SIS与CCS能否合并成为化工装置运行的控制系统?

文摘   2024-11-10 07:01   陕西  
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前段时间有人提出将安全仪表系统(SIS)与压缩机控制系统(CCS)合并成一套安全可编程逻辑控制器(俗称安全PLC),作为整个化工装置运行的控制系统来完成日常的运行和安全监管措施是否可行?

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安全仪表系统(SIS)考虑的是化工装置整体的运行情况,而压缩机控制系统(CCS)是局部的动设备运行情况。二者在实际应用和侧重点方面是不同的。

SIS系统正常情况下不需要人为的实时监测和日常操作,伴随装置的生产流程按照预先设置的程序自动跟踪监测,当工艺参数越线后触发联锁保护生产装置的安全。

但是CCS系统需要有专人盯着机组日常的运行情况,控制室内操人员动态调整压缩机的运行参数,保证上下游的工段流程能够有序的进行。

从整体到局部,从大局出发考虑都不应该将两套相对独立运行的控制系统合并设计。(从运行的角度,SIS与CCS之间的联锁信号用硬线连接,CCS与DCS之间通过通讯信号连接,保证装置安全平稳运行)

化工装置大型的压缩机(离心式压缩机,往复式压缩机包括蒸汽拖动和电机拖动)往往是生产装置的核心设备(正常来讲没有备用压缩机,因为单套机组的价格比较昂贵),如果一旦停机会造成生产装置上下游工段有序停工。当然造成压缩机的原因,有机组自身的因素(进出口温度,压力,流量,防喘振控制,机组监测、性能控制,解耦控制等)和生产装置上下游工段的影响。

 适用的标准规范:

1.GB/T 50770-2013《石油化工安全仪表系统设计规范》
1.0.1 为了防止和降低石油化工厂或装置的过程风险,保证人身和财产安全,保护环境,制定本规范。
1.0.2 本规范适用于石油化工厂或装置新建,扩建及收建项目的安全仪表系统的工程设计。

1.0.3 石油化工安全仪表系统的工程设计,除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。

2.SH/T 3199-2018《石油化工压缩机控制系统设计规范》

本规范规定了由蒸汽、燃气、烟气或工艺气汽轮机驱动的大型离心式和轴流式压缩机所应用的压缩机控制系统的设计原则和基本要求。

本规范适用于石油化工及以煤为原料制取燃料和化工产品的工厂新建、扩建和改建工程的压缩机控制系统的工程设计。


 对安全完整性等级(SIL)的要求:

1.GB/T 50770-2013《石油化工安全仪表系统设计规范》

8.1.1 逻辑控制器宜采用可编程电子系统。对于输入、输出点数较少、逻辑功能简单的场合,逻辑控制器可采用继电器系统。逻辑控制器也可采用可编程电子系统和继电器系统混合构成。
8.1.2 用于逻辑控制器的可编程电子系统应取得国家权威机构的功能安全认证。
8.1.3 逻辑控制器的响应时间应包括输入、输出扫描处理时间与中央处理单元运算时间,宜为100ms~300ms。
8.1.4 逻辑控制器的中央处理单元负荷不应超过50%。

8.1.5 逻辑控制器的内部通信负荷不应超过50%,采用以太网的通信负荷不应超过20%。

2.SH/T 3199-2019《石油化工压缩机控制系统设计规范》

6.1.2 当对压缩机的SIL评估结果要求CCS应满足特定等级的SIL时,则CCS应采用具有国家授权机构SIL认证的安全型PLC系统,其设计应符合GB/T 21109.1/IEC 61511-1及GB/T 50770标准;否则,可采用一般PLC系统,其设计应符合IEC 61131系列标准。

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