加強化工安全儀表系統管理與應用
作者:李洪偉 任理元 徐金樹
評論: 更新日期:2015年05月05日
一、安監新要求
2014年11月19日,國家安監總局印發《關于加強化工安全儀表系統管理的指導意見》,旨在進一步加強化工安全儀表系統管理,防止和減少危化品事故發生。《指導意見》要求,2016年1月1日起,大型和外商獨資合資等具備條件的化工企業新建涉及“兩重點一重大”的化工裝置和危化品儲存設施,要按要求設計符合相關標準規定的安全儀表系統。2018年1月1日起,所有新建涉及“兩重點一重大”的化工裝置和危化品儲存設施要設計符合要求的安全儀表系統。其他新建化工裝置、危化品儲存設施安全儀表系統,從2020年1月1日起,應執行功能安全相關標準要求,設計符合要求的安全儀表系統。
“兩重點一重大”企業在安全管理和設備設施等方面,是否符合國家安監總局《首批重點監管的危險化學品安全措施和應急處置原則》、《首批重點監管的危險化工工藝安全控制要求、監控重點參數及推薦的控制方案》、《危險化學品重大危險源監督管理暫行規定》等相關要求。
中石化青島安全工程研究院高級工程師李玉明介紹,化工安全儀表系統(SIS)包括安全聯鎖系統、緊急停車系統和有毒有害、可燃氣體及火災檢測保護系統等。安全儀表系統獨立于過程控制系統,生產正常時處于休眠或靜止狀態,一旦生產裝置或設施出現可能導致安全事故的情況時,能夠瞬間準確動作,使生產過程安全停止運行或自動導入預定的安全狀態。如果安全儀表系統失效,將會導致嚴重的安全事故。近年來發達國家發生的重大化工(危化品)事故大都與安全儀表失效或設置不當有關。
國家安監總局總工程師、三司司長王浩水指出,我國安全儀表系統及其相關安全保護措施在設計、安裝、操作和維護管理等生命周期各階段,還存在危險與風險分析不足、設計選型不當、冗余容錯結構不合理、缺乏明確的檢驗測試周期、預防性維護策略針對性不強等問題。規范安全儀表系統管理工作亟待加強。隨著我國化工裝置、危化品儲存設施規模大型化、生產過程自動化水平逐步提高,同步加強和規范安全儀表系統管理,十分緊迫和必要。
據了解,《指導意見》還要求加強化工安全儀表系統管理的基礎工作,加快安全儀表系統功能安全相關技術和管理人才的培養,進一步完善化工安全儀表系統技術標準和認證體系。
為進一步規范“兩重點一重大”自動化控制技術的改造工作,切實提高危化工藝生產裝置和高危儲存設施的本質安全水平,各地安監局出臺了《關于深入開展全省危險化學品企業安全生產專項整治工作的通知》的文件,要求認真落實,積極開展化工企業“兩重點一重大”自動化改造專項整治活動。對涉及危險化學品生產、使用、儲存的企業開展專項整治活動。此次專項整治活動旨在督促企業在完成高危工藝、高危罐區自動化改造的基礎上,積極采用新技術、新工藝,特別是重大危險源要設置緊急切斷裝置、配備獨立的安全儀表系統(SIS)和緊急停車系統(ESD),不斷提高自動化控制水平。保障自動化控制系統的安全運行,加強相關系統、設備的日常維護保養和檢測,確保氣體泄漏檢測報警裝置和火災報警系統在緊急狀況下處于可控狀態。同時,將對整改不重視,改造不到位,裝置不在用的企業責令停產整頓,并按相關規定進行處罰。
二、安全儀表及緊急停車系統在甲醛行業的應用
“氧化工藝”是國家安監總局規定的15種危險化學工藝中的第十種,安全控制的基本要求是:(氧化)反應溫度、(系統)壓力的報警和聯鎖(停止風機);反應物料的比例(氧醇摩爾比)控制和聯鎖及緊急切斷系統(甲醇供料切斷閥、羅茨風機、尾氣風機)、氣相氧含量監測、安全泄放系統、罐區溫度壓力液位的監測與泵聯鎖、可燃(甲醇、氫氣)和有毒(甲醛)氣體檢測及報警聯鎖。
目前甲醛行業單位基本普及了DCS生產過程控制,但是缺少危化安全工藝要求的切斷、泄放、緊急停車系統和氣相氧含量與氧醇比安全監測。對于企業界區內原料儲罐、成品罐區、高位槽、水封液位、汽包液位和壓力監測還存在監控空白。
2014年江蘇凱茂在國外甲醛項目全部配置了安全儀表SIS系統和緊急停車ESD系統,均為獨立的兩套系統,罐區液位的監控精度在±1%,為安全生產提供了安全保障。同時也配置了可燃氣報警系統,接入ESD全面監控。
國內的甲醛項目ESD配置系統,已被有關石化設計院收入安全專篇。