導(dǎo)航：安全管理網(wǎng)>> 安全論文>> 化工安全論文>>正文

長(zhǎng)輸管道壓氣站安全儀表系統(tǒng)

文檔作者：朱喜平張來(lái)斌粱偉文檔來(lái)源：中國(guó)石油大學(xué)(北京)機(jī)械與儲(chǔ)運(yùn)學(xué)院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年07月16日
下載地址：點(diǎn)擊這里	文件大小： 163.39 KB 共2頁(yè)	文檔格式： PDF	下載點(diǎn)數(shù)： 1 點(diǎn)（VIP免費(fèi)）

全屏查看

內(nèi)容預(yù)覽 [文件共2頁(yè)]

本文件共2頁(yè)，如需編輯使用，請(qǐng)下載。

注：預(yù)覽效果可能會(huì)出現(xiàn)部分文字亂碼（如口口口）、內(nèi)容顯示不全等問(wèn)題，下載是正常的。

	文件大?。?63.39 KB 共2頁(yè) 文件格式：PDF 下載點(diǎn)數(shù)：1 點(diǎn)（VIP會(huì)員免費(fèi)）

下一篇：長(zhǎng)輸管道建設(shè)工程的安全管理探究

上一篇：井下作業(yè)試油測(cè)試過(guò)程中的安全管理措施分析

文本預(yù)覽

僅提取頁(yè)面文字內(nèi)容，供快速閱讀使用。

第33卷第6期(2014．06)(行業(yè)論壇)
長(zhǎng)輸管道壓氣站安全儀表系統(tǒng)
朱喜平 張來(lái)斌 粱偉 中國(guó)石油大學(xué)(北京)機(jī)械與儲(chǔ)運(yùn)學(xué)院
摘要：按照l(shuí)EC6151 1中的定義，安全儀表系統(tǒng)(Safety Instrumented System，SIS)是由傳感
器、邏輯控制器和執(zhí)行器組成，能夠行使一項(xiàng)或多項(xiàng)安全儀表功能的儀表系統(tǒng)。壓氣站SIS的安
全功能主要包括進(jìn)／出站系統(tǒng)緊急切斷和放空，增壓系統(tǒng)的保護(hù)、切斷和放空，以及探測(cè)系統(tǒng)等
幾部分。壓氣站的ESD控制功能分為四級(jí)， 包括手動(dòng)緊急關(guān)閉和自動(dòng)緊急關(guān)閉。壓氣站是天然
氣輸氣管道的主要組成部分，容易出現(xiàn)壓力超高、天然氣泄漏及火災(zāi)和爆炸等事故。SIS系統(tǒng)的
應(yīng)用將在短時(shí)間內(nèi)將事故區(qū)域進(jìn)行隔離和放空，有效控制和降低事故造成的影響和損失，目前
在壓氣站得到廣泛的應(yīng)用并取得良好的效果。
關(guān)鍵詞：壓氣站；安全儀表系統(tǒng)；功能；緊急關(guān)斷
doi：10．39694．issn．1006-6896．2014．6．004
1 安全儀表系統(tǒng)
按照IEC61511中的定義，安全儀表系統(tǒng)
(Safety Instrumented System，SIS)是由傳感器、邏
輯控制器和執(zhí)行器組成，能夠行使一項(xiàng)或多項(xiàng)安全
儀表功能的儀表系統(tǒng)。安全儀表系統(tǒng)主要用來(lái)監(jiān)視
控制系統(tǒng)的狀態(tài)，判斷危險(xiǎn)條件，防止危險(xiǎn)發(fā)生或
者減輕事故造成的影響，在天然氣站場(chǎng)上通常把
SIS稱(chēng)作緊急停車(chē)系統(tǒng)(Emergency Shutdown Sys—
tem，ESD)。
1．1 典型的SlS結(jié)構(gòu)
SIS的設(shè)備組成隨著控制技術(shù)、通信技術(shù)和計(jì)
算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，系統(tǒng)集成度不斷提高，也經(jīng)歷了
一個(gè)由低到高、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的演變過(guò)程，但其基
本結(jié)構(gòu)不變，是由觸發(fā)模塊、邏輯控制模塊和執(zhí)行
模塊3個(gè)基本部分組成，如圖1所示。
一
檢 輸 邏 輸
執(zhí)
測(cè) 入 —．．． 輯 一◆ 出 行
模 模 】琶
算 模 模
塊 塊 模 塊 塊
塊
圖1 典型的sls結(jié)構(gòu)
1．2 觸發(fā)模塊
觸發(fā)模塊由多種傳感器組成，主要是監(jiān)測(cè)被測(cè)
量的信息，并將檢測(cè)到的信息按某種方式轉(zhuǎn)換后以
電信號(hào)或其他所需形式輸 ，從而實(shí)現(xiàn)信息的傳
輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。
壓氣站觸發(fā)模塊的傳感器主要包括壓力變送
器、溫度變送器、壓力／溫度／液位開(kāi)關(guān)、可燃?xì)怏w／
毒氣探測(cè)器(安裝于T藝裝置區(qū)、廠房?jī)?nèi))火焰探
測(cè)器、振動(dòng)傳感器、火氣報(bào)警控制器或系統(tǒng)等。
2 壓氣站SI S
壓氣站主要包括 r藝系統(tǒng)、 控系統(tǒng)、電氣系
統(tǒng)、通訊系統(tǒng)和陰極保護(hù)系統(tǒng)等，其中一r藝系統(tǒng)又
包括分離系統(tǒng)、調(diào)壓系統(tǒng)、汁量系統(tǒng)、排污系統(tǒng)和
放空系統(tǒng)等； 自控系統(tǒng)主要由BPCS系統(tǒng)和S1S系
統(tǒng)組成。
2．1 SIS和BPCS關(guān)系
SIS不同于基本過(guò)程控制系統(tǒng)(Basic process
control system，BPCS)，BPCS執(zhí)行基本過(guò)程控制功
能，使生產(chǎn)過(guò)程中的溫度、壓力、流量和液位等T
藝參數(shù)維持在規(guī)定的正常范同之內(nèi)，保證正常的安
全生產(chǎn)。BPCS是主動(dòng)的、動(dòng)態(tài)的，而SIS是被動(dòng)
的、靜態(tài)的。由于SIS是靜態(tài)的，故要對(duì)其進(jìn)行劇
期性的診斷和測(cè)試。SIS獨(dú)立于BPCS，其安全級(jí)別
高于BPCS。
2．2 壓氣站BPOS
壓氣站BPCS功能主要包括壓氣站啟動(dòng)控制，
壓氣站正常關(guān)閉控制，壓縮機(jī)組 口流量測(cè)量，循
環(huán)水控制，自動(dòng)增壓水箱控制，所有泵的遠(yuǎn)程手動(dòng)
啟、停，所有電動(dòng)閥門(mén)的遠(yuǎn)程手動(dòng)開(kāi)、關(guān)，分離器
組的切換，壓縮機(jī)房通風(fēng)控制，進(jìn)風(fēng)機(jī)的遠(yuǎn)程手、
自動(dòng)啟、停，儀表風(fēng)供氣壓力監(jiān)控，空氣壓縮機(jī)數(shù)
據(jù)采集監(jiān)視和控制，數(shù)據(jù)采集監(jiān)視，壓縮機(jī)房可燃
一8一 油氣田地面工程(http：／／www
．yqtdmgc．corn)
第33卷第6期(2014．06)(行業(yè)論壇)
氣體／火焰報(bào)警系統(tǒng)監(jiān)控，電驅(qū)壓縮機(jī)組單機(jī)、
機(jī)監(jiān)控，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的監(jiān)控，上傳DCC數(shù)據(jù)。
2．3 S l S功能
多 3．4 四級(jí)關(guān)斷
壓氣站SIS的安全功能主蜃包括進(jìn)／出站系統(tǒng)緊
急切斷和放空，增 系統(tǒng)的保護(hù)、切斷和放空，以
及探測(cè)系統(tǒng)等幾部分。
(1)站緊急關(guān)閉。當(dāng)站場(chǎng) 現(xiàn)緊急事故，上、
下游輸氣管道出現(xiàn)緊急事故或站場(chǎng) 現(xiàn)火災(zāi)等情況
下，啟動(dòng)“全站ESD”。觸發(fā)條件：①調(diào)度控制中
心(DCC)發(fā)出“全站ESD”命令；②現(xiàn)場(chǎng)裝置區(qū)
附近的“全站ESD” 按鈕被按動(dòng)；③站控ESD機(jī)
柜前面板上的“全站ESD”按鈕被按動(dòng)；④控制室
內(nèi)墻上的“全站ESD” 按鈕被按動(dòng)。ESD系統(tǒng)接收
到“全站ESD”命令后執(zhí)行以下操作指令：同時(shí)關(guān)
閉進(jìn)站閥和fn站閥，壓力監(jiān)控系統(tǒng)中的安全切斷
閥、自用氣管路中的切斷閥；同時(shí)輸出1個(gè)DO信
號(hào)(加常開(kāi)接點(diǎn)繼電器，DO輸出時(shí)接點(diǎn)閉合)，啟
動(dòng)全站ESD報(bào)警器，提示現(xiàn)場(chǎng)T作人員，參與ESD
的閥門(mén)全部關(guān)閉后，再打開(kāi)放空閥進(jìn)行全站放空。
(2)進(jìn)、出站爆管檢測(cè)。進(jìn)／m站區(qū)3臺(tái)壓力變
送器同時(shí)檢測(cè)管線(xiàn)壓力，當(dāng) 個(gè)及以上變送器檢測(cè)
到的壓降速率持續(xù)低于設(shè)定fIl[一定時(shí)問(wèn)，則實(shí)施站
關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)爆管檢測(cè)控制。
3 壓氣站ESD分級(jí)
壓氣站的ESD控制功能分為四級(jí)，包括手動(dòng)緊
急關(guān)閉和自動(dòng)緊急關(guān)閉。
3．1 一級(jí)關(guān)斷
全站緊急關(guān)閉：同時(shí)關(guān)閉進(jìn)出站ESDV閥，切
斷站場(chǎng)與管線(xiàn)的聯(lián)通；關(guān)閉站內(nèi)所有的動(dòng)力設(shè)備，
僅保留安全撤離、消防、安全控制應(yīng)用電源；所有
站ESDV關(guān)閉后自動(dòng)打開(kāi)站放空閥，將站內(nèi)所有區(qū)
域高壓天然氣全部放空。一級(jí)關(guān)斷適用于壓氣站全站。
3．2 二級(jí)關(guān)斷
區(qū)域緊急關(guān)閉： 同時(shí)關(guān)閉事故區(qū)域進(jìn)、出口
ESDV閥，切斷該區(qū)域與站場(chǎng)或管線(xiàn)的聯(lián)通；關(guān)閉
事故區(qū)域內(nèi)所有動(dòng)力設(shè)備，僅保留安全撤離、消
防、安全控制應(yīng)用電源；區(qū)域進(jìn)、出口ESDV閥關(guān)
閉后自動(dòng)打開(kāi)區(qū)域放空閥，將事故區(qū)域內(nèi)所有天然
氣全部放空。二級(jí)關(guān)斷適用： 壓縮機(jī)廠房。
3．3 三級(jí)關(guān)斷
局部功能緊急關(guān)閉：同時(shí)關(guān)閉事故區(qū)域進(jìn)、出
口ESDV閥或安全緊急截?cái)嚅y(SSV)，切斷該區(qū)域
與站場(chǎng)或管線(xiàn)的聯(lián)通，必要時(shí)放空局部天然氣。三
級(jí)關(guān)斷適用于單臺(tái)壓縮機(jī)組、分輸用戶(hù)調(diào)壓系統(tǒng)、
氣體加熱系統(tǒng)等。
單體設(shè)備緊急關(guān)閉：緊急關(guān)閉事故設(shè)備。適用
于單體動(dòng)力設(shè)備、單路調(diào)壓系統(tǒng)、單臺(tái)氣體加熱設(shè)
備等。
4 設(shè)計(jì)、安裝和運(yùn)行需注意的問(wèn)題
(1)SIS單獨(dú)設(shè)置，與基本過(guò)程控制系統(tǒng)BPCS
隔離，不能通過(guò)數(shù)據(jù)通訊方式實(shí)現(xiàn)SIS系統(tǒng)安全功能。
(2)對(duì)于儀表安全功能，傳感器、邏輯計(jì)算器
和最終元件應(yīng)具有最低的硬件故障裕度，使得在1
個(gè)或幾個(gè)硬件危險(xiǎn)故障的情況下，仍能保證所要求
的儀表安全功能正常。
(3)壓氣站的輸入元件要求產(chǎn)品最低要取得
SIL2認(rèn)證或相當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)證明。
(4)所有安全功能的的輸人點(diǎn)和輸 點(diǎn)都是故
障安全型，即在安全功能不動(dòng)作的正常T作狀態(tài)下
是帶電的，斷電的情況下安全儀表動(dòng)作，將過(guò)程帶
入安全狀態(tài)。
(5)ESD按鈕應(yīng)配套診斷電阻，電阻連接方式
及電阻值符合相關(guān)SIS系統(tǒng)DI模塊回路診斷要求，
宜采用按壓動(dòng)作、壓緊自鎖定、手動(dòng)旋轉(zhuǎn)復(fù)位形式。
(6)直流電源系統(tǒng)SIS和BPCS應(yīng)分別獨(dú)立設(shè)
置，SIS直流電源要求冗余配置，并提供不少于
30 rain的后備電池。
(7)SIS檢測(cè)信號(hào)的輸入、觸發(fā)信號(hào)輸入、控
制信號(hào)輸出原則上應(yīng)采用直接硬接線(xiàn)方式實(shí)現(xiàn)。
(8)控制電纜鋪設(shè)應(yīng)滿(mǎn)足防雷電脈沖要求，當(dāng)
SIS電源接地與BPCS要求不一致時(shí)，要加裝接地隔
離裝置。對(duì)于浮空設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，應(yīng)考慮配置相應(yīng)的
接地故障檢測(cè)措施。
(9)各級(jí)ESD按鈕，分別直接接入SIS系統(tǒng)，
采用常閉觸點(diǎn)。
5 結(jié)語(yǔ)
壓氣站是天然氣輸氣管道的主要組成部分，由
于壓氣站有工藝復(fù)雜、設(shè)備眾多和運(yùn)行壓力高等特
點(diǎn)，容易出現(xiàn)壓力超高、天然氣泄漏及火災(zāi)和爆炸
等事故。SIS的應(yīng)用將在短時(shí)間內(nèi)將事故區(qū)域進(jìn)行
隔離和放空，有效控制和降低事故造成的影響和損
失，目前在壓氣站得到廣泛的應(yīng)用并取得良好的效
果。隨著SIS應(yīng)用的不斷深入，壓氣站的安全從技
術(shù)層面得到越來(lái)越多的保障。
(欄目主持楊軍)
油氣田地面z程(http：／／、 ，w．yqtdmgc．c。m) 一9一

網(wǎng)友評(píng)論 more

化工安全論文最新內(nèi)容

03-11