化工裝置中緊急停車系統的應用

張宏文

（寧夏英力特化工股份有限公司，寧夏石嘴山 753201)

化工裝置中緊急停車系統的應用

張宏文

（寧夏英力特化工股份有限公司，寧夏石嘴山 753201)

化學生產工藝中的緊急停車系統是確?；どa安全的主要系統裝置，它也是確保生產操作人員以及生產設備設施安全的重要裝置。介紹了緊急停車系統的基本概念及其應用實例，從而加深對該系統的了解。

化工裝置；緊急停車系統；應用

緊急停車系統，其作用是當生產過程中出現緊急情況或者需要進行停車處理時，它能夠做出精準的檢測并進行具體的響應操作，以確保整個化工裝置停留在一個相對安全的水平，從而保障整個化工裝置以及操作人員的安全。

1 關于緊急停車系統的概述

1.1 安全系統層次

（1）在進行安全系統設備選型的過程中，對于裝置的設計、使用、安裝等各個方面都做了充足的考慮，使整個安全生產裝置自身具備一定的安全性能。但這種降低風險的安全保障遠遠無法滿足化學生產的實際需要。

（2）過程控制系統。在緊急停車系統裝置中，分布著不同的系統控制設備，如集散控制系統（DCS）、可編程控制器（PLC）等過程控制系統。它能夠對化工工藝中的生產過程進行連續性的動態控制，使整個裝置能夠保持一個平穩操作的狀態，從而降低整個化工裝置所具有的風險值。

（3）緊急停車系統（ESD）是控制系統之外的獨立系統，它能夠對整個化工生產的過程進行監控，對生產中存在的風險進行預判，進而降低可能存在的事故。可以說它是用于確保安全生產的最高層級。

1.2 系統區分

ESD與DCS二者都是用于保障化工裝置生產安全的。但是二者又有著顯著的不同。DCS系統的主要作用在于控制生產過程中動態參數指標，確保在安全生產的前提下可以生產出符合產品設計要求的產品。而ESD系統則是對于生產過程中的一些關鍵性的工藝以及設備參數進行不間斷檢測的。所以通常情況下ESD系統是靜態的，它不會產生任何的動作，但一旦生產過程中的參數出現異常或是設備出現故障，ESD系統就會依照既定的程序開展相應的安全處理的動作，以確保整個裝置都能夠符合安全生產的要求。對于二者的區分：DCS：動態控制、故障自動顯示、維修時間不太關鍵、可自動/手動切換；ESD：靜態監護與保護、必須測試潛在故障、維修時間關鍵、永遠不允許離線。

2 關于緊急停車系統（ESD）的設計原則

2.1 ESD選型

（1）參考原則：系統的安全性。在選則產品或是系統時首先應當將其所具備的穩定性和性質作為主要參考依據，通過對其運行無故障的時間平均值進行參數比較，從而得出其所具有的可靠度；系統的可用性，是指系統在整個任務過程中所具有的可能性。通常來講系統的可用性增加，平均運行無故障的時間就會增長，維修的時間就會減少。

（2）選型依據：依照緊急停車系統的設計目的，在進行系統設計時首先需要滿足整個裝置的安全等級需求。而目前所使用的選型技術和配置方式都是依據國家所出臺的安全等級作為參考標準（表1）。

表1 安全要求等級對比

2.2 獨立設置原則

由表1可知，兩種系統所存在的主要的區別。值得注意的是，在很多的情況下DCS系統的一些回路需要進行手動操作。因此，若將緊急停車系統設置在DCS之內，在出現異常情況時，工作人員要依靠自身進行情況判斷處理，無形中增加了風險。因此，在安全等級要求下，兩種系統必須分離開。

2.3 故障安全原則

要對故障出現的狀態進行判斷，依據狀況出現的實際情況考慮哪種情況導致的故障發生概率最大。

2.4 綜合考慮原則

緊急停車系統需要符合安全功能要求，同時還必須具有較高的可靠程度。安全性能越高，設備的停車次數就會越多，維修的時間就會拉長，并降低了系統的可用性。但在化工生產過程中一旦停車就會造成比較嚴重的經濟損失，因此必須將安全生產與經濟掛鉤，進行綜合性的評定，從而確保系統既有可靠性又有可用性。

3 系統的實際應用

以加氫溶劑裝置為例，這種裝置中含有較多的化學物質，因而具有易燃、易爆的生產風險，所以為了確保裝置安全運行內設了21套的安全系統。

依據化工裝置的特點以及安全生產等級要求，該系統主要采用的是現場總線控制系統（FSC）系統。這種系統不僅具有高等級的安全性能，同時其硬件也非?？煽?。它能夠有效地解除系統中存在的冗余，并提升了整個安全控制系統的故障容錯能力。ESD在整個系統中所能發揮的作用非常明顯，它不僅能夠對整個系統中的安全穩定性提供一定的保障。同時，如果發生事故，它還能夠針對于事故進行記錄。一旦運行狀態出現異常就會進行記錄，每次的跳變情況。包括系統內部的定時器、計數器等數據。以及被強制歸零的變量以及復位的系統，ESD

系統的自檢功能都能夠如實地將記錄打印出來，給相關的工作人員提供一定的參考依據，更加準確地找出事故的原因。

4 結束語

緊急停車系統的可靠性能及可用性與系統中的各個單元、環節密切相關。在設計過程中必須嚴格依照安全設計標準，結合化工生產工藝進行逐級推敲，從而確保緊急停車系統在化學裝置中能夠發揮其真正的作用。

Application of Emergency Parking System in Chemical Plant

Zhang Hong-wen

The emergency stop system in chemical production process is the main system device to ensure the safety of chemical production.It is also an important device to ensure the safety of production operators and production facilities.This article will introduce the basic concept of emergency stop system and its application examples，so as to deepen the understanding of the system.

chemical plant；emergency stop system；application

TP273

B

1003–6490（2017）11–0143–02

2017–09–11

張宏文（1975—），男，寧夏平羅人，工程師，主要研究方向為化工企業安全生產管理。