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我公司液氯储罐区安全仪表系统（SIS）改造实践作者：王卫东来源：《科学与财富》2019年第19期摘要：氯不仅有毒，有剧烈刺激作用和腐蚀性，在日光下与其它易燃气体混合时发生燃烧和爆炸，如果设备设施本质安全水平低或安全管理存在缺陷，易造成泄漏中毒、火灾和爆炸等事故的发生，给人员生命与财产造成重大损失。
关键词：液氯储罐区；安全仪表系统；改造实践前言：液氯作为一种重要的化工原料，列入《剧毒化学品名录》，是毒性气体，黄绿色、具强烈刺激性气味，吸入人体能够严重中毒，是第2.3类有毒气体，职业接触限值：MAC（最高容许浓度）（mg/m3）：1。
被列人首批《重点监管的危险化学品目录》（安监总管三[2011]95号）名列第一，是《危险化学品重大危险源辨识》（GB18218-2009）中可构成重大危险源的危险化学品，主要用于制造氯乙烯、环氧氯丙烷、氯丙烯、氯化石蜡等；用作氯化试剂，也用作水处理过程的消毒剂。
为确保生产经营正常进行，各类型企业均设有液氯储（区）。
一、液氯罐区安全仪表系统改造实施前现状及相关背景情况我公司为氯碱、聚氯乙烯生产企业，液氯为附属产品。
现液氯储罐区有57m3卧式储罐4台，于2010年建成投入运行，正常生产最高储存量根据相关要求达120t。
我公司液氯储罐区现场测量仪表严格按照相关标准规范与设计要求，选用国内外安全可靠的仪表。
2011年12月1日起施行的《危险化学品重大危险源监督管理暂行规定》（国家安监总局第40号令）第十三条的规定：“对重大危险源中的毒性气体、剧毒液体和易燃气体等重点设施，设置紧急切断装置；毒性气体的设施，设置泄漏物紧急处置装置。
涉及毒性气体液化气体、剧毒液体的一级或者二级重大危险源，配备独立的安全仪表系统（SIS）。
二、液氯罐区安全仪表系统（SIS）改造实施为早日完成安全仪表系统敢造工作，通过和设计单位及安全仪表系统供应商取得联系经多次深入的技术交流与讨论，确定了我公司液氯罐区安全仪表系统的改造实施方案，并于近日完成了改造，下面就改造工作介绍如下。
关于化工厂罐区 SIS 安全仪表系统的设计和优化分析作者：王强来源：《科学与财富》2020年第20期摘要：随着对化工产品的质量要求的不断提升，化工企业要针对核心技术与应用设备不断进行革新，这样才能有效满足时代的发展需求。
文章以化肥工厂罐区 SIS 安全仪表系统为切入点，针对其进行全方位的分析，并且提出相应的设计与优化措施，旨在促进化工厂的稳定经营。
希望对相关研究人员提供参考与借鉴。
关键词：化工;SIS 安全仪表;设计;优化化工行业技术与设备的发展，使得化工生产项目的规模逐渐扩大，配套的罐区规模和技术要求也在不断地提升。
由于化肥工厂罐区与普通的化工厂具有一定的差别，技术操作的频次更高，发生操作失误的风险高后果严峻。
不仅会对企业造成极大的经济损失，还会使环境受到很大的破坏，威胁工作人员的生命安全。
因此，SIS 安全仪表系统作為保证化肥工厂稳定运营的根本基础，需要对其应用系统不断进行设计与优化，并且重点针对 DCS 网络架构进行调整，这样才能促进 SIS 安全仪表系统的应用质量。
文章针对化肥工厂罐区 SIS 安全仪表系统提出优化设计策略，对化肥工厂的可持续发展具有重要意义。
1;;;;;; SIS安全仪表系统概述SIS 安全仪表系统以安全联锁技术为基础，主要应用于化工行业的生产监控领域，通过对罐区作业情况进行实时监控，在发现隐患问题时可以及时采取报警处理与联锁部分，这样不仅能够为日常维护提供准确的数据支持，还可以强化设备检测结果的准确程度，是化工企业自动化控制生产模式中的重要组成部分。
当前多数 SIS 安全仪表系统都将 IEC61508作为基础标准，同时具备安全性、覆盖性以及诊断性良好的综合功能，可以有效防治化工厂生产过程中的各类潜在隐患。
此外，SIS 安全仪表系统在运行中结合冗余系统技术，可以促进系统软件与硬件部分的应用效率，保证单一故障情况下其安全功能的稳定运行，还能针对 SIS 安全仪表系统进行程序调整与修改，这样可以根据实际情况与生产需求作出优化调整，从而提升系统自身的安全性与可靠性。
大型化工项目罐区S I S系统设计大型化工项目罐区SIS系统设计近年来随着技术的发展，化工项目和炼油项目的规模越来越大，其配套的罐区也越来越大，杂。
而不同于一般的油库，其操作比较频繁，误操作可能性较大，而误操作引起的后果也比较严失、对环境造成破坏。
因此罐区设计中对于可燃、毒害介质的安全控制要尤其重视。
本文主要介套罐区，根据可燃、毒害介质的特性和储存量进行重大危险源的辨识，综合考虑安全和投资，采（SIS）进行安全控制。
关键词：安全仪表系统；重大危险源辨识；罐区0 引言一直以来，化工项目的罐区一般根据石油库设计规范进行设计，而此规范，并没有要求设置工项目的罐区不同于一般的石油库或者储备库，它的特点是：单罐罐容小、介质种类复杂、毒害一般较小，储罐的仪表设置都比较简单，介质本身的危险性往往被忽视。
本项目设计中，充分考虑了介质的危险性并兼顾投资要求，对于属于重大危险源介质的储罐系统（SIS），用于防冒罐的高高液位联锁控制。
1 设置SIS 系统的必要性化工项目罐区的介质种类复杂，可燃毒害介质多，发生事故后危害巨大。
罐区一旦发生事故都产生影响，连带着相关装置都需要停产，损失不小。
减少罐区的安全事故可以更好的保证工厂的正常生产，提高效益。
不因节省初次投入而增大现行化工项目配套的罐区大多采用分散控制系统（DCS）进行操作控制及连锁。
DCS 系统具易操作、易扩展及维护方便等特点，但是并不适用于安全控制。
对于化工项目罐区要比一般油库的概率就更大。
这时采用一套安全性更高的、容错能力强、具有故障自诊断功能、顺序事件记录表系统（SIS）就十分必要了。
2011 年8 月5 日，国家安全生产监督管理总局发布第40 号令，要求“涉及毒性气体、液化气者二级重大危险源，配备独立的安全仪表系统（SIS）”。
2 确定SIS 系统的设置原则2.1 对储罐及介质分类本项目共有储罐55 座，储罐规格从2 万立到200 立大小不等，其中球形储罐24 座，立式圆质涉及甲醇、乙烯、丙烯、丙烷、丁烯、己烷、剩余碳四、剩余碳五MTBE、正丁醇、异丁醇、碱液等20 余种。
工程建设与设计Construction&Design For Project关于化工厂罐区SIS安全仪表系统的设计和优化分析Design and Optimization Analysis of SIS Safety Instrument Systemin Chemical Plant Tank Farm任宏伟(天津求科工程技术有限公司，天津300073)REN Hong-wei(Tianjin Qiuke Engineering Technology Co.Ltd.,Tianjin300073,China)【摘要】随着化工行业发展需求的提升和自动化技术设备的发展，SIS安全仪表系统在化工厂罐区中得到广泛应用，其优势得到行业相关人员的认可与重视。
论文对SIS系统进行了阐述,分析了SIS系统的安全仪表类别、系统设置原则与软件要求，并对SIS系统和DCS系统通信进行了优化分析。
旨在通过本文的研究，强化SIS系统在化工厂罐区的有效应用，促进化工行业的长效发展c [Abstract]With the promotion of t he development demand of c hemical industry and the development of a utomation technology equipment, the SIS safety instrument system has been widely used in the tank area of chemical plant,and its advantages have been recognized and paid attention by the related personnel of t he industry.This paper expounds the SIS system,analyzes the security instrument category,system setting principle and software requirements of the SIS system,and optimizes the communication between the SIS system and the DCS system.The purpose of t his study is to enhance the effective application ofSIS system in chemical plant tank farm and promote the long-term development of chemical industry.【关键词】化工厂罐区；SIS安全仪表系统;设计；优化[Keywords]tank farm of c hemical plant;SIS safety instrumented system;design;optimization【中图分类号】TH89【文献标志码】A【文章编号】1007-9467(2019)01-0152-02 [DOI]10.13616/ki.gcjsysj.2019.01.2731引言化工行业技术与设备的发展，使得化工与炼油项目的规模逐渐扩大，配套的罐区规模和技术要求也在不断地提升。
论石化库区安全仪表系统（SIS）的重要性引言安监总局116号令《国家安全监管总局关于加强化工安全仪表系统管理的指导意见》第十三条：从2018年1月1日起，所有新建涉及“两重点一重大”的化工装置和危险化学品储存设施要设计符合要求的安全仪表系统。
其他新建化工装置、危险化学品储存设施安全仪表系统，从2020年1月1日起，应执行功能安全相关标准要求，设计符合要求的安全仪表系统。
国内随着石化库区设备的发展，控制系统日趋复杂，对于安全保护的要求越发重视。
安全保护的方式在石化库区的运行过程中的方式逐级上升，在运行中使设备参数控制在正常范围内的仪表系统;在仪表系统保护延缓或出现干扰等异常状况时，控制运行设备超出正常范围时使用报警联锁系统，则需采取手动或自动方式使运行过程恢复到;若事故发展到临界状态时使用紧急停车系统，即ESD系统，按照预先设定的程序，包括紧急排空、控制仪表状态、停止运行等措施，使部分或整体停车方式解除危险;若事故已经发生，包括可燃气体泄漏、火灾等已形成，则采用消防系统来补救;若消防系统不能彻底消除事故，需采用物理措施，即使用安全阀、爆破片、防火堤等;物理措施无法彻底消除时，只能采取紧急疏散撤离。
在设备运行过程中，工艺参数和设备状态种类极多，过程信号则为被检测出来的参数和状态。
当这些过程信号控制在预先设定的范围内时，则为正常的运行状态;超出范围说明有异常发生，则需以报警方式提醒值班人员采取措施或通过预设的逻辑使其恢复到正常状态，根据预定逻辑的操作就是联锁;若异常情况再次扩大时，为防止事故发生而采取的部分或整体设备停车的仪表系统，称为安全仪表系统（SIS），或紧急停车系统（ESD），它是生产过程中的一种自动安全保护系统，能对石化库区运行过程中可能发生的危险及未采取措施而继续扩大的状态进行及时地响应和保护，使其进入预定的安全状态，从而保证人员、设备、环境的安全。
一、安全仪表系统（SIS）的构成用于执行一个或多个具有安全仪表功能（SIF）的仪表系统，主要由检测元件（如液位开关、变送器等）、逻辑计算器、以及执行元件（电动阀、泵等）的组合组成。
基于SIS与DCS集成的罐区安全控制技术及应用随着炼化装置的大型化，储罐无论是单罐容积还是成组布置的罐区日趋向大型化发展，对罐区的控制系统要求也越来越高，由于液化烃的物料特性，液化烃储罐的安全风险也在增大，国内液化烃罐区的安全事故近几年也时有发生，损失惨重。
本文将主要探讨基于SIS与DCS集成的罐区安全控制技术及其应用。
标签：SIS DCS；罐区安全；控制1 前言液位是储罐主要的控制参数，形式不同的储罐液位测量要求也不尽相同，本文根据外贴式液位开关的工作原理分析了其在实际使用中的优势。
在化工生产中，为防止和降低石油化工工厂或装置的过程风险需设置SIS安全仪表系统，该系统的合理设计以及运行情况直接影响到装置的安全运行。
2 SIS与DCS集成技术原理超声波液位检测有脉冲回波法、共振法、频差法以及声衰减法等，其中应用较广的是脉冲回波法。
超声波在罐壁内环绕及反射不受介质气泡、压力等因素的影响。
外贴式超声波液位开关及其探头产生高频超声波脉冲可穿过容器壁，此脉冲在容器壁和液体中传播以及被反射回来，通过对这种反射特性的检测和计算，判断出检测点处容器内是否有液，对液位进行检测报警。
同时液位开关输出继电器信号送入DCS系统或其他过程控制系统，实现对液位的联锁控制。
罐区生产过程主要使用DCS系统进行控制，对储罐的压力、液位等参数设置声光报警和联锁系统。
因罐区涉及“两重点一重大”（即重点监管危险化学品、重点监管危险化工工艺和危险化学品重大危险源），经过对罐区内危险化学品重大危险源进行辨识和计算，确定丁二烯球罐属于一级重大危险源；通过进行危险与可操作性（HAZOP）分析，确定丁二烯球罐的安全危险等级为SIL2级，为了进一步提高罐区的本质安全性水平、保证安全生产，防止事故发生，设置了安全仪表系统（SIS，Safety Instrumented System），正常生产时SIS系统处于休眠或静止状态，一旦球罐出现可能导致安全事故的情况时，系统能够瞬间准确动作，进行紧急事故切断和联锁控制，使生产过程安全停止运行或自动导入预定的安全状态，作为工业过程中更为重要的安全控制措施。
生产装置或者储存罐区上不上SIS关于生产装置或者储存罐区上不上SIS的问题，交流一下自己的意见：首先，我们要搞清楚SIS是干什么用的。
其实SIS没有想象的那么神秘，其功能和安全阀、爆破片等一样，就是一个安全的保护层。
那么SlS和其它保护层有什么不一样呢？其实SIS是用于消除BPCS、安全阀、爆破片等独立保护层所未能消除的残余风险。
理解这个概念，就明白什么条件下需要装备SIS系统。
举个例子。
有一个反应釜，硝化反应，其风险为当原料配比不均匀时剧烈放热，这个工艺如果BPCS＞安全阀的保护不能达到预期的风险可接受值时，就需要安装SIS系统。
当安装SIS系统时这个反应釜联锁逻辑为：当温度或者压力达到一定值时，SlS发出命令，联锁打开放空阀，消除超压爆炸的风险。
但是这个反应釜如果有一个管线，直通尾气处理，连切断阀都没有，只要有超压，都能从这个管线释放能量，那么这样的工艺，我们还需要装备SIS系统吗？切断阀也有“要求时的失效概率”，本来没有切断阀可以直接释放能量，装备SIS后反而降低了安全等级，典型的画蛇添足。
有不少人对IEC61508标准规范有异议，个人感觉这个标准还是非常科学的。
国内很多关于SIS的标准规范，国标/T20438、国标/T21109基本都是直接翻译过来的,国标/T50770和SH3018也是IEC61508国产化。
IEC61511中关于SIS就是按SIL等级评估，当达到需要的安全等级时才需要SIS。
也就是我们常说的LOPA 分析，首先定一个可接受的风险值，然后查找独立保护层，所有独立保护层的乘积为“中间事件的可能性”，和目标可接受值相除，这就是SIL等级，非常简单，也非常科学。
如果达到SlLl及以上，说明独立保护层不足，需要SIS系统来消除残余风险。
另外原安监总局40号令有要求，构成一二级重大危险源，含有液化气体，毒性气体和剧毒液体，需要安全仪表系统。
总结一下：什么条件需要装置SIS系统1、涉及毒性气体、液化气体、剧毒液体的一级或者二级重大危险源，配备独立的安全仪表系统(SIS)2、仪表回路等级在SILI及以上的需要独立的SIS来消除安全风险。
氯硅烷球罐液位仪表与控制设计陈卫国;杨冰峰;陶林【摘要】讨论了某公司氯硅烷球罐液位仪表选型,并分析各类型仪表的应用特点和应用现状,设计了球罐的液位一般控制方案.【期刊名称】《化工自动化及仪表》【年(卷),期】2019(046)008【总页数】5页(P622-625,632)【关键词】液位控制;液位计;球罐;氯硅烷;三氯氢硅【作者】陈卫国;杨冰峰;陶林【作者单位】宜昌南玻硅材料有限公司;湖北兴瑞硅材料有限公司;宜昌南玻硅材料有限公司【正文语种】中文【中图分类】TH816氯硅烷是有机硅行业生产过程中的重要原料，球罐用于生产过程中的氯硅烷原料储存和中转。
球罐液位是氯硅烷中转和输送过程重要的控制参数之一。
通过对球罐液位测量方案的探讨，选择合适的测量仪表，对提高球罐区安全联锁的可靠性尤为重要。
某公司氯硅烷球罐设计为常温常压储存，单罐容积1 000m3，直径12.3m，共4座。
其储存的氯硅烷中包含一种三氯氢硅的原料，常温常压下为具有刺激性气味、易流动、易挥发的无色透明液体，密度为1 350kg/m3。
三氯氢硅遇水剧烈反应放热并释放出氢气，进而产生燃烧和爆炸，属遇湿易燃物品。
根据储量和周边情况，属一级重大危险源[1]。
根据《易燃易爆罐区安全监控预警系统验收技术要求》(GB 17681-1999)中第5.5条要求：液体储罐必须配置液位检测仪表，同一储罐至少配备两种不同类别的液位检测仪表，储存易燃易爆介质的储罐应配备高、低液位报警回路，必要时还应配有液位与相关工艺参数之间的联锁系统[2]。
同时，安监总管三[2014]116号文件提出所有一、二级重大危险源应设计符合要求的安全仪表系统，从而对液位的测量和控制有了更高的要求。
根据上述规范要求，为了进一步提高氯硅烷球罐在生产中的安全性，球罐需要配备高低位报警液位开关，同时还需要配置至少两种不同测量原理的连续液位测量仪表参与安全联锁控制，达到安全仪表系统的相关要求。
适用于球罐液位测量控制的液位仪表种类很多，能满足介质工况和安装要求的液位仪表，均能应用于球罐液位测量。
