一級重大危險源新增安全儀表系統（SIS）經驗總結

王文生，宋 培，鄔永勝，包 杰，宮再哲

（內蒙古晨宏力化工集團有限責任公司，內蒙古 阿拉善盟 750336）

內蒙古晨宏力化工集團有限責任公司已于2017年7月15日在原有一級重大危險源投入了新增的安全儀表系統（SIS系統）。

1 原有一級重大危險源增加SIS系統背景

國家安全監管總局于2011年12月1日要求各地區企業開始執行《危險化學品重大危險源監督管理暫行規定》，文件中具體要求了在重大危險源建立健全的安全監測體系，完善控制措施。2014年11月13日國家安全監管總局再次頒布了安監總管三[2014]116號文件。文件中明確指出從2018年1月1日起，所有新建涉及“兩重點一重大”的化工裝置和危險化學品儲存設施要設計符合要求的安全儀表系統，從2020年1月1日起，應執行功能安全相關標準要求，設計符合要求的安全儀表系統。

目前國內多數涉及到“兩重點一重大”的化工企業對安全儀表系統（SIS）、緊急停車系統（ESD）及相關的安全保護措施設計、安裝、操作和維護管理等生命周期各階段，還存在危險與風險分析不足，系統聯鎖設計不合適、冗余容錯結構不合理、預防性維護策略針對性不強等問題。

該公司的一級重大危險源（3臺液氯貯槽）在項目建設的最初設計中僅是利用DCS系統、視頻監控系統、有毒有害檢測系統、緊急噴淋系統對其進行了生產控制和安全方面的監管與看護，為了達到國家安監總局及其他相關規定的要求并能夠將公司一級重大危險源安全隱患徹底消除，需要給公司原有的一級重大危險源重新設計和安裝一套SIS系統。

2 物料性質及工藝流程

2.1 液氯物理性質

液氯是一種黃綠色透明的油狀液體，有強烈的刺激性氣味，有毒，在15℃時比重為1.425 6，在標準狀況下，沸點為-34.6℃，凝固點為-101.5℃，遇水對鋼鐵有強烈腐蝕性。液氯是一種重要的化工原料，可用于冶金、紡織、造紙等工業，并且是合成鹽酸、聚氯乙烯、塑料、農藥等產品的原料。

2.2 液氯化學性質

液氯是一種很活潑的物質，可以和大多數的元素起化學反應，也能和許多化合物起反應。如：與氨反應生成氯化銨，與金屬反應生成鹽，與氫反應生成氯化氫，還可以和有機物發生反應。

2.3 液氯生產工藝流程簡述

圖1 液氯生產工藝流程簡圖

從氯氣處理過來的干燥氯氣經原氯分配臺，一部分去廢氯分配臺，一部分去氯氣液化機組，經液化器與氣液分離器，廢氯氣去廢氯分配臺，液氯去液氯儲槽．液氯從液氯貯槽流入液氯中間槽，充入液氯鋼瓶，液氯生產工藝流程簡圖見圖1。

包裝廢氯（鋼瓶中的液氯）經泵抽入氯氣緩沖罐，經廢氯緩沖罐，由氯氣泵輸送到氣液分離器，分離后的廢氯氣經酸霧分離器去廢氯分配臺，氣液分離器分離的循環硫酸經硫酸冷卻器冷卻到小于40℃后與酸霧分離器的硫酸再打回氯氣泵循環，當硫酸濃度小于90%時，從濃硫酸貯槽補充濃硫酸至氯氣泵入口，而稀硫酸排入稀硫酸貯槽出售。

3 SIS系統的控制方案

3.1 一級重大危險源檢測與控制要求

首先要對一級重大危險源進行過程危險分析（HAZOP分析），通過HAZOP分析得知一級重大危險源檢測與控制要求見表1。

表1 一級重大危險源檢測與控制的要求

3.2 聯鎖控制點

根據表1中各項要求并經過再次分析后決定將以下聯鎖進入SIS系統。

（1）液氯A貯槽液位高高聯鎖進口切斷閥關閉。

（2）液氯A貯槽液位低低聯鎖出口切斷閥關閉。

（3）液氯B貯槽液位高高聯鎖進口切斷閥關閉。

（4）液氯B貯槽液位低低聯鎖出口切斷閥關閉。

（5）液氯C貯槽液位高高聯鎖進口切斷閥關閉。

（6）液氯C貯槽液位高高聯鎖出口切斷閥關閉。

（7）進入 SIS 系統的控制點為 AI－3、DO－6。

SIS系統回路設計圖及SIS系統與輔操臺聯鎖關系圖分別見圖2、圖3。

圖2 SIS程序回路設計圖

圖3 SIS系統與輔操臺聯鎖關系圖

4 對SIS系統的要求

4.1 檢測儀表選擇要求

（1）不需要在原壓力容器再次開口。

（2）滿足介質（液氯）檢測要求，儀表精度必須達到 1．5 級。

（3）必須得到安監部門認可的SL3等級認證。

（4）必須具備遠傳和就地顯示的功能。

（5）必須有至少10家以上相同工況的使用業績。

4.2 控制系統選擇要求

（1）為了防止病毒侵入而造成重大安全損失，必須為國內自主研發產品。

（2）必須得到安監部門認可的SL3等級認證。

（3）所有儀表信號進入系統必須為硬接線。

（4）不得與其他系統存在任何形式的通訊或其他方式的連接。

（5）信號從輸入到輸出變化時間必須要在10～50 ms。

（6）系統設計要求設有工程師站、操作員站、系統帶有SOE功能、機柜與輔助操做臺信號連接形式必須為硬接線。

（7）冗余設備必須具備在線自診斷功能。

5 結語

一直以來，石化項目主要根據石油化工相關設計規范進行設計實施，并未就灌區是否設置安全儀表系統有強制要求，造成現有灌區存儲設備沒有預留給SIS系統檢測儀表的安裝位置。自有了SIS系統強制安裝的相關要求后，好多企業在原有設備如何安裝檢測儀表且能夠滿足SIS系統要求消除安全隱患方面一直是比較頭疼的問題。

綜上所述，通過這樣的設計既能滿足安全監管部門的要求也能讓企業減少一些不必要的投資。該系統已于2017年7月15日在該公司原有一級重大危險源投入使用，投入使用后可以有效的提高該公司一級重大危險源的可靠性、安全性，保證了生產、安全監管的穩定運行。