收9.SIS操作、运行与维护11.SIS变更12.SIS停用基础工程设计操作运行维护停用过程危险与风险评估报告SIS技术规格书SIS工程设计图纸SIS技术规格书（初步）SIS集成组态文件SIS验收测试报告SIS操作维护规程SIS操作维护报告SIS变更报告4.SIL等级评估及审查1.工艺概念设计10.SIS周期性功能测试6.SIS基础工程设计7.SIS详细工程设计安全功能分配报告SIS硬件配置图（初步）SIS功能逻辑图（初步）SIS周期性功能测试报告SIL等级评估审查报告SIS验证评估报告 谢谢！中韩（武汉）石油化工有限公司中韩（武汉）石油化工有限公司