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[摘 要]阐述了SIS系统在歧化装置中的重要性,着重介绍了SIS安全仪表系统的基本结构、主要功能,简要分析SIS系统在歧化装置中的实现过程。
[关键词]SIS安全仪表系统;联锁;SM controller
中图分类号:TP312 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)36-0200-01
0 引言
石油化工生产具有高温、高压、易燃、易爆等特点,近年来对生产过程和安全要求也是越来越高。目前,工业过程控制一般用DCS分散控制系统来实现。DCS系统的处理量大、通讯复杂,扫描周期也较长,设计时不能利用DCS来完成装置的联锁保护功能。为此大型石油化工企业一般用DCS来实现常规控制,同时利用SIS系统来实现联锁保护功能。SIS系统能确保生产装置在遇到异常情况时,能按照预先设定的程序回到安全状态[1]。
1 SIS系统的结构与特点
SIS是SAFETY INSTRUMENTED SYSTEM 的缩写,中文简称安全仪表系统。通常SIS是由传感器(sensing elements)、逻辑运算单元(logic solver)和最终执行单元(actuating elements)组成的控制系统。设计用于当生产过程的预定条件受到冲击时,自动地将其置于安全状态[2]。SIS系统示意图如下所示:
显然,SIS的功能性和可靠性是由其所有的组成部分的可靠性决定的。Safety Manager 是SIS的逻辑控制单元,是安全控制网络的主体。
2 SIS系统在歧化装置中的应用
2.1 歧化反应工艺流程简介
甲苯塔顶回流泵(P-968A/B)出口的甲苯、重芳烃塔回流泵(P-983A/B)出口的C9+芳烃混合经歧化进料换热器(E-904)换热后,与罐区C9+罐(G-2803罐,作为中间罐)来的C9+芳烃一起进入歧化进料缓冲罐(D-901),经歧化进料泵(P-901A/B)抽出,通过FIC9004控制流量,与从循环氢压缩机(K-901)来的循环氢气一起进入反应进出料换热器(E-901)混合后与反应产物换热,再进入歧化进料加热炉(F-901)中加热到反应温度,进入反应器(R-901)中进行反应。根据工艺要求,反应器进料流量不能太低,为了装置的可靠性高,反应器进料流量设置2OO2联锁。当FT9004,FT9004A同时低时关闭反应器进料阀。
2.2 联锁逻辑在SIS中的实现
联锁逻辑图见图2所示:
在该联锁逻辑图中有两个硬点:反应器进料流量FT-9004和FT-9004A。两个软点:旁路开关FT-9004BS和复位反应器进料按钮HS-9001RS,还有一个内部点,来自UC902。有四个逻辑输出:反应器进料切断阀USOV-9001,反应器进料调节阀FSOV-9004,反应器进料旁路阀FSOV-9006和控制室报警灯UC-901。反应器流量一次部件为标准孔板,流量变送器开方在SIS内部实现。为此, Safety builder 中专门做了一个实现流量变送器开方的功能块。
在SIS联锁组态中,基于故障安全原则:0报警1正常。在反应器进料联锁逻辑中,下面分析逻辑功能:在正常情况下,旁路开关FT-9004BS输出信号为“0”,复位开关HS-9001RS输出为“0”。FT-9004流量低于86.7m3/h,则输出“0”,FT-9004A亦是如此。若两个流量同时低于86.7m3/h,则经过或门(or)后输出为“0”,再与FT-9004BS相或后输出为“0”,再经过与门(And)后输出为“0”,电磁阀失电,三个进料阀全关,UC-901灯屏亮,实现安全控制。
3 结束语
安全仪表系统(SIS)作为一套安全保护系统,其责任和重要性不言而喻。一个好的安全联锁保护系统必须具有高可靠性、安全性和实用性。Honeywell 的SIS 安全仪表系统在歧化装置的正常投用确保了装置的安全、平稳运行。
参考文献
[1] Safety Manager 中文参考手册:Safety Manager R131.霍尼韦尔中国自动化学院,2009
[2] 王霆,范玉佩,江秋林。ESD緊急停车系统手册:可编程控制器与紧急停车系统(仪表维修工技术培训读本)[M].北京:ICS Triples 亚太公司中国代表处,2005。
作者简介
李春璐(1985—),女,2008年7月毕业于辽宁石油化工大学自动化专业,工学学士学位,芳烃厂仪表车间仪表维修工,助理工程师,现从事领域为化工自动化控制与仪表维护。
[关键词]SIS安全仪表系统;联锁;SM controller
中图分类号:TP312 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)36-0200-01
0 引言
石油化工生产具有高温、高压、易燃、易爆等特点,近年来对生产过程和安全要求也是越来越高。目前,工业过程控制一般用DCS分散控制系统来实现。DCS系统的处理量大、通讯复杂,扫描周期也较长,设计时不能利用DCS来完成装置的联锁保护功能。为此大型石油化工企业一般用DCS来实现常规控制,同时利用SIS系统来实现联锁保护功能。SIS系统能确保生产装置在遇到异常情况时,能按照预先设定的程序回到安全状态[1]。
1 SIS系统的结构与特点
SIS是SAFETY INSTRUMENTED SYSTEM 的缩写,中文简称安全仪表系统。通常SIS是由传感器(sensing elements)、逻辑运算单元(logic solver)和最终执行单元(actuating elements)组成的控制系统。设计用于当生产过程的预定条件受到冲击时,自动地将其置于安全状态[2]。SIS系统示意图如下所示:
显然,SIS的功能性和可靠性是由其所有的组成部分的可靠性决定的。Safety Manager 是SIS的逻辑控制单元,是安全控制网络的主体。
2 SIS系统在歧化装置中的应用
2.1 歧化反应工艺流程简介
甲苯塔顶回流泵(P-968A/B)出口的甲苯、重芳烃塔回流泵(P-983A/B)出口的C9+芳烃混合经歧化进料换热器(E-904)换热后,与罐区C9+罐(G-2803罐,作为中间罐)来的C9+芳烃一起进入歧化进料缓冲罐(D-901),经歧化进料泵(P-901A/B)抽出,通过FIC9004控制流量,与从循环氢压缩机(K-901)来的循环氢气一起进入反应进出料换热器(E-901)混合后与反应产物换热,再进入歧化进料加热炉(F-901)中加热到反应温度,进入反应器(R-901)中进行反应。根据工艺要求,反应器进料流量不能太低,为了装置的可靠性高,反应器进料流量设置2OO2联锁。当FT9004,FT9004A同时低时关闭反应器进料阀。
2.2 联锁逻辑在SIS中的实现
联锁逻辑图见图2所示:
在该联锁逻辑图中有两个硬点:反应器进料流量FT-9004和FT-9004A。两个软点:旁路开关FT-9004BS和复位反应器进料按钮HS-9001RS,还有一个内部点,来自UC902。有四个逻辑输出:反应器进料切断阀USOV-9001,反应器进料调节阀FSOV-9004,反应器进料旁路阀FSOV-9006和控制室报警灯UC-901。反应器流量一次部件为标准孔板,流量变送器开方在SIS内部实现。为此, Safety builder 中专门做了一个实现流量变送器开方的功能块。
在SIS联锁组态中,基于故障安全原则:0报警1正常。在反应器进料联锁逻辑中,下面分析逻辑功能:在正常情况下,旁路开关FT-9004BS输出信号为“0”,复位开关HS-9001RS输出为“0”。FT-9004流量低于86.7m3/h,则输出“0”,FT-9004A亦是如此。若两个流量同时低于86.7m3/h,则经过或门(or)后输出为“0”,再与FT-9004BS相或后输出为“0”,再经过与门(And)后输出为“0”,电磁阀失电,三个进料阀全关,UC-901灯屏亮,实现安全控制。
3 结束语
安全仪表系统(SIS)作为一套安全保护系统,其责任和重要性不言而喻。一个好的安全联锁保护系统必须具有高可靠性、安全性和实用性。Honeywell 的SIS 安全仪表系统在歧化装置的正常投用确保了装置的安全、平稳运行。
参考文献
[1] Safety Manager 中文参考手册:Safety Manager R131.霍尼韦尔中国自动化学院,2009
[2] 王霆,范玉佩,江秋林。ESD緊急停车系统手册:可编程控制器与紧急停车系统(仪表维修工技术培训读本)[M].北京:ICS Triples 亚太公司中国代表处,2005。
作者简介
李春璐(1985—),女,2008年7月毕业于辽宁石油化工大学自动化专业,工学学士学位,芳烃厂仪表车间仪表维修工,助理工程师,现从事领域为化工自动化控制与仪表维护。