化工安全一“鎖”搞定?
作為化工安全生產(chǎn)的指揮“大腦”，緊急停車系統(tǒng)(ESD)、安全儀表系統(tǒng)(SIS)、機(jī)組綜合控制系統(tǒng)(ITCC)、DCS(集散控制系統(tǒng))、PLC(成套設(shè)備控制方案)等自動(dòng)化控制系統(tǒng)較多被石化企業(yè)采用。這些自動(dòng)化控制系統(tǒng)真能確?；どa(chǎn)安全嗎?
自控系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化加快
陜西煤業(yè)化工集團(tuán)副總工程師張小山告訴記者，自動(dòng)化控制系統(tǒng)國(guó)外發(fā)展較早，技術(shù)比較成熟，主要公司包括橫河、西門子、施耐德、霍尼韋爾等。我國(guó) 大多依賴進(jìn)口，或引進(jìn)國(guó)外技術(shù)在國(guó)內(nèi)成立合資企業(yè)。雖然起步較晚，但我國(guó)自動(dòng)化控制系統(tǒng)研發(fā)制造水平不斷提高，國(guó)產(chǎn)化步伐不斷加快。
陜西龍門煤化工有限公司副總經(jīng)理閆永紅也認(rèn)為，從硬件設(shè)施講，國(guó)產(chǎn)自動(dòng)化控制系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)過(guò)關(guān)，完全能夠滿足企業(yè)需求了。
但張小山同時(shí)坦言：“目前國(guó)產(chǎn)的氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥及定位器等執(zhí)行機(jī)構(gòu)仍是弱項(xiàng)，在加工材料、制造精度、使用壽命等方面，與國(guó)外先進(jìn)水平存在一定差距。”
據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，這些自動(dòng)化控制系統(tǒng)技術(shù)在石化企業(yè)普遍采用。DCS不僅控制點(diǎn)多，而且是動(dòng)態(tài)的，需要人工頻繁干預(yù)，重點(diǎn)是調(diào)節(jié)，但速度相對(duì)較 慢。PLC往往不要求很多的模擬量控制，運(yùn)行速度快，控制點(diǎn)少，通常作為DCS的子站點(diǎn)便于監(jiān)視。從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，二者的基本結(jié)構(gòu)是一樣的，界線也在逐步 淡化，甚至將完全融合。
SIS則包括現(xiàn)場(chǎng)儀表、邏輯解決器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)3個(gè)部分，常規(guī)的ESD只是SIS的邏輯解決器這部分。SIS借助其強(qiáng)大的通訊功能，是整合所有自 動(dòng)化設(shè)備的系統(tǒng)，SIS比DCS在可靠性、可用性上要求更嚴(yán)格，與DCS硬件獨(dú)立設(shè)置。ESD往往用于石化等高危行業(yè)，一般涉及到的點(diǎn)不是很多，因?yàn)橐坏?動(dòng)作就會(huì)引發(fā)系統(tǒng)停車，是保障安全的最后防線。
煤化大項(xiàng)目普遍采用
“近年來(lái)陜西新建的大型煤化工項(xiàng)目較多，都采用了這些自動(dòng)化控制系統(tǒng)。這些自控系統(tǒng)不僅是化工生產(chǎn)的中樞神經(jīng)，而且在工況波動(dòng)的緊急狀態(tài)下可以迅速做出判斷，發(fā)出指令使系統(tǒng)平穩(wěn)停車，從而確保化工生產(chǎn)安全。”張小山對(duì)記者說(shuō)。
據(jù)了解，陜西陜化煤化工集團(tuán)公司、蒲城清潔能源化工公司、陜西龍門煤化工公司、陜西黃陵煤化工公司等企業(yè)，在新建項(xiàng)目中普遍采用了先進(jìn)的自動(dòng)化 控制系統(tǒng)。比如陜化公司年產(chǎn)60萬(wàn)噸合成氨、52萬(wàn)噸尿素節(jié)能減排技改項(xiàng)目主要生產(chǎn)裝置均采用DCS實(shí)施集中監(jiān)控管理，氣化爐設(shè)置了獨(dú)立的緊急停車系統(tǒng)， 實(shí)現(xiàn)安全聯(lián)鎖保護(hù)，壓縮機(jī)組設(shè)置了獨(dú)立的ITCC進(jìn)行控制和保護(hù)。其氣化裝置的可靠性更高，氣化投料前，系統(tǒng)進(jìn)行初始化，對(duì)所有閥門的位置進(jìn)行檢測(cè)，確保 閥門處于安全位置。當(dāng)氧氣、煤漿進(jìn)入氣化爐時(shí)，ESD對(duì)每個(gè)閥門進(jìn)行檢測(cè)，若閥門在規(guī)定時(shí)間內(nèi)沒(méi)有動(dòng)作到位，系統(tǒng)將自動(dòng)轉(zhuǎn)入停車程序，所有的閥門按停車程 序進(jìn)行動(dòng)作(關(guān)閉或打開(kāi))，并自動(dòng)進(jìn)行高壓氮?dú)獯祾?，確保氣化爐安全。
閆永紅告訴記者，自動(dòng)化控制及安全保護(hù)聯(lián)鎖系統(tǒng)在龍門煤化工公司也都有運(yùn)用，對(duì)確保生產(chǎn)安全穩(wěn)定運(yùn)行、減少設(shè)備故障的作用非常大，可以避免超溫 超壓等給設(shè)備造成損壞或故障擴(kuò)大，從而保護(hù)化工裝置和系統(tǒng)安全。公司對(duì)安全聯(lián)鎖規(guī)定十分嚴(yán)格，要求聯(lián)鎖退出必須經(jīng)總工程師或副總經(jīng)理書面批準(zhǔn)，并采取其他 保護(hù)措施。
“安全聯(lián)鎖系統(tǒng)在國(guó)外大量應(yīng)用，我國(guó)技術(shù)水平差距較大。隨著企業(yè)的安全意識(shí)越來(lái)越高，安全聯(lián)鎖在國(guó)內(nèi)應(yīng)用前景十分廣闊。”上海羅可聯(lián)鎖設(shè)備科技 有限公司總經(jīng)理郁國(guó)忠對(duì)記者說(shuō)，該公司開(kāi)發(fā)的軟軸遠(yuǎn)程控制操作系統(tǒng)，主要應(yīng)用在石化、船舶等領(lǐng)域的井下閥門、裝置安全閥、高危容器等關(guān)鍵部位，大型石化企 業(yè)應(yīng)用較多。比如可用在安全閥切換、泵閥聯(lián)動(dòng)、物料混合生產(chǎn)、物料裝卸，避免開(kāi)錯(cuò)閥門或者順序發(fā)生錯(cuò)誤導(dǎo)致事故發(fā)生。
聯(lián)鎖保護(hù)不是萬(wàn)能的
“自動(dòng)化控制是安全的保護(hù)神。沒(méi)有安全聯(lián)鎖，發(fā)生事故的概率明顯增大。但聯(lián)鎖保護(hù)也不是萬(wàn)能的，處理不好或不準(zhǔn)確也會(huì)影響安全生產(chǎn)。”閆永紅說(shuō)，只有將人和機(jī)結(jié)合起來(lái)，才能確?；どa(chǎn)本質(zhì)安全。
“大量案例表明，大多數(shù)事故是由人為因素引起的。即使再先進(jìn)的設(shè)備，也需要與人的可靠因素結(jié)合起來(lái)，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，將不可控變?yōu)榭煽亍?rdquo;郁國(guó)忠說(shuō)，比如安全閥切換非常危險(xiǎn)，校驗(yàn)時(shí)需要停車，若采用雙路安全閥，通過(guò)手動(dòng)機(jī)械操作，就可以減少停車次數(shù)，大大降低生產(chǎn)成本。
張小山也認(rèn)為，硬件功能并不是問(wèn)題，關(guān)鍵是安全管理方面需要加強(qiáng)和提升，自動(dòng)化控制系統(tǒng)日常操作、維護(hù)、管理、故障消除等都離不開(kāi)人的因素。建 議企業(yè)加強(qiáng)學(xué)習(xí)培訓(xùn)，提高員工操作技能;注重控制系統(tǒng)維護(hù)檢查，經(jīng)常與供應(yīng)商保持聯(lián)系，定期升級(jí)改造;借鑒吸取其他單位的經(jīng)驗(yàn)和事故教訓(xùn)。
記者了解到，2014年陜西渭河煤化工集團(tuán)公司建立了一套《安全儀表功能管理規(guī)定》企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)安全儀表系統(tǒng)維護(hù)保養(yǎng)、等級(jí)分析與評(píng)定、操作規(guī) 定等作了詳細(xì)規(guī)定，涵蓋了整個(gè)管理體系。該公司邀請(qǐng)安全專家進(jìn)行指導(dǎo)，組織開(kāi)展培訓(xùn)、研討等活動(dòng)，對(duì)氣化裝置等進(jìn)行安全完整性等級(jí)(SIL)分析評(píng)估，采 用科學(xué)的分析方法確定安全儀表回路及其安全完整性等級(jí)，制定了SIS改進(jìn)方案。該公司3套裝置的所有安全聯(lián)鎖已完成SIL評(píng)估，還對(duì)安全完整性不符合要求 的安全聯(lián)鎖進(jìn)行了升級(jí)改造。
渭化公司安環(huán)部部長(zhǎng)郭小紅介紹，為了更好地將人機(jī)結(jié)合起來(lái)，進(jìn)一步確保生產(chǎn)安全，該公司還制定了安全聯(lián)鎖管理制度、安全聯(lián)鎖臺(tái)賬，對(duì)安全聯(lián)鎖實(shí) 行許可管理，包括SIS操作、測(cè)試維護(hù)、投用與摘除、檢驗(yàn)檢定、檢修、技術(shù)培訓(xùn)與考核等，不斷完善規(guī)程。同時(shí)，將工藝裝置危險(xiǎn)與可操作性(HAZOP)分 析與安全聯(lián)鎖完整性等級(jí)驗(yàn)證有機(jī)結(jié)合，形成了從風(fēng)險(xiǎn)分析到安全措施，從安全措施到獨(dú)立保護(hù)層(安全聯(lián)鎖)，從硬件到安全聯(lián)鎖許可管理的安全儀表功能安全管 理體系，安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的完整性和可靠性明顯提高。
