为了有效防范和显著降低危险化学品风险,特别是针对涉及重大危险源和重点监管危险化工工艺的新建项目,以及已投入运行的装置、罐区等,均要求配备具备全生命周期管理功能的安全仪表系统(SIS),并对其安全完整性等级(SIL)进行严格的专业评估。联锁控制逻辑作为安全仪表功能(SIF)回路的核心组成部分,不仅影响着SIF回路的架构配置,更是整个系统安全性的关键。
在企业的实际应用中,安全仪表的配置方式是怎样的呢?欢迎各位在评论区分享交流!
以某原油常减压装置加热炉的进料安全联锁控制回路为例,我们来探讨在满足SIL等级要求下,测量元件的配置合理性。当燃料气进气管线压力高高报警、炉膛温度高高报警时,需要联锁关闭燃料气管线进口阀门,这一回路要求达到SIL2等级的安全联锁。
在SIL低需求条件下,我们假设燃料气进口阀门、炉膛内温度检测元件都是SIL2等级。接下来,我们计算SIF回路压力变送器的PFDavg,并比较在压力变送器不同的配置情况下,SIF回路的安全性与可用性。加热炉进料联锁逻辑控制PID流程及压力变送器配置如图1所示。
图1展示了加热炉进料联锁逻辑控制PID流程及压力变送器配置示意。接下来,我们分别讨论压力变送器的不同配置方式:
1. 压力变送器的单台仪表(1oo1):在燃料气进气管线压力高高超限安全联锁SIF回路中,我们使用1台SIL2的压力变送器(B型)作为安全联锁触发的条件。其控制逻辑如图2所示,相关安全参数如表1所列。
2. 压力变送器的安全联锁(1oo2):在此配置中,我们使用了2台SIL1的压力变送器“1oo2”(B型,HFT=1)作为安全联锁触发的条件。这种配置的控制逻辑如图3所示,相关安全参数如表2所列。
3. 压力变送器的安全联锁(2oo3):在此配置中,我们使用了3台SIL1的压力变送器“2oo3”作为安全联锁触发的条件。这种配置的控制逻辑如图4所示。
根据ISA-TR84.002:2015中的简化公式计算得到各种配置下的PFDavg和STR。通过对比分析,我们发现“2oo3”的配置在安全性和实用性上表现最佳,因此在满足SIF回路SIL2的前提下,变送器“2oo3”的配置是最优选择。
在实际的SIS工程设计或验证中,具备SIL2的压力变送器已成为常规配置。在某些要求较高的安全模式下,通过增加HFT或要求压力变送备自检测功能,可以提升SIF回路的安全性,同时降低误停车的可能性,增强SIF回路的实用性。
那么,你们企业是如何配置的呢?欢迎在评论区分享经验,共同探讨!文中如有错误,欢迎指正,共同学习!