周劍利

摘 要：針對溴素生產和存儲過程的特點，根據國家安全生產監(jiān)督管理總局的相關規(guī)定，本文完成了針對溴素生產存儲過程的安全儀表控制系統(tǒng)方案設計。在確定系統(tǒng)安全完整性等級基礎上，設計通過對液位、壓力、環(huán)境中有毒氣體濃度的檢測，采用邏輯控制器，按照“三選二”原則，實現(xiàn)了對生產過程的聯(lián)鎖控制。具有安全可靠性強、穩(wěn)定性高、安裝操作簡單等特點，能夠保護人身和設備安全，降低生產過程風險。

關鍵詞：溴素生產和存儲過程;安全儀表控制系統(tǒng);安全完整性等級;聯(lián)鎖控制

中圖分類號：TB 文獻標識碼：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2021.06.074

0 引言

按照《國家安全生產監(jiān)督管理總局關于公布首批重點監(jiān)管的危險化學品名錄的通知》《國家安全生產監(jiān)督管理總局關于公布第二批重點監(jiān)管危險化學品名錄的通知》的規(guī)定，溴素生產過程中的液氯（氯氣）被列入重點監(jiān)管的危險化學品，需配置SIS安全儀表控制系統(tǒng)。

溴素生產系鹽溴聯(lián)產，采用空氣吹出、二氧化硫吸收封閉循環(huán)工藝。主要工藝過程包括二氧化硫系統(tǒng)、供氯系統(tǒng)、吹吸系統(tǒng)、蒸餾、溴裝車工序、酸罐系統(tǒng)、氯氣事故處理等過程。通過對鹵水綜合利用吹溴生產過程進行危險與可操作性分析（HAZOP）確定需設置SIS安全儀表控制系統(tǒng)，SIS安全儀表系統(tǒng)按照安全獨立原則要求，獨立于DCS 集散控制系統(tǒng)，其權限高于DCS 控制系統(tǒng)。具體聯(lián)鎖內容為：液氯和成品溴素儲罐的液位聯(lián)鎖;溴素儲罐和氯氣緩沖罐的壓力聯(lián)鎖;當有毒氣體檢測報警器檢測到氯氣泄漏時，聯(lián)鎖關閉液氯儲罐進出口閥門，同時啟動氯氣事故風機、氯氣吸收裝置、關閉焚硫爐喂料電機。

采用保護層分析（LOPA）法，在進行定性危害分析的基礎上，通過計算確定SIS安全儀表控制系統(tǒng)的安全完整性等級為SIL2。

1 安全儀表控制系統(tǒng)方案設計

安全儀表控制系統(tǒng)為故障安全型，且采用UPS不間斷電源供電，當系統(tǒng)內發(fā)生故障時，能按照故障安全的方式實現(xiàn)聯(lián)鎖動作。系統(tǒng)具有硬件、軟件故障診斷及自診斷功能，自動記錄故障報警并能提示維護人員進行維護。系統(tǒng)采用獨立的壓力/液位傳感器、有毒氣體檢測報警器、邏輯控制器（PLC）、執(zhí)行機構，且傳感器、邏輯控制器、執(zhí)行機構均取得國家權威機構功能安全認證，達到SIL2。

壓力和液位檢測儀表采用4～20mA疊加HART傳輸信號的隔膜密封壓力變送器、導波雷達液位計、外貼式超聲波液位計，防護等級IP65。 壓力和液位檢測儀表、有毒氣體檢測報警器（氯氣）的性能滿足安全完整性等級SIL2的要求，來自壓力/液位傳感器的檢測信號按照“三選二”原則進行安全聯(lián)鎖控制，液氯庫和蒸餾間任一有毒氣體（氯）檢測報警器達到高報警值，都將關閉液氯儲罐進出口閥門;啟動氯氣事故風機、氯氣吸收裝置;關閉焚硫爐喂料電機。當出現(xiàn)緊急情況，操作人員按下緊急停車按鈕時按設計執(zhí)行相關聯(lián)鎖保護。

設置操作員站，具備程序運行，聯(lián)鎖動作，輸入、輸出狀態(tài)和顯示、報警、記錄功能。操作員站失效時，該系統(tǒng)的邏輯處理、聯(lián)鎖保護功能不受影響。設置工程師站，完成對系統(tǒng)的組態(tài)編程、系統(tǒng)診斷、狀態(tài)監(jiān)測、功能修改及系統(tǒng)維護。設置輔助操作臺，安裝緊急停車按鈕、旁路開關、測試開關、信號報警器。緊急停車按鈕、開關、信號報警器與系統(tǒng)連接采用硬接線方式。

2 結論

設計的針對溴素生產存儲過程的安全儀表控制系統(tǒng)方案符合國家安全生產監(jiān)督管理部門對重點監(jiān)管的危險化學品生產存儲和使用的相關要求，安全性和可靠性高，操作簡便，提高了安全生產條件。企業(yè)需按照《國家安全監(jiān)管總局關于加強化工安全儀表系統(tǒng)管理的指導意見》安監(jiān)總管三（[2014]116號）的要求加快制定相關管理制度和操作規(guī)程，加強對系統(tǒng)的維護和自動化操作工技能的培養(yǎng)，確保安全生產。

參考文獻

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