安全仪表系统SIS50466

保证系统的可用性时，采用“与”逻辑结构；当系统的安全性和可用性均需保证 时，采用“三取二”逻辑结构；
传感器宜采用隔爆型的变送器（压力、差压、差压流量、差压液位、温度），不 宜采用开关型传感器；传感器由SIS系统供电。
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1.2 SIS逻辑运算器选用：
SIS逻辑运算器：继电器系统，可编程序电子系统，混合系统三种；
从正常生产到危险发生过程不同阶段示意如图2—4—1所示。 安全仪表系统的基本功能结构示意如图2—4—2所示。
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一、通用安全标准
由于SIS属于保护装置的安全仪表系统，所以对SIS控制器本身安全要求很高，有
关国际机构对控制器的可靠性、安全性制定了相关的安全标准，并对相关控制器 产品和使用的编程软件平台、应用于SIS程序的标准功能块等进行等级认证。 1、DIN V19250德国标准，规定安全系统的设计等级必须符合生产过程现场的危 险性等级AK1～AK8(1～8级)。 2、IEC61508国际电工组织制定的国际标准，用于确定过程、交通、医药工业等 的安全周期(Safety life cycle)，对设备的完整性、设计、操作、测试和维护提出要 求，主要针对制造商和设备供应商。标准根据发生故障的可能性分成四个SIL等级， 即
题目：安全仪表系统（SIS） 主讲人：
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第一节 概述
随着大型石化装置的发展，生产产品多样化、控制工程越趋复杂，安全保护越来 越被重视。安全保护在石化生产过程中的表现形式是逐级上升的，即生产中使控 制参数在正常范围内时使用的仪表调节系统；当调节系统不及时或出现干扰等异 常，控制参数超出正常范围时使用报警联锁系统，此时需要采取手动或自动措施 使生产恢复到正常状态上去；当情况进一步恶化达到临界状态时使用紧急停车系 统，即ESD系统，按照预先设定的程序，包括紧急放空、仪表的选用事故状态、 动设备停止运行等等措施，通过局部或整体停车方式消除危险；当事故已经出现， 包括可燃气体泄漏、火灾等形成时采用火气消防系统来补救；对特殊场所，火气 消防系统不能彻底消除事故时，采用物理防爆措施，即使用防爆墙等；物理防爆 无法彻底消除灾害时采取最后一项措施时紧急疏散撤离。
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安全仪表系统(Safety Instrumented System - SIS)包括传感器（Sensor）、逻辑 运算器（Logic solver) 和最终执行元件(Final element) 。 1.1 SIS传感器选用： 独立设置原则： 1级 SIS传感器可与DCS共用；
2级 SIS传感器宜与DCS分开； 3级 SIS传感器应与DCS分开； 冗余设置原则： 1级 SIS传感器可采用单一的传感器； 2级 SIS传感器宜采用冗余的传感器； 3级 SIS传感器应采用冗余的传感器； 冗余选择原则：保证系统的安全性时，采用“或”逻辑结构；
冗余设置原则：1级SIS可采用单一的逻辑运算器；
2级SIS宜采用冗余或容错逻辑运算器；
3级SIS应采用冗余容错逻辑运算器；
1.3 SIS执行元件选用：
执行元件：
气动切断阀（带电磁阀），气动控制阀（带电磁阀），电动阀
或液动阀等。
独立设置原则：1级 SIS 阀门可与DCS共用，应确保SIS优先于DCS动作；
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IEC61511对安全防护的分层描述见下图所工艺参数和工艺设备状态，这些参数和状态 被检测出来就是过程信号。生产中当这些参数控制在规定的范围内时，说明生产 过程处于正常状态；超出这个范围说明出现异常，要求以声光形式提醒操作者采 取调节措施（参数调整或设备适当操作）或者通过预定的程序使其恢复到正常值 范围内，这个声光表现形式称为报警，根据预定程序的操作就是联锁；如果异常 进一步扩大，为防止事故发生而采取的局部或整体生产装置停车的仪表系统，称 为安全仪表系统（SIS），或紧急停车系统（ESD），它是生产过程中的一种自动 安全保护系统，能对石油化工等生产过程中可能发生的危险（超出安全限定）及 不采取措施而继续恶化的状态进行及时地响应和保护，使其进入预定的安全停车 状态，从而保证人员、设备、生产和装置的安全。
1.4.1 降低控制功能和安全功能同时失效概率，当维护DCS部分故障时也不会危及
安全保护系统；
1.4.2 对于大型装置或旋转机械设备，紧急停车系统响应速度越快越好，这有利于
保护设备，避免事故扩大和分析事故原因记录，DCS处理大量过程监测信息，因
2级SIS阀门宜于DCS分开；
3级SIS阀门宜于DCS分开；
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冗余设置原则：1级 SIS 可采用单一阀门；
2级宜采用冗余阀门；如采用单一阀门，电磁阀宜冗余配置；
3级宜采用冗余阀门；可采用一个控制阀和一个切断阀；
电磁阀设置原则：电磁阀应采用长期带电，低功耗，隔爆型；由SIS系统供电。
1.4 独立设置的目的
二、联锁保护系统设置：
根据《石油化工安全仪表系统设计规范》SH/T3018-2003有关要求，安全仪表系 统应符合下列规定。
1、独立
安全联锁保护和停车系统独立于过程控制系统，以降低控制功能和安全功能同时
失效的概率，使联锁和停车系统不依附于过程控制系统就能独立完成自动保护联 锁的安全功能。见图2—4—3 “独立的安全仪表系统”。
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3、ANSI/SIA S84.01-1996美国对工业过程的安全系统设立的标准，是IEC61508 和DIN V 19250的结合，但去除了SIL4这个最高级别。 4、Draft IEC 61511第1～4部分，适用于工艺过程工业的安全仪表系统（包括SIS 设计者、系统集成商和最终用户）的国际化标准，是IEC61508的补充。 5、EN54的第三部分适用于火灾检测报警系统的欧洲标准，NFPA72则是美国“国 家火灾报警标准”等。
继电器用于I/O点较少,逻辑功能简单的场合；
可编程电子系统用于I/O点较多,逻辑功能复杂，与DCS、MES通信等场合；
可编程电子系统可以是经TUV认证的PLC系统，也可是DCS和其他专用系统；
独立设置原则：1级SIS逻辑运算器宜与DCS分开；
2级SIS逻辑运算器应与DCS分开；
3级SIS逻辑运算器必须与DCS分开；