SIS：化工安全最后一道防火墻
化工安全儀表系統(tǒng)(SIS)是自動執(zhí)行的安全預(yù)案，是非常重要的獨立保護層，在關(guān)鍵時候?qū)l(fā)揮至關(guān)重要的作用。隨著我國化工裝置、?；穬Υ嬖O(shè)施規(guī)模大型化，生產(chǎn)過程自動化水平逐步提高，同步加強和規(guī)范SIS管理，用好這最后一道防線，十分緊迫和必要。”這是在7月30日中國化學(xué)品安全協(xié)會組織召開的SIS管理研討會上與會人員達成的共識。
安全生產(chǎn)的現(xiàn)實要求
中央企業(yè)推廣走在前
據(jù)中國石化安全工程研究院高級工程師李玉明介紹，SIS包括安全聯(lián)鎖系統(tǒng)，緊急停車系統(tǒng)，有毒有害、可燃氣體及火災(zāi)檢測保護系統(tǒng)等。SIS獨立于過程控制系統(tǒng)(例如分散控制系統(tǒng)等)，生產(chǎn)正常時處于休眠或靜止狀態(tài)，一旦生產(chǎn)裝置或設(shè)施出現(xiàn)可能導(dǎo)致安全事故的情況時，能夠瞬間準確動作，使生產(chǎn)過程安全停止運行或自動導(dǎo)入預(yù)定的安全狀態(tài)。而根據(jù)安全儀表功能失效產(chǎn)生的后果及風(fēng)險，又可將安全儀表功能劃分為不同的安全完整性等級(SIL1~4，最高為4級)。
“SIL定量安全評估最初由殼牌、BP等幾大石化公司開展，而且開發(fā)了相應(yīng)的定量評估程序和方法，并收集了設(shè)備及儀表的失效數(shù)據(jù)庫，如今已深入到石化、化工安全管理的各個方面。”浙江工業(yè)大學(xué)化工機械設(shè)計研究所所長高增梁表示，SIL定量安全評估的推廣有利于決策的科學(xué)化，是石化工業(yè)安全管理的發(fā)展方向。
據(jù)悉，近年來發(fā)達國家發(fā)生的重大化工(危化品)事故大都與安全儀表失效或設(shè)置不當有關(guān)，國內(nèi)近期的幾起石化事故也與此不無關(guān)系。
國家安監(jiān)總局于2014年11月13日發(fā)布了《關(guān)于加強化工安全儀表系統(tǒng)管理的指導(dǎo)意見》(安監(jiān)總管三【2014】116號)，要求各有關(guān)企業(yè)和單位要按照相關(guān)法律法規(guī)、標準規(guī)范和本指導(dǎo)意見的要求，完善企業(yè)SIS管理制度和體系。國家安監(jiān)總局監(jiān)管三司司長孫廣宇指出，下發(fā)116號文，一是安全生產(chǎn)的現(xiàn)實要求。從國家層面，已經(jīng)提出要追求更多的企業(yè)和地區(qū)實現(xiàn)“零死亡”，化工行業(yè)則要追求“零火災(zāi)”、“零爆炸”、“零事故”。目前社會公眾對化工事故的容忍度很低，任何一次事故，都可能對化工行業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展造成致命一擊。二是目前化工行業(yè)在朝著裝置大型化、集約化方向發(fā)展，一旦出事就不可控，這就要求行業(yè)從源頭去保障安全。SIS是現(xiàn)階段保障化工企業(yè)安全的最后一道防線。三是國內(nèi)企業(yè)應(yīng)該利用好后發(fā)優(yōu)勢，將國外已經(jīng)驗證的好的安全技術(shù)拿來為我所用。
在加強SIS管理方面，國內(nèi)大型石化公司走在了前面。中國石油天然氣股份有限公司煉油與化工分公司趙峻松副處長介紹說，中石油在加強SIS管理方面開展了一些工作。一是制定了《中國石油天然氣股份有限公司煉油與化工分公司儀表及自動控制系統(tǒng)管理規(guī)定》、《中國石油天然氣股份有限公司煉化企業(yè)儀表及自動化技術(shù)管理若干規(guī)定》;二是今年3~4月，對系統(tǒng)內(nèi)企業(yè)開展了安全檢查，總共6個檢查組，每個組都有2位儀表專家，審核出了一些分公司在SIS方面存在的問題;三是今年5月12日，在遼陽開展了SIS相關(guān)培訓(xùn)。
過度保護企業(yè)傷不起
缺少人才企業(yè)懂不起
SIS的最終用途，是交付用戶現(xiàn)場使用。通過完善的功能安全管理體系，以及持續(xù)的維護保養(yǎng)活動，確保實現(xiàn)工程設(shè)計階段確定的SIS安全功能理論期望值。但有企業(yè)反映，SIS在操作維護階段存在不少問題。
“比如，局部工藝單元聯(lián)鎖保護，對大系統(tǒng)整體安全功能的影響缺少統(tǒng)一考慮，這樣如果局部聯(lián)鎖動作或誤動，容易引起整個系統(tǒng)波動或更加嚴重的后果。還比如，從SIS設(shè)計階段開始，缺少設(shè)備包控制系統(tǒng)安全功能的完整性要求及與裝置主控系統(tǒng)的一致性要求，這是因為供應(yīng)商往往只注重本身的安全保護，設(shè)計上往往忽略SIS技術(shù)要求，而且在安全功能評估和保護層分配，以及SIS功能安全完整性方面缺少全局一致性要求。”中石化滄州分公司副總工程師張金柱反映。
相比于操作維護階段的問題，由于SIS過保護帶來的誤跳車問題，更是引起了企業(yè)的共鳴。“目前一些企業(yè)的聯(lián)鎖系統(tǒng)存在誤跳車的問題，導(dǎo)致不必要的非計劃停車損失，誤跳一次，一天的損失可上百萬元。誤跳車還導(dǎo)致企業(yè)對聯(lián)鎖可靠性信心的降低。而頻繁的停車與啟動，也增加了對設(shè)備的沖擊及風(fēng)險。”高增梁介紹說，根據(jù)項目組十余套裝置的評估結(jié)果，聯(lián)鎖安全不足占12%，聯(lián)鎖過度占55%，聯(lián)鎖合理僅占33%。其中，進口工藝裝置的聯(lián)鎖過度情況尤為嚴重。
趙峻松也指出，年處理原油1200萬噸、乙烯產(chǎn)量80萬噸的某大型煉油乙烯一體化石化聯(lián)合裝置，經(jīng)過SIL分析后得出結(jié)論：SIS中大約50%的聯(lián)鎖回路設(shè)計合理，40%的聯(lián)鎖回路存在過保護，而10%的聯(lián)鎖回路存在欠保護。“有點兒風(fēng)吹草動就停車，企業(yè)受不了。”他說。
此外，由于SIS本質(zhì)上是“儀表化的”或者“用儀表實現(xiàn)的”安全監(jiān)控系統(tǒng)，是以分散性控制系統(tǒng)(DCS)為代表的過程控制之外的另一領(lǐng)域或分支，這兩者的用途和設(shè)計理念截然不同。這就要求SIS從業(yè)人員必須了解和掌握過程安全知識和功能安全體系。
國家安監(jiān)總局前不久在江蘇重點縣進行了調(diào)研。參與調(diào)研的中石油撫順石化分公司高級工程師高峰介紹說，部分民企和一些外資企業(yè)的SIS還沒有獨立設(shè)置。一是儀表專業(yè)人員不知道116號文;二是雖然知道了116號文，但管安全的人不理解其中的含義;三是一些企業(yè)老板不愿為獨立的SIS多花錢。
“雖然中石油、中石化都配備了從事儀表專業(yè)管理的技術(shù)人員，但他們當中掌握SIS相關(guān)標準規(guī)范的人才少;也有專業(yè)從事安全管理的技術(shù)人員，但其中懂SIS的人才更少;民企、外企在這方面的人員配備更少;一般企業(yè)從事儀表管理的技術(shù)人員普遍得不到應(yīng)有的重視，造成人才嚴重流失，導(dǎo)致企業(yè)人員不少，人才奇缺。各企業(yè)SIS相關(guān)技術(shù)和管理人才的培養(yǎng)都極為迫切。”高峰說。
SIS設(shè)計方中國成達工程有限公司曾裕玲主任還反映了SIS設(shè)計時面臨的問題：“設(shè)計院是根據(jù)《過程工業(yè)領(lǐng)域安全儀表系統(tǒng)的功能安全》(GB/T21109-2007)、《電氣/電子/可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)的功能安全》(GB/T20438-2006)、《信號報警及聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》(HG/T20511-2014)等國標或者行標來設(shè)計SIS的。但目前的情況是，很多業(yè)主方并不十分清楚SIS，提不出具體的設(shè)計要求。”
加強培訓(xùn)已迫在眉睫
抓緊推進需全員努力
針對SIS目前存在的問題，曾裕玲提出，在116號文的推進中，應(yīng)該加大培訓(xùn)力度;各級設(shè)計院應(yīng)制定章程，明確部門、人員責任;督促業(yè)主建立自己的風(fēng)險矩陣數(shù)據(jù);建立國產(chǎn)儀表的可靠性參數(shù)數(shù)據(jù)庫;成立HSE相關(guān)協(xié)會，編制HSE相關(guān)的設(shè)計標準和指南;強制執(zhí)行SIL分析和驗證。
張金柱也認為，應(yīng)該加強SIS完整性標準的宣貫，并在安評和安全設(shè)計中加入相應(yīng)法規(guī)要求;開展人員培訓(xùn)，建立國內(nèi)資格認證以及資質(zhì)等級評價制度;提高認識，開展相關(guān)產(chǎn)品認證，使SIS完整性管理成為安全管理工作的一部分。
國家安監(jiān)總局總工程師王浩水則對116號文的推進提出了四方面要求：一是各企業(yè)要進一步明確共識。企業(yè)要放棄事故不可避免論，要樹立一切事故是可以避免的觀點。二是各方要意識到加強SIS管理的必要性和緊迫性。石化行業(yè)的裝置越來越大型化，自動化程度越來越高。如果儀表管不好，一旦發(fā)生事故將很難控制。下一步，監(jiān)管三司和化學(xué)品安全協(xié)會要加強宣傳，企業(yè)要抓緊時間加強人才培養(yǎng)，具備有利條件的設(shè)計院要在人才培養(yǎng)方面給予企業(yè)幫助。同時，進一步完善SIS技術(shù)標準和認證體系。三是要選擇重點突破。集聚了人才、最有條件推廣的中央企業(yè)，設(shè)計院，以及涉及到危險領(lǐng)域的裝置和設(shè)施都是突破重點。四是從設(shè)計院到企業(yè)，各方都要盡快行動起來，助推全國安全生產(chǎn)形勢的好轉(zhuǎn)。
