我公司液氯儲罐區安全儀表系統（SIS）改造實踐

摘 要：氯不僅有毒，有劇烈刺激作用和腐蝕性，在日光下與其它易燃氣體混合時發生燃燒和爆炸，如果設備設施本質安全水平低或安全管理存在缺陷，易造成泄漏中毒、火災和爆炸等事故的發生，給人員生命與財產造成重大損失。

關鍵詞：液氯儲罐區；安全儀表系統；改造實踐

前言：液氯作為一種重要的化工原料，列入《劇毒化學品名錄》，是毒性氣體，黃綠色、具強烈刺激性氣味，吸入人體能夠嚴重中毒，是第2.3類有毒氣體，職業接觸限值：MAC（最高容許濃度）（mg/m3）：1。被列人首批《重點監管的危險化學品目錄》（安監總管三[2011]95號）名列第一，是《危險化學品重大危險源辨識》（GB18218-2009）中可構成重大危險源的危險化學品，主要用于制造氯乙烯、環氧氯丙烷、氯丙烯、氯化石蠟等；用作氯化試劑，也用作水處理過程的消毒劑。為確保生產經營正常進行，各類型企業均設有液氯儲（區）。

一、液氯罐區安全儀表系統改造實施前現狀及相關背景情況

我公司為氯堿、聚氯乙烯生產企業，液氯為附屬產品。現液氯儲罐區有57m3臥式儲罐4臺，于2010年建成投入運行，正常生產最高儲存量根據相關要求達120t。我公司液氯儲罐區現場測量儀表嚴格按照相關標準規范與設計要求，選用國內外安全可靠的儀表。2011年12月1日起施行的《危險化學品重大危險源監督管理暫行規定》（國家安監總局第40號令）第十三條的規定：“對重大危險源中的毒性氣體、劇毒液體和易燃氣體等重點設施，設置緊急切斷裝置；毒性氣體的設施，設置泄漏物緊急處置裝置。涉及毒性氣體液化氣體、劇毒液體的一級或者二級重大危險源，配備獨立的安全儀表系統（SIS）。

二、液氯罐區安全儀表系統（SIS）改造實施

為早日完成安全儀表系統敢造工作，通過和設計單位及安全儀表系統供應商取得聯系經多次深入的技術交流與討論，確定了我公司液氯罐區安全儀表系統的改造實施方案，并于近日完成了改造，下面就改造工作介紹如下。

1.安全儀表系統（SS）改造前存在的問題

改造前，液氯罐區主要采用DCS集中控制與現場操作人員巡檢操作相結合方式，主要存在下幾方面問題

（1）原設計缺少必要的安全聯鎖，各工藝參數只有上、下限的報警在DCS，根據報警由DCS主控室操作員通知現場操作員采取措施進行人工操作控制，出現問題或突發事件必須依賴操作員的緊急應變處置能力。

（2）缺少足夠的、必要的緊急切斷閥，原設計只在每個儲罐出口安裝有電動切斷閥通過DCS遠程控制，如在液氯車過程中發生意外漏泄事故，無法立即進行切斷來阻止事故的擴大蔓延。

（3）因原DCS控制系統未設計必要的安全聯鎖，如系統出現故障，則無法確保液氯罐區的安全操作與停車。為從根本上改善和提升液氯罐區的本質安全水平，必須依據相關標準規范設置一套與DCS操作控制系統分開、獨立的安全儀表系統。

2.安全儀表系統（SIS）改造

依據《危險化學品重大危險源監督管理暫行規定）（國家安監總局第40號令）及（石油化工安全儀表系統設計規范（GB/T50770-2013）要求，我公司首先委托天津天辰設計院完成了液氯罐區安全僅表系統的改造工程設計，再根據設計文件及相關標準規范要求組織招標，確定安全儀表系統（SIS）的供貨承包商，進行了設備的采購安裝與調試現已投入正常運行。

本次改造涉及液氯儲罐的安全儀表系統，屬于安全儀表技術領域。其解決了現有液氯儲罐的DCS系統存在更大的安全隱患等問題。本液氯儲罐SIS系統控制四個液氯儲罐，在進料管和出料管上分別設有進料緊急切斷閥組和出料緊急切斷閥組，緊急切斷閥為氣動開關閥；每個液氯儲罐設有兩套液位遠傳儀表，一套為磁性液位計一套為外測式物位計；一套溫度遠傳儀表。SIS系統可以檢測四個儲罐液位、溫度數值。液氯儲罐SIS系統聯鎖分別為液位超高、超低聯鎖。

當SIS系統聯鎖參數超過設定的限制后，相應的位號將產生聯鎖動作；即使觸發聯鎖動作的參數全部回歸到正常值，產生聯鎖動作的位號也不會自動解除聯鎖動作狀態，而需要人工進行復位操作。

具體實施過程為：

（1）在設計前通過對本項目各節點的HAZOP分析，根據可能的危險因素的后果及其嚴重程度，確定了各節點的風險等級：本項目液氯儲罐屬于中風險節點，其通過裝置現有及建議增設的安全措施降低風險。另外，為了防止儀表功能失效造成嚴重后果，通過風險圖法進一步確定安全相關系統的安全完整性等級（SIL）。相關工藝、設備及自控專業設計人員與公司相關專業技術及安全生產管理人員對液氯罐區的設備設施現狀進行了復核確認，并就相關工藝、操作及聯鎖控制等進行了充分論證，確定了SIS改造項目。

（2）設計單位依據相關技術規范、液氯儲罐的設計參數及工藝運行實際，確立各工藝參數的聯鎖限值，完成SIS改造工程詳細施工圖設計。

（3）根據SIS設計文件，由SIS改造工程承包商，按設計文件和相關標準規范要求，確定實施技術方案，雙方簽訂合同和技術協議。

（4）承包商完成設備生產和調試后，發運到我司現場進行現場安裝、信號接線及現場調試等工作。

（5）調試完成后，SIS投人試運行，經設計、施工、安全人員現場跟蹤檢驗后，完成最終驗收。

3.安全儀表系統（SIS）投入運行后的效果

液氯罐區安全儀表系統（SIS）改造完成后，所有的4臺液氯儲罐的壓力、溫度、液位及液氯入儲罐的氯壓縮機出口壓力，儲罐輸氯壓力等工藝參數全部完成了SS邏輯控制聯鎖的安裝。當SIS系統聯鎖參數超過設定的液位高限限制后， SIS系統出現液位高限報警（高限值為2300mm），SIS處于“自動”控制狀態，聯鎖動作后，此時SIS系統入口閥自動關閉，出口閥自動開啟，立刻聯系現場工藝人員進行排查，應確認相應聯鎖動作的位號關聯的現場設備是否已處于安全狀態，當確認現場處于安全狀態，相關設備和工藝過程均在受控情況，排查反饋無誤，降低液位至聯鎖值以下，相應的聯鎖參數已恢復到正常值，已通知現場人員的情況下，根據相應的現場安全管理規定由獲得授權的人員（一般為當班SIS系統操作人員）對相應聯鎖動作的位號進行復位操作。點擊復位按鈕，開入口閥。

當現場出現影響人員安全的狀態發生應根據相應的現場安全管理規定進行相應的報告或現場人員疏散等操作。

當本系統報警為液位低限報警，報警值為100mm，聯鎖啟動，此時SIS系統入口閥自動開啟，出口閥自動關閉，立刻聯系現場工藝人員進行排查，排查反饋無誤，根據實際生產情況處理，需要進行SIS操作的，及時聯系當班SIS系統操作人員。

這種任何一個工藝參數達到聯鎖值，系統將會立即動作，及時安全停車、切斷相關閥門。另設有緊急停車按鈕，用于緊急狀態下氯儲罐區的停車與切斷，達到了無需依賴操作人員的人為操作處置即可快速轉為安全狀態的效果。

結束語：液氯罐區安全儀表系統（SIS）投人運行后，公司液氯罐區的本質安全水平得到了根本的改善與提升，即使安全儀表系統發生故障也可按預定設計方式，將過程轉入安全狀態，可有效保護人員、設施及周邊環境的安全，即保障了公司的生產安全穩定，也更進一步提升了區域內危險化學品安全生產水平，確保了公司的安全發展與社會的和諧穩定。

作者簡介：

王衛東，1969年出生，中專，現任黑龍江昊華化工有限公司氯堿車間液氯工段長，多年從事氯堿化工。