文档介绍：第三届中国 LNG 论坛论文编号: 1260603
安全仪表系统在江苏 LNG 接收站的应用
田海星
(中石油江苏液化天然气有限公司,江苏南通 226001)
摘要:阐述了安全仪表系统(SIS)的作用及概念,结合江苏 LNG 接收站项目的投产运行实际,从逻辑运算、传
感器及执行机构 3 个方面介绍了 SIS 的应用和改进情况。该项目包含 4 套 SIS 系统,通过冗余光缆实现从槽车区、海
水区、R)的工程师站进行在线通讯及实时的 SOE 记录,同时使用了 HIMA 的 H51q-HRS
系统。传感器主要有:YOKOGAWA 生产的 EJX 系列智能变送器和 ABB 生产的 TTF300 系列温度变送器,执行机构
主要为 FISHER 生产的智能阀门定位器 DVC6000,分别具有 TUV 的 SIL2、SIL3 证书。由于接收站平稳运行期间数
次发生 SIS 误报警,因此对 SIS 系统进行系列改进,效果良好。建议对该系统进行评估测试,优化系统结构,建立完
备的功能安全管理系统。
关键词:安全仪表系统 SIS;LNG 接收站;应用;整改;评估
作为中国石油第一个 LNG 项目,江苏 LNG 在保证天然气产量、优化能源结构的同时,更加注
重安全问题。为了保证系统在低温高压、易燃易爆介质的环境条件下安全可靠运行,一套先进智能、
可以检测装置异常、对可能发生的潜在危害做出相应动作的系统必不可少,同时也是是反映一个企
业现代化程度的重要标志。因此,江苏 LNG 引进了安全仪表系统(Safety Instrumented Systems,SIS),
与该系统相关的安全功能的执行在各装置中所占的地位越来越重要。
1 安全仪表系统(SIS)
SIS 的作用
典型化工装置的风险降低机制(图 1)呈“洋葱”形分布。从内到外一般设计为:过程设计,
基本过程控制系统,警报与人员干预,安全仪表系统(SIS),物理防护(机械装置、安全距离、防
护墙等),工厂紧急响应及社区应急响应等。每一层洋葱皮相当于一个保护层,所有的洋葱皮对其内
核均具有独立的保护作用,这些保护作用叠加,使洋葱内核遭受外侵的风险大大降低。其目的就是
通过各种安全保护措施及其失效概率分析将事故概率降低到可接受范围内[1],从而实现对人、财产
和环境的保护。第 2 层到第 4 层的保护由仪表及自控系统来实现。而仪表系统的最后一层保护—SIS
至关重要,它在事故和故障状态下(包括装置事故和控制系统本身故障),能够使装置安全停车并处
于安全模式,从而避免灾难发生[2]。
图1 典型化工装置风险降低机制示意图
SIS 的定义
IEC61511[3]将 SIS 定义为用于执行一个或多个安全仪表功能(Safety Instrumented Function,SIF)
的仪表系统,由传感器、逻辑控制器、执行元件组成(图 2)。其中 SIF 的概念:由 SIS 执行的、具
有特定安全完整性等级(Safety Integrity Level,SIL)的安全功能,用于防止危险状态发生或者减轻
其发生的后果,达到或保持过程的安全状态。其根本特征是实现必要的风险降低。通过对各个风险
的评估,规定应对各风险的 SIL,IEC61511 将 S