和利時SIS系統(tǒng)在油品一站中的應用
1 簡介
油品一站液化氣球罐區(qū)于2002年上了一套自保系統(tǒng),使用時間長達13年。系統(tǒng)硬件老化現(xiàn)象嚴重,使系統(tǒng)的可靠性降低;其上的控件有20%已失靈,投用率極低。但該聯(lián)鎖保護系統(tǒng)的作用非常大:當可燃氣體監(jiān)測儀器檢測到可燃氣體泄漏發(fā)出報警時,工藝人員可在室內操作該連鎖保護系統(tǒng),快速關閉緊急切斷球閥,切斷液化氣的供給,及時制止惡性事故的發(fā)生。
中國石化生[2013]178號《中國石化儀表聯(lián)鎖保護系統(tǒng)管理規(guī)定(試行)》文件,要求加強儀表聯(lián)鎖系統(tǒng)管理,保證裝置安全、穩(wěn)定、長周期運行。根據文件精神,我們決定對原有自保系統(tǒng)進行改造,將原系統(tǒng)更換為和利時集團開發(fā)的安全儀表系統(tǒng)(SIS)。
2 SIS系統(tǒng)主要改造內容
該項目SIS系統(tǒng)主要用于油品一站液化氣球罐區(qū)的聯(lián)鎖保護,形成2個系統(tǒng)IO柜和1個工程師站;當系統(tǒng)監(jiān)測參數達到聯(lián)鎖設定值時系統(tǒng)對相應設備起聯(lián)鎖保護作用。
項目需整改的工作量主要是對原有系統(tǒng)進行全面改造:
(1)將原有操作系統(tǒng)更換為WINDOWS XP操作系統(tǒng);
(2)將原有控制器更換到和利時最新版本;
(3)增加2個系統(tǒng)柜,1臺平面式操作臺及一套計算機及顯示器;
(4)將軟件狗更換為最新的USB端口軟件狗;
(5)對所有機柜、卡件、安全柵、接線端子進行更換并增加相應的備件,以確保生產安全。
3 SIS系統(tǒng)設計方案
隨著石化行業(yè)的安全理念越來越強,對生產現(xiàn)場的儀表及控制系統(tǒng)的可靠性要求愈加嚴格,根據中石化的相關要求,結合石化總廠的廠區(qū)實際情況,決定使用和利時公司提供的SIS系統(tǒng)(即HiaGuard系統(tǒng)采用帶診斷的三取二架構),為總廠的安全生產提供可靠保障。
4 實施過程和效果
4.1 SIS系統(tǒng)硬件改造
由于設備長時間的運行,操作平臺及設備老化嚴重,我們首先將液化氣球罐自保系統(tǒng)與原有常規(guī)儀表的DCS系統(tǒng)分離,拆除原有的信號線。設置獨立的聯(lián)系保護系統(tǒng),并對操作平臺進行升級,更換老化卡件,安裝SIS系統(tǒng)機柜3個,安裝操作臺1個,交換機2臺。
4.2 SIS系統(tǒng)軟件改造
增設工程師站一套,卡件1套,控制系升級換代,對獨立的聯(lián)系保護系統(tǒng)(SIS)進行組態(tài)調試,完成系統(tǒng)組態(tài)、流程圖組態(tài),使系統(tǒng)運行程序達到最優(yōu)。通過更換操作計算機,優(yōu)化自保系統(tǒng),提高了系統(tǒng)的安全性和適用性。
4.3 SIS系統(tǒng)控制回路整改
通過整理班組維護記錄,對各回路的故障率進行統(tǒng)計,并進行故障分類,對故障率高的回路進行整改,更換了部分回路的電纜, 重新上接線卡子,標記出線號。更換室內機柜安全柵126個,以保證回路數據的準確傳輸。拆除、安裝了263多條儀表信號線,校對了200多個信號對接點。對所有改動過的點進行了單校、聯(lián)校,并對聯(lián)鎖項目進行調試,確保聯(lián)鎖動作完好,為液化氣罐區(qū)的安全平穩(wěn)運行提供了有力的保證。
4.4 SIS系統(tǒng)三重冗余的實現(xiàn)
該系統(tǒng)與一站罐區(qū)檢測共用一套DCS系統(tǒng),存在單控制器運行,板卡也不冗余,不符合中石化下發(fā)的聯(lián)鎖保護系統(tǒng)的文件規(guī)定,因此在設置獨立的聯(lián)系保護系統(tǒng)的同時,我們?yōu)橄到y(tǒng)增加了三重冗余的卡件16塊,從而保證了系統(tǒng)三重冗余的實現(xiàn)。
4.5 SIS系統(tǒng)快速切斷功能
為了充分保證該系統(tǒng)的安全可靠性,我們還在在操作臺上增加了聯(lián)鎖按鈕,實現(xiàn)快速切斷。經過相應的改造,安全儀表系統(tǒng)(SIS)才能達到中國石化生[2013]178號《中國石化儀表聯(lián)鎖保護系統(tǒng)管理規(guī)定(試行)》文件的要求:加強儀表聯(lián)鎖系統(tǒng)管理,保證裝置安全、穩(wěn)定、長周期運行。
5 效益分析
安全儀表系統(tǒng)(SIS)的配置高,對裝置生產安全具有有效的防護能力。如果 SIS自動投用率低,就會造成誤動作,將使生產無法正常進行,而引起巨大的經濟損失;SIS自動投用率高,就能提高生產安全保障能力。
油品一站液化氣球罐SIS系統(tǒng)的成功實施,從控制性能看,當儀器檢測到可燃氣體泄漏時,自動快速關閉緊急切斷球閥,切斷液化氣的供給,及時制止惡性事故的發(fā)生??稍谥醒肟刂剖覂燃锌刂?,遠距離遙控,緊急關閉事故現(xiàn)場的管線供氣,進行緊急止漏,防止介質大量泄漏,避免或減少事故的發(fā)生。液化氣泄漏事故所造成的損害是無法估量的,輕則影響全廠的正常生產,重則危及我們的生命。
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