霍尼韦尔,石化行业的安全使者
2013-01-26梁秀璟
本刊记者/梁秀璟
虽然我国SIS系统(安全仪表)的功能安全研究起步较晚,大型石化企业也缺乏欧美企业那样的内部工程规范,但经过多年努力,功能安全理念在中国越来越受到重视。
有数据表明,目前我国已经成为世界上最大的石化产品市场,约占1/3,世界石化项目建设正从西方转移到我国,大炼油、乙烯,以及新型煤化工等大型石化项目建设正方兴未艾。在高速发展的同时,复杂多变的生产工艺,日趋大型化的生产装置,以及易燃易爆、有毒有害的原材料和产品,所有这些都为石化行业的安全生产带来了巨大挑战。
工业和信息化部安全生产司司长吴风来曾指出,实施安全技术改造,改善工业领域安全生产基础条件,消除重大事故隐患,是预防生产安全事故、提升安全生产水平的关键性工作,也是构建安全生产长效机制的有效途径。因此,利用先进的自动化控制技术完善石化企业安全生产具有十分重要的意义。
1997年,霍尼韦尔携其SIS系统SM((Safety Manager)进入中国石化市场,率先将安全级关键控制系统的理念引入中国石化行业。经过16年的发展,SM已广泛应用于不同的工艺或设备防护场合,保护人员、生产设备及环境,并取得了诸多新的发展。
霍尼韦尔公司SM系统技术顾问杨胜利向记者介绍,SM的新发展主要体现在三个方面。1、推出了A.R.T (Architecture Redundancy Technique)冗余结构,从输入卡件、通讯卡、控制器到输出卡的通讯不再是直线式并行结构,而变成交叉的网状结构,可以有效的避免单点故障带来的影响,大大提高了系统的可用性。2、推出了通过TÜV SIL3认证的通用型IO卡件,32点,AI、AO、DI和DO可以每个通道软件组态配置,支持冗余,带回路监测,支持HART,可作为远程IO,直接安装在Class I Div II区,G3防腐,操作温度-40℃到+70℃,可带本地化逻辑控制器,在与SM主机通讯中断时,本地的联锁逻辑不受影响,可以继续执行。3、SM系统在USI通讯卡中内置硬件基础防火墙,具有写保护功能,可有效防止网络风暴对SM系统的冲击,并成为世界上首家安全仪表系统通过了国际嵌入式计算机网络安全认证的公司。
我国石化行业功能安全的进展
虽然我国SIS系统(安全仪表)的功能安全研究起步较晚,大型石化企业也缺乏欧美企业那样的内部工程规范,但经过多年努力,功能安全理念在中国越来越受到重视。国内一些单位纷纷开展SIS系统功能安全研究。例如中国石化安全工程研究院于2006年就专门成立项目组,积极开展功能安全技术研究,取得良好效果,加快了功能安全在国内石化企业的应用步伐。国家安监总局化学品登记中心对危险化学品一级标准化生产企业也提出了相关功能安全的要求。
任何一个行业或者一项技术的进步都离不开相关标准的发展,近年来,我国在功能安全标准方面也取得了不小的进展。IEC61511是国际《过程工业领域安全仪表系统的功能安全》标准,它是国际电工委员会继IEC61508《电气/电子/可编程电子安全系统的功能安全》之后推出的专业领域标准,目前IEC61511在国内的协调标准为GB/T 21109《过程工业领域安全仪表系统的功能安全》 于2007年发布,其它的相关标准有SY/T10045-2003《工业过程中安全仪表系统的应用》以及SH/T3012-2003《石油化工安全仪表系统设计规范》,石化行业国家标准《石油化工安全仪表系统设计规范》(报批稿)已经完成,中国石化也正在制定相关的管理制度和企业内部技术规范,以推动和规范功能安全标准在企业的推广应用。
杨胜利认为,功能安全标准用于规范自动化安全控制系统,随着智能化自诊断技术及智能化仪表、总线技术的不断发展,其在SIS系统中的应用将进一步增强,可以预见到会出现更多的满足SIL标准的安全栅、安全继电器,以及支持HART、 FF等功能的卡件,可以提高对于安全执行机构的诊断,满足执行机构的SIL等级;SIS系统的SOE、以及系统的诊断信息也将会更多地采用高速以太网技术与DCS系统进行通讯,这样更有助于SIS系统在保证功能安全的同时,在操作层面集成到以DCS为主体的全厂一体化网络。
另外,随着安全仪表系统国际、国家、行业规范不断完善和深化,安全仪表系统的制造商将具备更高的资质要求,需要提供从安全咨询、安全评估、系统设计、制造、组态、安装、调试、开车及维护等全生命周期的服务。
霍尼韦尔公司具有包括UOP在内的大量资深的工艺专家,中国国内拥有超过30位TÜV认证工程师、3位TÜV认证专家,天津的工程中心和集成工厂都已获得TÜV总部的认证,具备提供从安全培训、安全评估、系统设计到SIL验证的全生命周期服务,并已成功实施了包括深圳大鹏LNG、中石化上海PTA装置SIL回路评估、验证等工作。
杨胜利表示,就总体而言,目前中国大型石化企业对安全仪表系统概念已有了较为充分的了解,但对于SIF(安全仪表功能)及SIL(安全完整性水平)在实现生产装置功能安全的具体作用还有些模糊,普遍存在只重视SIS系统必须满足SIL3的要求,而对于变送单元和执行机构重视不够的现象;另一方面,由于种种原因,很多SIS系统的设计又存在某些考虑过度的问题,为装置停车设置过多的安全联锁。这说明我们对于生产装置的危险因素分析还有所欠缺。值得欣喜的是,中国石化安全工程研究院已经做了有益的尝试,做了包括炼油、乙烯、PP及PE等装置的危险与风险分析、SIL确认与验证等工作,为同类工艺装置的安全评估可以提供借鉴。