近日,专家发现某危化品使用企业重大危险源罐区的DCS(分散型控制)系统和SIS(安全仪表)系统共用紧急切断阀(SIL1级),共用方式是切断阀带单电磁阀,电磁阀电源由DCS系统提供,SIS系统的输出继电器串联进DCS系统控制回路中,生产过程中DCS系统控制开关切断阀,触发连锁时SIS系统关闭切断阀。
专家指出,DCS系统和SIS系统共用元件是有一定限制条件的,这种共用方式违背SIS系统独立性和优先性的原则,没有充分考虑因共同原因导致整体功能失效的风险。
SIL1级切断阀,SIS系统和DCS系统是可以共用的,现场的切断阀也确保了SIS系统动作优先。
专家
按照《石油化工安全仪表系统设计规范》(GB/T50770—2013)要求,SIS系统不应介入DCS系统工作,电磁阀电源应由SIS系统提供,切断阀带的电磁阀以断电为故障安全方式,在正常运行时电磁阀应长期励磁工作。显然,企业的这种共用方式与规范标准的设计原则是相矛盾的,SIS系统设计中间环节应以少为原则,从设计角度讲是存在缺陷的。
随后,专家向企业负责人反馈,建议企业按照《石油化工安全仪表系统设计规范》(GB/T50770—2013)要求配置冗余电磁阀,SIS系统的电磁阀根据现场情况优先选用耐高温绝缘线圈,长期励磁型和隔爆型。靠近执行机构的一个电磁阀接入SIS系统信号,长期励磁通路,触发连锁时失电切断气源关闭切断阀;远离执行机构的一个电磁阀接入DCS系统信号,平时生产由DCS系统控制开关。
虽然《石油化工安全仪表系统设计规范》(GB/T50770—2013)原则上允许SIL1级切断阀可与DCS系统共用,但SIS系统的设计原则是尽量减少中间环节以降低故障率,而共用阀门会增加系统复杂性,可能导致SIS系统功能在故障出现时完全失效,影响系统的安全性和可靠性。
结合《保护层分析(LOPA)应用指南》(GB/T32857—2016)来看,DCS系统控制回路应与SIS系统功能安全回路在物理上分离,且DCS系统不能执行任何具有SIL>1的仪表安全功能。
《过程工业领域安全仪表系统的功能安全》(GB/T21109.1—2022)要求执行机构用于DCS系统时,不应同时用于SIS系统,因为这个设备失效会导致对SIF的功能失效。执行机构危险失效率即使能降到足够低,且SIS系统能在要求的时间内把过程置于某个安全状态,可以确认整体风险可接受时,执行机构也不要共用。
实际上,对于SIL1级切断阀应用而言,要将危险失效率降到足够低很难,即使设计保证SIS动作超驰控制优先于DCS动作,还要考虑因故障、维护或测试而停止运行时段内需要实施的补偿措施。
作者:何嘉浩
来源:中国应急管理报11月14日四版 原标题《DCS和SIS不要共用紧急切断阀》综合整理 责任编辑:刘峰
编辑:孟德轩