(11)--安全联锁系统化工过程安全.ppt

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1、安全安全联锁联锁系统系统12023/12/29 19:44化工过程安全案例1 中石化九江分公司“312”爆炸事故n2018年年3月月12日日16时时15分，分，中石化九江分公司中石化九江分公司60万吨万吨/年年柴油加氢装置原料缓冲罐发柴油加氢装置原料缓冲罐发生爆炸着火事故，造成生爆炸着火事故，造成2人人死亡，死亡，1人受伤。人受伤。3月月20日，日，国家安监总局就该事故发生国家安监总局就该事故发生警示。警示。22023/12/29 19:44化工过程安全事故原因分析事故原因分析事故直接原因是循环氢压缩机因润滑油压力低而停机后，加氢原料进料泵随即联锁停泵，但因泵出口未设置紧急切断且单向阀功能失效

2、，加之操作人员未能第一时间关闭泵出口手阀，反应系统内高压介质（压力5.7MPa）通过原料泵出入口倒窜入加氢原料缓冲罐，导致缓冲罐超压爆炸着火。32023/12/29 19:44化工过程安全事故原因分析事故原因分析暴露的问题：n本质安全水平低，加氢原料进料泵出口未设置紧急切断阀，后期多次改造中也未进行完善；n设备设施维护保养不到位，未能及时对泵出口单向阀进行检查维护，事故后拆检发现单向阀已失效。42023/12/29 19:44化工过程安全案例2 江西九江之江“72”爆炸事故n2017年年7月月2日日17点点左左右右，江江西西省省彭彭泽泽县县九九江江之之江江化化工工有有限限公公司司对对（邻邻）硝

3、硝车车间间反反应应釜釜爆爆炸炸，造造成成3人人死死亡亡、3人人受受伤伤，直直接经济损失约接经济损失约2380万元。万元。52023/12/29 19:44化工过程安全事故原因分析事故原因分析n九江之江化工公司违法购买、安装和使用已报废且存在严重质量缺陷的反应釜，搅拌桨不能持续搅拌，导致反应釜内物料局部反应较为激烈，速率难以控制；n该公司在生产过程中违规停用了控制压力、温度的安全联锁装置，致使反应釜温度、压力的异常升高不能得到及时有效控制，超过了工艺要求的安全控制范围，最终导致温度、压力异常升高而发生爆炸。62023/12/29 19:44化工过程安全案例3 浙江华邦医药“13”爆炸火灾事故n2

4、017年年1月月3日日8时时50分，浙江华邦医药化工分，浙江华邦医药化工有限公司有限公司C4车间发生爆车间发生爆炸火灾事故，造成炸火灾事故，造成3人人死亡，直接经济损失死亡，直接经济损失400多万元多万元。72023/12/29 19:44化工过程安全事故原因分析事故原因分析n对蒸汽旁通阀管控不到位，既未采取加锁等措施杜绝使用，也未在旁通阀上设置警示标志，在作业工人违规使用蒸汽旁路通道时，未能发现并纠正，致使反应釜温度和蒸汽联锁切断装置失去作用；n未对生产工艺进行风险论证，未掌握环合反应产物特点，对生产工艺关键节点控制不到位，安全操作规程未细化，且操作规程与设计工艺实际操作内容不相符。8202

5、3/12/29 19:44化工过程安全安全联锁系统重要性安全联锁系统重要性92023/12/29 19:44化工过程安全保护层模型保护层模型 （洋葱模型）（洋葱模型）社区紧急响应社区紧急响应全厂紧急响应全厂紧急响应物理防护物理防护(防护堤防护堤)物理防护物理防护(释放设备释放设备)安全联锁系统安全联锁系统关键报警关键报警,操作员监控操作员监控,人工干预人工干预基本控制基本控制,工艺报警工艺报警,操作员监控操作员监控工艺工艺设计设计LAHLAH1 1I I安全联锁系统重要性安全联锁系统重要性102023/12/29 19:44化工过程安全所有安全系统和外部风险减轻设施所减少的风险剩余风险允许风险

6、过程风险 必要的风险降低实际的风险降低工艺设计BPCS报警泄放SIS（SIL1,2,3）安全联锁系统重要性安全联锁系统重要性112023/12/29 19:44化工过程安全nGB/T20438/21109、GB/T50770标准，为安全仪表系统设计、开发和基于功能安全思想的安全管理提供了基本的理论依据和技术方法。n为加强化工安全仪表系统管理，防止和减少危险化学品事故发生，国家安全监管总局下发了关关于于加加强化工安全仪表系统管理的指导意见强化工安全仪表系统管理的指导意见。n中国石化集团公司发布了中中国国石石化化安安全全仪仪表表系系统统安安全全完完整整性性等等级级评评估估管管理理规规定定，规范安全

7、仪表系统安全完整性等级评估。n中国石油化工集团公司安全管理手册（版本号：M01-2015）要求企业应对生产装置开展安全仪表系统安全完整性等级（SIL）评估,并落实整改措施。安全联锁系统重要性安全联锁系统重要性122023/12/29 19:44化工过程安全n关关于于加加强强化化工工安安全全仪仪表表系系统统管管理理的的指指导导意意见见（安安监监总总管管三三 2014 116号号）中针对“两重点一重大”在役生产装置或储存设施提出，“要在全面开展HAZOP分析的基础上，结合风险降低的要求，评估现有安全仪表功能是否满足风险降低的要求。”n化化工工和和危危险险化化学学品品生生产产经经营营单单位位重重大大

8、生生产产安安全全事事故故隐隐患患判判定定标标准准（试试行）行）（安监总管三（安监总管三 2017 121号）中也明确指出：号）中也明确指出：涉及重点监管危险化工工艺的装置未实现自动化控制，系统未实现紧急停车功能，装备的自动化控制系统、紧急停车系统未投入使用,构成重大隐患。一级、二级重大危险源的危险化学品罐区未实现紧急切断功能；涉及毒性气体、液化气体、剧毒液体的一级、二级重大危险源的危险化学品罐区未配备独立的安全仪表系统也构成重大隐患。安全联锁系统定义安全联锁系统定义132023/12/29 19:44化工过程安全n安全安全联锁联锁/仪表仪表系统系统 Safety Instrumented Sy

9、stem（SIS）GB/T21109将安全仪表系统定义为：用来完成一个或多个安全仪表功能的仪表系统。n专业定义：专业定义：是指为以下目的而进行设计的传感器、逻辑控制器和最终元件组成的系统：当违反特定条件时，自动将工业过程设置到安全状态；当特定条件容许（容许功能）时，容许过程安全地向前进行；采取行动减轻工业危险的后果。安全联锁系统组成安全联锁系统组成142023/12/29 19:44化工过程安全Initiators(sensors)传感器(传感单元)Actuators(Final Elements)最终元件（执行单元）PLC(Logic Unit)逻辑控制器（逻辑单元）Flow transmi

10、tter流量传感器Pressure switch压力传感器Level Sensor 液位传感器Smoke detector 烟探头Gas detector气体探测器pH sensor pH传感器ESD valve 紧急关断阀Blowdown valve 高压放气阀Firewater pump 消防泵Acid injection pump 注酸泵安全联锁系统功能安全联锁系统功能152023/12/29 19:44化工过程安全基本功能：n保证生产的正常运转、事故安全联锁；n安全联锁报警；n联锁动作和投运显示。附加功能：n安全联锁延时；n分级安全联锁；n手动紧急停车；n安全联锁复位。安全联锁系统功能

11、2023/12/29 19:44化工过程安全16nESD紧急停车系统nF&GS火/气保护系统nSIS安全联锁系统nBMS燃烧炉控制系统nHIPPS高完整性压力保护系统n 安全联锁系统设计原则安全联锁系统设计原则172023/12/29 19:44化工过程安全n信号报警、联锁点的设置，动作设定值及调整范围必须符合生产工艺的要求；n在满足安全生产的前提下，应当尽量选择线路简单、元器件数量少的方案；n信号报警、安全联锁设备应当安装在震动小、灰尘少、无腐蚀气体、无电磁干扰的场所；n信号报警、安全联锁系统可采用有触点的继电器线路，也可采用无触点式晶体管电路、DCS、PLC来构造；n安装在现场的检测装置和

12、执行器应当符合所在场所的防爆、防火要求。安全联锁系统发展趋势安全联锁系统发展趋势182023/12/29 19:44化工过程安全n联锁机由通用工业控制计算机向专用联锁控制计算机发展；n可编程逻辑控制（PLC）系统较固态系统、继电器等应用将更加广泛；n安全联锁系统向着高可靠性、高安全性发展，由非冗余系统向冗余系统发展；n安全联锁系统向着电子化方向发展；n安全联锁系统向着站区一体化、区域一体化的方向发展。参考书nGB/T20438-2006，电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全S.北京：中国标准出版社，2006nGB/T21109-2007,过程工业领域安全仪表系统的功能安全S.北京：中国标准出版社，2007nGB/T 50770-2013，石油化工安全仪表系统设计规范S.北京：中国计划出版社，2013n白永忠，党文义等.保护层分析简化的过程风险评估M.北京：中国石化出版社，2010:1-188192023/12/29 19:44化工过程安全思考题：思考题：1.1.安全联锁装置在化工安全操作中起到什么作用？安全联锁装置在化工安全操作中起到什么作用？2.2.安全联锁装置由哪些部分组成？安全联锁装置由哪些部分组成？3.3.安全联锁装置一般安装在化工装置的什么位置？安全联锁装置一般安装在化工装置的什么位置？结束2023/12/29 19:44化工过程安全20