安全儀表系統在煤化工中的應用范文

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摘要：本文對安全儀表系統進行了簡單介紹，分析了濟寧市煤化工產業的基本狀況及安全生產智能管理情況，安全儀表系統能夠大大降低煤化工生產中的安全風險，是提升煤化工行業安全管理水平的必要手段。

關鍵詞：煤化工；安全儀表系統；SIS；濟寧;安全生產

由于我國“多煤、少氣、貧油”的能源結構我國煤化工產業發展迅速，其生產過程伴有高溫、高壓、易燃、易爆、有毒等危險，從安全的角度出發，其生產過程自身存在著固有的風險。了解煤化工企業安全生產智能控制現狀對指導煤化工安全生產具有重要的意義。

1濟寧市煤化工產業基本狀況

濟寧市是全國重點煤炭生產基地，發展煤化工產業有得天獨厚的資源優勢。全市規模以上重點煤化工企業20多家，產業實力和規模不斷壯大。煤焦化、煤氣化、煤焦油深加工是主要的煤化工產業，已形成年產焦炭600萬噸、焦油60萬噸、甲醇100萬噸、炭黑40萬噸、粗苯加工40萬噸的生產能力，甲醛、苯、酚、萘、蒽、改質瀝青等深加工產品初具規模，已成為國內影響較大的煤化工產業區和重要鋼鐵企業焦炭供應地，為全市經濟和社會發展提供了有力支撐。(1)濟寧市煤化工主要產品有焦炭、炭黑、甲醇、針狀焦、蒽油、萘等。(2)濟寧市主要煤化工企業有山東榮信集團有限公司、濟寧碳素集團有限公司、山東兗礦國際焦化有限公司、山東同泰能化有限公司、山東濟寧盛發焦化有限公司、濟寧黑貓炭黑有限責任公司、濟寧陽光化學有限公司、山東益大新材料有限公司、山東濟礦民生煤化有限公司、兗礦科藍凱美特化工有限公司、山東匯能新材料科技股份有限公司。(3)濟寧市煤化工企業涉及的危險工藝主要是加氫、甲醇生產、煤炭氣化。(4)濟寧市煤化工企業的重大安全危險源主要是甲醇罐區、易燃易爆氣體、鍋爐房和空分裝置。

2化工安全儀表系統SIS簡介

化工安全儀表系統(SIS)是降低生產過程風險的儀表安全保護系統，需要經專門機構認證，且具有一定安全完整性水平。它可以響應生產過程因超過安全極限而帶來的風險，且能檢測和處理自身的故障，從而按預定條件或程序使生產過程處于安全狀態，以確保人員、設備及工廠周邊環境的安全。(1)化工安全儀表系統(SIS)包括安全聯鎖系統、緊急停車系統和有毒有害、可燃氣體及火災檢測保護系統等。生產正常時安全儀表系統處于休眠或靜止狀態，一旦生產裝置或設施出現可能導致安全事故的情況時，能夠瞬間準確動作，使生產過程安全停止運行或自動導入預定的安全狀態。(2)SIS系統在化工生產裝置中的應用作用：重要的化工生產裝置應配置獨立于集散控制系統(DCS)之外的安全系統即SIS系統。該系統用于保證化工生產過程的最大安全性和不中斷操作,保護人身和設備安全,降低風險，提高經濟效益。(3)相關要求：根據《關于加強化工安全儀表系統管理的指導意見》(安監總管三〔2014〕116號)要求，從2016年1月1日起，大型和外商獨資合資等具備條件的化工企業新建涉及”兩重點一重大”的化工裝置和危險化學品儲存設施，要按照指導意見的要求設計符合相關標準規定的安全儀表系統。從2018年1月1日起，所有新建涉及”兩重點一重大”的化工裝置和危險化學品儲存設施要設計符合要求的安全儀表系統。其他新建化工裝置、危險化學品儲存設施安全儀表系統，從2020年1月1日起，應執行功能安全相關標準要求，設計符合要求的安全儀表系統。(4)SIS系統獨立于集散控制系統(DCS)之外，SIS系統安全等級高于集散控制系統(DCS系統)。

3濟寧市煤化工安全生產智能管理基本現狀

經調研，濟寧市煤化工企業安全生產智能管控基本情況如下：

(1)全部煤化工企業都安裝有集散控制系統簡稱DCS系統。山東榮信集團有限公司還建設了安全環保能源管控中心，實現生產過程中的有關安全、環保、能源平衡調度的管控，且系統設有高低報警功，能讓調度人員及時發現現場生產異常對生產及調整，避免事故發生。但DCS系統不含有檢測執行部分，與SIS相比較安全級別低，且不需要認證。

(2)2014年后新建設煤化工企業在設計時根據《關于加強化工安全儀表系統管理的指導意見》要求一般都設計了SIS系統。但濟寧市多數煤化工企業建設于2010年前，未設計安全儀表系統，沒安裝SIS系統或者只安裝了安全聯鎖系統或緊急停車系統，有部分功能但是還不能與達到SIS的安全完整性等級。

(3)大多數煤化工企業已意識到SIS系統對安全生產的重要作用，可以大大降低企業的安全風險等級，部分企業已經安裝了SIS系統。例如：山東榮信集團有限公司(山東恒信科技有限公司蒽油加氫)、山東益大新材料有限公司、山東匯能新材料科技股份有限公司(粗苯加氫)安裝了SIS系統且覆蓋了整個安全生產環節。

(4)部分企業安裝了安全聯鎖系統+ESD一鍵停車起到了SIS系統的一定作用。濟寧碳素集團(濟寧晨光煤化有限公司苯酐生產)、兗礦國宏化工有限公司(甲醇生產)、兗礦科藍凱美特化工有限公司安裝了安全聯鎖系統+ESD一鍵停車，僅覆蓋關鍵安全生產環節，實現的SIS的功能和達到了一定(較低)的安全完整性等級。

(5)山東榮信集團有限公司(甲醇生產)計劃升級安全系統安裝SIS系統；山東匯能新材料科技股份有限公司(粗苯加氫)計劃對原SIS系統進行升級。

(6)濟寧晨光煤化有限公司安裝SIS系統進行了認證，安全完整等級達到了SL3級，其他安裝SIS企業未進行認證。部分企業安裝了一些安全功能的系統但非一個完整的SIS系統且但是達不到SIS的安全完整性等級。

(7)煤化工企業的裝卸環節和空分裝置利用DCS系統、視頻監控和氣體報警進行安全管理。基于濟寧市煤化工安全生產智能管理基本現狀經調研，我們認為：一是煤化工企業安裝安全儀表系統SIS系統十分必要，SIS能大大降低安全風險等級，提高企業的安全管理水平。二是濟寧市安全智能管控整體水平還比較低，多數企業僅利用集散控制系統DCS系統來實現安全管控。三是濟寧市多數煤化工企業建設于2010年前，在設計時未設計安全儀表系統，需要停產檢修時改裝或加裝安全儀表系統。四是煤化工工藝種類和產品復雜，煤化工企業涉及生產工藝和環節差別很大，安全要求也不僅相同，每個企業的產品和工藝各不相同，SIS系統的無法統一標準和設備。五是企業提高安全智能管控的意識再不斷加強，但也面臨著進行改造需停產和資金等壓力。六是安全儀表系統專業技術和管理人才矛盾較為突出。

參考文獻：

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[3]李桃娟.安全儀表系統在化工工藝裝置中的應用探討[J].山東化工,2015,42(12)：124-125.

作者;劉其鵬；紀祥娟；任軼玲；尹慧君 單位：魯南煤化工研究院