(完整版)SIS基本知識

1、1. SIS基本知識1.1. SIS 定義SIS系統(tǒng) (Safety Instrumented System)，是對石油化工、電力等行業(yè)生產(chǎn)裝置可能發(fā)生的危險(xiǎn)或不采取措施將繼續(xù)惡化的狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)響應(yīng)和保護(hù)，使生產(chǎn)裝置進(jìn)入一個(gè)預(yù)定義的安全停車工況，從而使危險(xiǎn)降低到可以接受的最低程度，以保證人員、設(shè)備、生產(chǎn)裝置和環(huán)境的安全。它是一種安全儀表聯(lián)鎖系統(tǒng)，根據(jù)不同標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用場合，有時(shí)也稱為：緊急停車系統(tǒng)（ Emergency Shutdown）1.2. SIS 由來? 生產(chǎn)裝置規(guī)模的日趨擴(kuò)大? 高溫、高壓、易燃、易爆等連續(xù)性生產(chǎn)裝置本身的危險(xiǎn)? 大型機(jī)組、機(jī)械等重要設(shè)備的保護(hù)? 對安全和環(huán)境的要求越來越

2、高若發(fā)生事故將會造成人員、財(cái)產(chǎn)、環(huán)境等方面的重大損失和影響！因此越來越多的場合需要采用 SIS 系統(tǒng)。1.3. SIS 應(yīng)用領(lǐng)域SIS主要保護(hù)對象為人身、設(shè)備、財(cái)產(chǎn)和環(huán)境的安全，因此適用于能造成以上各項(xiàng)損害的場合，主要有：?石油液化氣開采（平臺）、油氣輸送和儲存石油化工裝置化工裝置? 電力、鍋爐、核電? 交通、冶金、環(huán)保、汽車制造? 大型機(jī)械、旋轉(zhuǎn)設(shè)備各行業(yè)使用 SIS的常見裝置有：油氣及煉油裝置：催化裂化、加氫精制、加氫裂化、催化重整、丙烷脫瀝青、硫磺回收、罐區(qū)消防和火災(zāi)報(bào)警、變壓吸附、制氫、火焰與氣體檢測、油氣輸送及存儲、油氣開采平臺等等石化裝置：乙烯裂解、聚丙烯、高壓聚乙烯、聚氯乙烯、苯

3、乙烯、聚苯乙烯、丙烯腈、芳烴、環(huán)己酮、 PTA 、丁二烯等等石化深加工裝置化工裝置：造氣、合成氨、農(nóng)藥、磷肥、涂料、乙炔、乙酰、醋酸等鍋爐電力：鍋爐燃燒、汽機(jī)停機(jī)系統(tǒng)、核電其它：冶金、交通、汽車制造、建材、環(huán)保、造紙、大型機(jī)械、旋轉(zhuǎn)設(shè)備等領(lǐng)域1.4. SIS 基本構(gòu)成一般典型的 SIS系統(tǒng)主要包括檢測部分、邏輯控制單元和最終執(zhí)行部分，再配合相應(yīng)的軟件組成。通常與基本過程控制系統(tǒng)（比如 DCS 系統(tǒng)）有通訊要求，共同組成生產(chǎn)裝置的過程儀表控制系統(tǒng)。2. SIS產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證2.1. 主要標(biāo)準(zhǔn)SIS產(chǎn)品所遵從的國際標(biāo)準(zhǔn)主要有：? 國際電工委員會 IEC61508 標(biāo)準(zhǔn)電氣 / 電子 / 可編程電

4、子安全相關(guān)系統(tǒng)的功能安全 1997，其中規(guī)定將過程安全所需要的安全等級劃分為4 級（ SIL1SIL4 ）；? 美國儀表學(xué)會 ISA-S84.01標(biāo)準(zhǔn)流程工業(yè)安全儀表系統(tǒng)的應(yīng)用 1998稱安全系統(tǒng)為安全儀表系統(tǒng) (Safety Instrument System,SIS)， ISAS84.01與 IEC61508 類似，根據(jù)系統(tǒng)不響應(yīng)安全聯(lián)鎖要求的概率（即失效率 PFD）將安全等級劃分為 3 級（SIL1-SIL3），認(rèn)為 IEC61508 定義的 SIL4 不存在于過程工業(yè)中；? 德國標(biāo)準(zhǔn)化委員會 DIN(Deutsches Institut f r Normung) V19250 及 DI

5、N V VDE0804 根據(jù)估計(jì)危險(xiǎn)的損害程度、危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)人員存在的可能性、短時(shí)間內(nèi)防止危險(xiǎn)發(fā)生的可能性及出現(xiàn)危險(xiǎn)事故的可能性等四個(gè)風(fēng)險(xiǎn)參數(shù)將過程風(fēng)險(xiǎn)定義為 8 級（ AK1 AK8 ）；? 歐洲機(jī)器安全標(biāo)準(zhǔn) EN954-1 危險(xiǎn)等級分為 B，1，2，3，4 五個(gè)等級，針對安全控制系統(tǒng)，按照對故障的承受能力和出現(xiàn)故障后安全功能的作用，對應(yīng)于危險(xiǎn)等級的五個(gè)等級，機(jī)器設(shè)備的控制系統(tǒng)中安全控制部分也可分為以上五個(gè)等級危險(xiǎn)等級依次增高，等級 4 為最高的危險(xiǎn)等級。國內(nèi)目前正在依據(jù) IEC61508 制訂國家標(biāo)準(zhǔn)，即將頒布。除此之外，一些行業(yè)有相關(guān)的 ESD 標(biāo)準(zhǔn)：?石化行業(yè)有相關(guān)的設(shè)計(jì)導(dǎo)則：石油化工緊

6、急停車及安全聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)導(dǎo)則（ SHB-Z06- 1999），采用 IEC 的 SIL 概念；中國石化集團(tuán)公司工程建設(shè)管理部有：石油化工安全儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范（ SH/T3018-2003）；國家發(fā)展改革委批準(zhǔn)石油化工安全儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范 SH/T3018-2003，自 2004 年 7 月 1 日起實(shí)施。? 化工行業(yè) HG/T 20511-2000 標(biāo)準(zhǔn)，在化工自控設(shè)計(jì)中規(guī)定，將安全等級確定為 1 級、 2 級和 3 級。它們基本都將工業(yè)過程等對象依據(jù)危險(xiǎn)性高低劃分為若干個(gè)安全度等級，實(shí)際使用中選用相應(yīng)安全度等級的SIS系統(tǒng)來加以保護(hù)，保護(hù)的對象主要為人、設(shè)備、財(cái)產(chǎn)、環(huán)境等的安全。依據(jù)IEC

7、標(biāo)準(zhǔn)由低到高劃分為SIL1SIL4，ISA S84.01標(biāo)準(zhǔn)劃分為 SIL1SIL3 三級，認(rèn)為 SIL4 級不存在于過程控制中， DIN V VDE0804 標(biāo)準(zhǔn)由低到高劃分為AK1 AK8 ，它們之間的對應(yīng)關(guān)系為：數(shù)值越大， SIS系統(tǒng)的安全性能要求越高，具體指標(biāo)見下表。一般用到 SIS的鍋爐、石化、化工裝置為 AK4 AK6 （ SIL2SIL3）等級， AK7 AK8 （SIL4）用于核電等特殊場合。2.2. 產(chǎn)品的認(rèn)證涉及產(chǎn)品安全認(rèn)證，主要有 CB、CCC、UL 、FCC、CSA、 TV及北歐四國認(rèn)證等，目前針對 SIS產(chǎn)品，使用最多并得到廣泛認(rèn)可的是 TV-GS 認(rèn)證， GS 的參考標(biāo)準(zhǔn)是 VDE 和 DIN( 德國標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會 )標(biāo)準(zhǔn)，如果產(chǎn)品具有 GS 標(biāo)志，代表該產(chǎn)品符合最新的歐洲和德國標(biāo)準(zhǔn)。 GS 的含義是德語“Geprufte Sicherheit”(安全性已認(rèn)證 )，也有 Germany Safety（德國安全）的意思。德國萊茵公司技術(shù)監(jiān)督公司 (T V) 是德國最大的產(chǎn)品安全及質(zhì)量認(rèn)證機(jī)構(gòu)，在歐洲久享盛譽(yù)。設(shè)有該機(jī)構(gòu)分公司的