中小型企業(yè)該如何增設(shè)安全儀表系統(tǒng)
近些年來,安全儀表系統(tǒng)(以下簡稱SIS)是石化、化工等行業(yè)一個非常熱門的話題,然自2014年11月安監(jiān)總管三發(fā)布(2014)116號文件以來,有些中小型民企會考慮到費用方面一直未增設(shè)SIS,也有的企業(yè)是有想法,但不知道如何入手,我接觸過個別企業(yè),說是SIS,其實充其量也只是緊急停車系統(tǒng)(ESD)。 那么SIS到底是什么一個東西呢,在這里我根據(jù)我的理解,給大家講解一下,如何增設(shè)SIS。 SIS被稱為安全相關(guān)系統(tǒng)(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(zhí)行一個或多個安全儀表功能的儀表系統(tǒng)。SIS是由傳感器(如各類開關(guān)、變送器等)、邏輯控制器、以及最終元件(如電磁閥、電動門等)的組合組成。 從這個解釋中,我們可以知道,SIS包括檢測儀表、控制系統(tǒng)、執(zhí)行器,這時有人說基本過程控制系統(tǒng)(以下簡稱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圖片,圖片部分節(jié)選自GB50770-2013石油化工安全儀表系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范 石油化工工廠或裝置的典型多保護(hù)層結(jié)構(gòu)。 保護(hù)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。接下來關(guān)于SIS的生命周期,我用八步來表述一下。 那么到底如何才能正確增設(shè)SIS呢,我們要頭開始說起,根據(jù)安監(jiān)總管三(2014)116號文件,提到涉及到“兩重點一重大”的化工裝置的危險化學(xué)品存儲設(shè)施,均需要設(shè)置SIS。如果我們的公司屬于這一類的企業(yè),那就沒有懸念,必須要設(shè)置SIS;如果我們的公司不屬于這一類的企業(yè),但是當(dāng)?shù)氐陌脖O(jiān)部門提出整改,需要上SIS的,那也必須要上SIS。我們還需要記住一點,規(guī)范只是基本的,我們可以在規(guī)范的基礎(chǔ)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分析或類似的分析還有很多,根據(jù)安監(jiān)總管三(2013)76號文件提出建設(shè)單位在建設(shè)項目設(shè)計合同中應(yīng)主動要求設(shè)計單位對設(shè)計進(jìn)行危險與可操作性(HAZOP)審查,目前我們國內(nèi)基本上都是用HAZOP,通過HAZOP分析后再通過LOPA分析法(AQT3054-2015)我們可以確定出每個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(guī)格書(安全功能要求),下圖為某公司的HAZOP分析后,確定SIL2回路9個,SIL1回路49個,沒有邏輯要求,但需要在SIS中顯示的回路23個。另外9個可以在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(shè)計資質(zhì)的設(shè)計院,設(shè)計院會根據(jù)HAZOP分析報告或SRS規(guī)格書,以及各位業(yè)主們的習(xí)慣,再加設(shè)計規(guī)范(HGT20511、SHT3018、GBT 50770等等),設(shè)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(shù)據(jù)表、調(diào)節(jié)閥/切斷閥數(shù)據(jù)表、控制系統(tǒng)規(guī)格書(設(shè)計院會參照有相關(guān)經(jīng)驗的軟硬件資料),等等設(shè)計數(shù)據(jù)。 根據(jù)設(shè)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(tǒng)、執(zhí)行器。所謂的相關(guān)資質(zhì),即通過某些機(jī)構(gòu)鑒定出來的SIL1、2、3、4這一類的等級,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(dá)等)、流量計等等一系列的檢測儀表,如有必要需要廠家提供SIL定級的證書,如果沒有SIL定級的證書,則需要廠家提供各類數(shù)據(jù),如λsd、λsu、λdd、λdu等等相關(guān)的數(shù)據(jù),用于后期的SIL定級的驗算。 檢測儀表、控制系統(tǒng)、執(zhí)行器采購后,設(shè)備到現(xiàn)場或到相關(guān)廠家驗收的工作,一般檢測儀表是貨到后開箱驗收。作為業(yè)主可以組織施工單位、監(jiān)理單位、供應(yīng)單位共同來進(jìn)行驗收,包括外觀、資料、報告、證書等等;控制系統(tǒng)的驗收跟ESD類似,需要一個出廠測試驗收計劃也就是我們常說的FAT驗收;執(zhí)行器的驗收分為兩一種,一種是發(fā)貨前至制造方驗收,這與正常的閥門一樣,另一種是貨到現(xiàn)場后,開箱驗收。需要注意的是很多小型企業(yè)只會貨到現(xiàn)場驗收,這樣如果發(fā)現(xiàn)不符合要求的,需要返廠處理的,額外產(chǎn)生費以外,還有可能會給施工周期帶來影響。 根據(jù)所采購的設(shè)備數(shù)據(jù),以及制造商提供的λsd、λsu、λdd、λdu等等相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行SIL定級驗證,驗證后的數(shù)據(jù)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(rèn)定SIS為正確的系統(tǒng),如果不符合,則需要通過對所選的儀表進(jìn)行重新設(shè)計(一般需要設(shè)計院出具設(shè)計變更),設(shè)計在此時可能會考慮增加設(shè)備來滿足要求,如增加變送器、增加執(zhí)行器、邏輯改為二取二或三取二等方式來滿足各SIF回路的正確性。 檢測儀表與執(zhí)行器的安裝調(diào)試按常規(guī)儀表進(jìn)行安裝,但調(diào)試必須有獨立的調(diào)試記錄,控制系統(tǒng)的安裝也ESD類似,同樣涉及到調(diào)試的,必須的調(diào)試記錄及調(diào)試報告。常見的調(diào)試記錄有:J601變送器、轉(zhuǎn)換器調(diào)校記錄;J603調(diào)節(jié)閥、執(zhí)行器、開關(guān)閥調(diào)校記錄;J604指示、記錄儀調(diào)校記錄;J605熱電偶、熱電阻調(diào)校記錄;J614DCS基本功能檢測記錄;J615報警、聯(lián)鎖系統(tǒng)及可編制程序控制器(PLC)調(diào)試記錄;J616檢測、調(diào)節(jié)系統(tǒng)及DCS調(diào)試記錄;在J617DCS機(jī)柜、儀表盤、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,完成后填寫儀表聯(lián)鎖確認(rèn)表,大型的裝置聯(lián)鎖一般由設(shè)備專業(yè)牽頭,如果只是簡單的儀表聯(lián)鎖,則由自控專業(yè)聯(lián)同工藝專業(yè)人員共同完成。并填寫儀表聯(lián)鎖確認(rèn)表。 至此,SIS系統(tǒng)調(diào)試完成即可以投入使用,在投入使用的時候后,我們需要做的是對SIS系統(tǒng)進(jìn)行管理,有過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的管理必須落實下去,主要涉及到為安全生產(chǎn)需要聯(lián)鎖變更。常見的是工作票制度,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(zhí)行時,還需要兩人作業(yè)。各單位組織架構(gòu)不同,審批級別不同,相關(guān)的聯(lián)鎖類表格還需要跟自己單位的組織結(jié)構(gòu)結(jié)合起來。 安全生產(chǎn)不能完全依賴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,既然我們增設(shè)SIS,我們就要好好的用起來,讓其在安全生產(chǎn)中發(fā)揮出他的作用。