SIS系統(tǒng)、安全儀表系統(tǒng)(SIS)的SIL如何評(píng)估？安全儀表系統(tǒng)與過(guò)程控制系統(tǒng)的區(qū)別在哪里？安全儀表系統(tǒng)SIS廠家深?yuàn)W圖本文主要分享論述安全儀表系統(tǒng)及進(jìn)行SIL評(píng)估的必要性,并作了簡(jiǎn)單的可靠性計(jì)算,隨著安全儀表系統(tǒng)工程的發(fā)展,在安全儀表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中,對(duì)安全儀表系統(tǒng)的SIL等級(jí)進(jìn)行定量分析將是重要的。 

1.安全儀表系統(tǒng)(SIS)的重要性 

　　隨著石油、化工裝置的經(jīng)濟(jì)規(guī)模日趨大型化,生產(chǎn)裝置的密集程度越來(lái)越高,對(duì)操作、控制及安全的要求也越來(lái)越嚴(yán)格。石化裝置的產(chǎn)品一般都屬于易燃、易爆或有毒介質(zhì),生產(chǎn)過(guò)程稍有閃失就會(huì)釀成災(zāi)難性的事故,造成生產(chǎn)、設(shè)備、人員等方面的重大損失。作為過(guò)程工業(yè)安全的重要保障,確保過(guò)程工業(yè)安全儀表系統(tǒng)本身的可靠性對(duì)于過(guò)程工業(yè)的安全具有重要意義。 

SIS系統(tǒng)（安全儀表系統(tǒng)）的SIL評(píng)估 

2.什么是SIS安全儀表系統(tǒng) 

　　安全儀表系統(tǒng)(Safety instrumented systems,SIS)是一種自動(dòng)安全保護(hù)系統(tǒng),也叫SIS系統(tǒng)。它是保證正常生產(chǎn)和人身、設(shè)備安全的必不可少的措施,它已發(fā)展成為工業(yè)自動(dòng)化的重要組成部分。在過(guò)程工業(yè)中,安全儀表系統(tǒng)的安全性對(duì)于事故的影響十分巨大,由于過(guò)程工業(yè)中的安全事故通常會(huì)造成人員傷亡和巨額財(cái)產(chǎn)損失,因此開(kāi)展過(guò)程工業(yè)安全儀表系統(tǒng)安全評(píng)定對(duì)于確保過(guò)程工業(yè)安全具有重要意義。統(tǒng)計(jì)資料表明,過(guò)程工業(yè)中,由于對(duì)安全儀表系統(tǒng)的安全要求不合理以及投產(chǎn)后的項(xiàng)目改造過(guò)程中對(duì)安全儀表系統(tǒng)的改建不恰當(dāng)所造成的安全事故在全部事故中所占的比重最大。安全儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)不當(dāng),一種可能的后果是該跳車時(shí)不跳,造成

　　拒動(dòng)作;另一種可能的后果是不該跳車時(shí)跳車,造成誤動(dòng)作。拒動(dòng)作會(huì)造成嚴(yán)重甚至災(zāi)難性的后果,誤動(dòng)作的直接后果是裝置停車,造成巨額的經(jīng)濟(jì)損失。 

安全儀表系統(tǒng)SIS廠家深?yuàn)W圖解決方案 

　　根據(jù)IEC61511中的定義,安全儀表系統(tǒng)是由傳感器、邏輯控制器、執(zhí)行器組成的,能夠行使一項(xiàng)或多項(xiàng)安全儀表功能(Safety instrumented function,SIF)的系統(tǒng)。每一個(gè)安全儀表功能針對(duì)特定的風(fēng)險(xiǎn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行保護(hù)[1]。安全儀表功能,它的功能是為了防止壓力容器V100中壓力過(guò)高而發(fā)生爆炸等危險(xiǎn)事故。此SIF由壓力變送器、一個(gè)邏輯控制器和一個(gè)閥門組成,在DCS(Dis-tributedControlSystem)對(duì)于壓力控制已經(jīng)失效的情況下,容器內(nèi)壓力持續(xù)升高,達(dá)到壓力變送器最高(比DCS控制壓力預(yù)設(shè)值更高)的預(yù)設(shè)值時(shí),壓力變送器將其轉(zhuǎn)換成合適的信號(hào)傳送給邏輯求解器,由邏輯求解器經(jīng)過(guò)運(yùn)算發(fā)出控制指令,關(guān)閉閥門,停止對(duì)容器內(nèi)碳?xì)浠衔锏墓┙o。這就是一個(gè)完整的安全儀表功能。在整個(gè)SIF的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中,其中的三個(gè)環(huán)節(jié)中的任何一個(gè)失效將導(dǎo)致SIF的失效,對(duì)于此例而言,如果SIF失效,那么系統(tǒng)將繼續(xù)向容器V100中輸送碳?xì)浠衔?容器內(nèi)的壓力將繼續(xù)升高,極有可能造成容器泄漏、爆炸等嚴(yán)重的后果,導(dǎo)致容器損壞、裝置停產(chǎn)、人員傷亡等嚴(yán)重?fù)p失。所以對(duì)安全儀表系統(tǒng)進(jìn)行完整性評(píng)估,定量的可靠性計(jì)算是十分重要和有效的途徑,以防止各類事故的發(fā)生。

3.安全儀表系統(tǒng)與過(guò)程控制系統(tǒng)的區(qū)別： 

　　過(guò)程控制在石油、化工、電力、冶金等部門有廣泛的應(yīng)用。20世紀(jì)50年代,過(guò)程控制主要用于使生產(chǎn)過(guò)程中的一些參量保持不變,從而保證產(chǎn)量和質(zhì)量穩(wěn)定。60年代,隨著各種組合儀表和巡回檢測(cè)裝置的出現(xiàn),過(guò)程控制已開(kāi)始過(guò)渡到集中監(jiān)視、操作和控制。70年代,出現(xiàn)了過(guò)程控制最優(yōu)化與管理調(diào)度自動(dòng)化相結(jié)合的多級(jí)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。80年代,過(guò)程控制系統(tǒng)開(kāi)始與過(guò)程信息系統(tǒng)相結(jié)合,具有更多的功能。而在今天,過(guò)程控制系統(tǒng)開(kāi)始與安全儀表系統(tǒng)更多地結(jié)合在一起,即:對(duì)于操作監(jiān)視層,如安全儀表系統(tǒng)的過(guò)程變量值、報(bào)警和事件記錄、SOE以及故障診斷信息等集中在DCS畫面上進(jìn)行顯示,而在控制和安全管理層, DCS和SIS分別配置獨(dú)立的控制單元實(shí)現(xiàn)過(guò)程控制和安全聯(lián)鎖的獨(dú)立操作。 

　　基本過(guò)程控制系統(tǒng)是執(zhí)行常規(guī)生產(chǎn)功能的控制系統(tǒng),過(guò)程控制系統(tǒng)以表征生產(chǎn)過(guò)程的參量為被控制量使之接近給定值或保持在給定范圍內(nèi)的自動(dòng)控制系統(tǒng)。這里的“過(guò)程”是指在生產(chǎn)裝置或設(shè)備中進(jìn)行的物質(zhì)和能量的相互作用和轉(zhuǎn)換過(guò)程。表征過(guò)程的主要參量有溫度、壓力、流量、液位、成分、濃度等。通過(guò)對(duì)過(guò)程參量的控制,可使生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)品的動(dòng)作一系列安全聯(lián)鎖。