緊急停車(chē)系統(tǒng)演示文稿

緊急停車(chē)系統(tǒng)演示文稿目前一頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)緊急停車(chē)系統(tǒng)目前二頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)目前三頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)第一講概述第二講設(shè)計(jì)及應(yīng)用原則、技術(shù)

第三講應(yīng)用實(shí)例緊急停車(chē)系統(tǒng)目前四頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)緊急停車(chē)系統(tǒng)：ESD:EmergencyShutDownSIS:SafetyInterlockingSystem是對(duì)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(chē)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)和裝置或工廠(chǎng)周邊社區(qū)的安全。

ESD——

第一講概述第一講ESD概述目前五頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)SIS:SafetyInterlockingSystem

安全聯(lián)鎖是在裝置出現(xiàn)異常情況時(shí)，裝置繼續(xù)運(yùn)行，但自動(dòng)轉(zhuǎn)入另一種運(yùn)行模式。石油化工裝置安全聯(lián)鎖的模式主要有以下幾種:降低處理能力；改變工藝流程；循環(huán)處理。ESD——

第一講概述安全聯(lián)鎖系統(tǒng)目前六頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)ESD——

第一講概述

PCS、SIS、ESD在化工生產(chǎn)過(guò)程中的作用

PCS(ProcessControlSystem)

過(guò)程控制系統(tǒng)

SIS系統(tǒng)

ESD系統(tǒng)目前七頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)化工過(guò)程、ESD五種狀態(tài)ESD——

第一講概述序號(hào)過(guò)程狀態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)生產(chǎn)狀態(tài)結(jié)果描述1故障/停車(chē)避免了事故,可在較短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)生產(chǎn)2故障故障未停車(chē)系統(tǒng)所發(fā)生的故障是危險(xiǎn)故障,緊急停車(chē)系統(tǒng)功能喪失,裝置繼續(xù)運(yùn)行將導(dǎo)致重大損失或?yàn)?zāi)難性事故,需較長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)生產(chǎn)3正常正常運(yùn)行計(jì)劃中的生產(chǎn)過(guò)程4正常故障運(yùn)行分兩種配置來(lái)討論:1)若系統(tǒng)是冗余配置,其中的一個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)了故障,雖未導(dǎo)致停車(chē),但整個(gè)系統(tǒng)仍能執(zhí)行緊急停車(chē)功能,則說(shuō)明該系統(tǒng)具有容錯(cuò)能力,系統(tǒng)可用性高。系統(tǒng)發(fā)生的故障可能是安全故障,也有可能是危險(xiǎn)故障。2)若系統(tǒng)為非冗余配置,則說(shuō)明系統(tǒng)所發(fā)生的故障是危險(xiǎn)故障,系統(tǒng)已喪失作為一個(gè)緊急停車(chē)系統(tǒng)的功能。這對(duì)于按故障安全原則設(shè)計(jì)的系統(tǒng)是小概率事件,對(duì)于未按故障安全原則設(shè)計(jì)的系統(tǒng)是高概率事件,有導(dǎo)致本表第2種情況的潛在可能5正常故障停車(chē)沒(méi)有意義的停車(chē),造成人力、財(cái)力、物力及時(shí)間、效益的損失。說(shuō)明系統(tǒng)是一個(gè)沒(méi)有容錯(cuò)能力的系統(tǒng),是一個(gè)故障安全系統(tǒng)目前八頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)緊急聯(lián)鎖回路原理圖ESD——

第一講概述目前九頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)安全等級(jí)與危險(xiǎn)概率ESD——

第一講概述安全等級(jí)每小時(shí)危險(xiǎn)故障概率SIL410-9<10-8SIL310-8<10-7SIL210-7<10-6SIL110-6<10-5目前十頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)安全等級(jí)與診斷覆蓋率的關(guān)系診斷覆蓋率允許故障概率012無(wú)SIL1SIL2SIL3低（60%）SIL2SIL3SIL4中（90%）SIL3SIL4SIL4高（99%）SIL4SIL4SIL4系統(tǒng)的自診斷覆蓋率是一個(gè)與安全性密切相關(guān)的性能指標(biāo),診斷覆蓋率越高,則發(fā)生危險(xiǎn)故障的概率就越低,系統(tǒng)的安全性越高。ESD——

第一講概述目前十一頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)ESD可靠性和可用度ESD——

第一講概述

可用度(A)是系統(tǒng)在整個(gè)任務(wù)時(shí)間中工作全過(guò)程的可能性。如果一直工作,那么可用度為1。

A=工作時(shí)間/任務(wù)時(shí)間可用度是可靠性的參數(shù),考慮平均無(wú)故障時(shí)間(MTBF)和平均停車(chē)時(shí)間(MDT),可以得到可用度的另一個(gè)計(jì)算方法。A=MTBF/(MTBF+MDT)平均無(wú)故障時(shí)間是用于表示在故障出現(xiàn)之前系統(tǒng)或設(shè)備預(yù)想的可工作時(shí)間。平均停車(chē)時(shí)間實(shí)際上是系統(tǒng)中存在故障的平均診斷時(shí)間(MTDF)與平均故障修復(fù)時(shí)間(MTTR)的和。MDT=MTDF+MTTR目前十二頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)ESD可靠性和可用度ESD——

第一講概述

其中平均故障修復(fù)時(shí)間又是平均確定故障位置的時(shí)間(MTDL)、平均更換故障元件時(shí)間(MTFR)與平均使系統(tǒng)恢復(fù)可操作條件時(shí)間(MTRO)之和。

MTTR=MTDL+MTFR+MTRO單個(gè)模件平均停車(chē)時(shí)間可以結(jié)合制造廠(chǎng)提供的MTBF數(shù)值和可用度的值得到。對(duì)故障安全故障(FTS),故障是自顯的，MTDF=0,因此A=MTBF/(MTBF+MTTR)

對(duì)于故障危險(xiǎn)故障(FTD),MTDF是最重要的,經(jīng)常決定整個(gè)可用度,因?yàn)檫@個(gè)量通常比MTTR大得多,因此A=MTBF/(MTBF+MTDF)目前十三頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)可用度高并不代表系統(tǒng)故障安全可用度與故障安全是安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的兩個(gè)重要概念?？捎枚雀卟⒉淮硐到y(tǒng)故障安全。它們的區(qū)別在于：可用度是基于導(dǎo)致系統(tǒng)停車(chē)的故障進(jìn)行計(jì)算的，可是在引起系統(tǒng)進(jìn)入安全狀態(tài)的故障(FTS故障)和引起系統(tǒng)進(jìn)入危險(xiǎn)狀態(tài)的故障(FTD故障)之間沒(méi)有區(qū)別，因此可用度只是系統(tǒng)故障頻度的度量；故障安全是系統(tǒng)在故障時(shí)按一個(gè)已知的預(yù)定方式進(jìn)入安全狀態(tài)。高可用度的重要性在于系統(tǒng)很少出現(xiàn)進(jìn)入安全狀態(tài)或危險(xiǎn)狀態(tài)的故障；故障安全的重要性在于即使系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，也不會(huì)出現(xiàn)災(zāi)難性事故。部分系統(tǒng)可以通過(guò)犧牲它們的操作安全的能力來(lái)保持高可用度。PLC比繼電器具有更高的可用度，因此石油化工裝置中安全聯(lián)鎖系統(tǒng)應(yīng)優(yōu)先選用PLC。ESD——

第一講概述目前十四頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)第二講ESD的設(shè)計(jì)及應(yīng)用在化工生產(chǎn)裝置中處理突發(fā)性事故的緊急連鎖系統(tǒng)是由ＥＳＤ系統(tǒng)來(lái)承擔(dān)的。然而，ＥＳＤ系統(tǒng)有多種形式。從ＥＳＤ系統(tǒng)與ＤＣＳ的構(gòu)成形式可分為:1)ＤＣＳ與ＥＳＤ系統(tǒng)一體化；2)ＤＣＳ與ＥＳＤ系統(tǒng)分設(shè)控制站；3)ＤＣＳ與ＥＳＤ系統(tǒng)獨(dú)立設(shè)置。從構(gòu)成ＥＳＤ系統(tǒng)的邏輯控制系統(tǒng)方面可分為:1)繼電器；2)可編程序控制器(ＰＬＣ)。ESD——

第二講設(shè)計(jì)及應(yīng)用原則目前十五頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)ESD的可靠性設(shè)計(jì)原則ESD——

第二講設(shè)計(jì)及應(yīng)用原則獨(dú)立設(shè)置原則中間環(huán)節(jié)最少原則冗余原則故障安全原則目前十六頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)檢測(cè)單元——邏輯單元——執(zhí)行單元ESD是為工藝生產(chǎn)過(guò)程的安全而設(shè)置的，直接關(guān)系國(guó)家財(cái)產(chǎn)和人民生命的安全,其動(dòng)作的可靠性是設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的首要問(wèn)題。ESD從硬件上可分為檢測(cè)(輸入)單元、邏輯單元和(輸出)執(zhí)行單元，這3部分呈串聯(lián)結(jié)構(gòu)，即：檢測(cè)單元——邏輯單元——執(zhí)行單元要將各部分有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，設(shè)計(jì)成可靠的ESS系統(tǒng)，應(yīng)遵循以下4項(xiàng)原則：1獨(dú)立設(shè)置原則；2中間環(huán)節(jié)最少原則；3冗余原則；4故障安全原則。ESD——

第二講設(shè)計(jì)及應(yīng)用原則目前十七頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)獨(dú)立設(shè)置原則所謂獨(dú)立設(shè)置,即ESS中各部分應(yīng)盡量是專(zhuān)用設(shè)備或儀表,以免受其它關(guān)聯(lián)的故障或誤操作的影響。獨(dú)立設(shè)置原則包括:

獨(dú)立輸入接點(diǎn)邏輯單元獨(dú)立設(shè)置執(zhí)行器獨(dú)立設(shè)置ESD——

第二講設(shè)計(jì)及應(yīng)用原則目前十八頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)獨(dú)立輸入接點(diǎn)ESD——

第二講設(shè)計(jì)及應(yīng)用原則目前十九頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)獨(dú)立輸入接點(diǎn)ESD——

第二講設(shè)計(jì)及應(yīng)用原則目前二十頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)獨(dú)立輸入接點(diǎn)ESD——

第二講設(shè)計(jì)及應(yīng)用原則目前二十一頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)邏輯單元獨(dú)立設(shè)置ESD——

第二講設(shè)計(jì)及應(yīng)用原則隨著DCS的冗余容錯(cuò)技術(shù)、自診斷技術(shù)的發(fā)展,可靠性增強(qiáng),尤其是其完善的邏輯功能及豐富的畫(huà)面顯示吸引著人們將邏輯單元放在DCS中實(shí)現(xiàn),增加其靈活性和直觀性。緊急停車(chē)系統(tǒng)(ESS)中的邏輯單元獨(dú)立設(shè)置,是更為穩(wěn)妥的做法,其理由如下:目前二十二頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)邏輯單元獨(dú)立設(shè)置a.DCS側(cè)重于過(guò)程連續(xù)控制,需要頻繁的人工干預(yù),尤其在緊急情況下有大量信息需人工判斷處理時(shí),邏輯單元誤觸發(fā)的機(jī)率較獨(dú)立設(shè)置的要高。b.DCS處理信息多,通信系統(tǒng)復(fù)雜,出現(xiàn)故障的機(jī)率較高,一旦DCS嚴(yán)重故障,ES的D也同時(shí)無(wú)法運(yùn)行。c.對(duì)于要求快速動(dòng)作的ESD,用DCS實(shí)現(xiàn)起來(lái)就不甚理想,若保證ESD的掃描速度,則勢(shì)必減弱其他功能。d.一些有關(guān)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)都推薦ESD與DCS分開(kāi)設(shè)置,許多國(guó)外工程公司大都按該原則設(shè)計(jì)ESD系統(tǒng),并取得了較為成熟的經(jīng)驗(yàn)。ESD——

第二講設(shè)計(jì)及應(yīng)用原則目前二十三頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)工藝聯(lián)鎖和順序控制與緊急停車(chē)聯(lián)鎖值得注意的是應(yīng)將一般工藝聯(lián)鎖和順序控制與緊急停車(chē)聯(lián)鎖分別對(duì)待,采取不同的手段,從而提高整個(gè)控制系統(tǒng)的靈活性。在這方面,美國(guó)福斯特惠勒公司的方案值得借鑒。該公司將一般的順序控制放在DCS中,而將緊急停車(chē)系統(tǒng)根據(jù)觸發(fā)條件分為A,B兩類(lèi)。A類(lèi)包括:可能危及生命安全的事故;可能引起嚴(yán)重傷害的事故;對(duì)環(huán)境有明顯危害的事故;國(guó)家法律及工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求加以防止的事故。B類(lèi)包括:可能造成生產(chǎn)損失的事故;可能造成設(shè)備損壞的事故;可能影響產(chǎn)品質(zhì)量的事故。ESD——

第二講設(shè)計(jì)及應(yīng)用原則目前二十四頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)福斯特惠勒公司緊急停車(chē)及順序控制的設(shè)置方案

目前二十五頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)執(zhí)行器獨(dú)立設(shè)置為確保ESS系統(tǒng)準(zhǔn)確可靠地動(dòng)作,對(duì)重要的執(zhí)行單元應(yīng)獨(dú)立設(shè)置,不可用普通調(diào)節(jié)閥一閥兩用來(lái)代替。自保閥的電磁閥電源也應(yīng)按以下原則設(shè)置:若系統(tǒng)中有可靠的不間斷電源時(shí),可與系統(tǒng)共用該電源,但電源開(kāi)關(guān)(配電箱)應(yīng)單獨(dú)設(shè)置;若采用直流穩(wěn)壓電源時(shí),穩(wěn)壓電源應(yīng)單獨(dú)冗余設(shè)置,不宜與其他儀表單元共用。且穩(wěn)壓電源的電源輸入應(yīng)來(lái)自UPS電源設(shè)備。ESD——

第二講設(shè)計(jì)及應(yīng)用原則目前二十六頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)中間環(huán)節(jié)最少原則一些工廠(chǎng)對(duì)ESS的可靠性十分重視,不惜投資購(gòu)買(mǎi)高可靠性的邏輯單元設(shè)備,而對(duì)ESS系統(tǒng)中兩端單元及連接各單元的中間環(huán)節(jié)的重視程度相對(duì)差些,可是現(xiàn)場(chǎng)許多誤動(dòng)作往往是由這些部位故障引起的。因此,應(yīng)給予檢測(cè)端和執(zhí)行端儀表及中間連接環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)同樣的重視。根據(jù)可靠性工程理論,故障均屬于隨機(jī)事件,其概率分布是有一定規(guī)律的,儀表故障的分布函數(shù)F(t)為F(t)=1-e-λt式中λ——故障率。在儀表串聯(lián)的情況下,系統(tǒng)的故障率是構(gòu)成系統(tǒng)的所有儀表的故障率的集合,即λ系統(tǒng)=λ1+λ2+λ3+…(1)ESD——

第二講設(shè)計(jì)及應(yīng)用原則目前二十七頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)任何一臺(tái)儀表故障都會(huì)引起系統(tǒng)發(fā)生故障。儀表可靠度R(t)為:ESD——

第二講設(shè)計(jì)及應(yīng)用原則目前二十八頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)

ESD——

第二講設(shè)計(jì)及應(yīng)用原則目前二十九頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)

ESD——

第二講設(shè)計(jì)及應(yīng)用原則目前三十頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)ESD——

第二講設(shè)計(jì)及應(yīng)用原則冗余原則各單元全部采用雙重化冗余結(jié)構(gòu)如圖所示目前三十一頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)每個(gè)并聯(lián)環(huán)節(jié)的可靠度為目前三十二頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)

ESD——

第二講設(shè)計(jì)及應(yīng)用原則目前三十三頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)ESD——

第二講設(shè)計(jì)及應(yīng)用原則目前三十四頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)檢測(cè)單元冗余檢測(cè)單元冗余對(duì)重要的聯(lián)鎖信號(hào)采取邏輯表決方式,并對(duì)信號(hào)異常進(jìn)行報(bào)警;對(duì)關(guān)鍵的聯(lián)鎖信號(hào)采取3取2表決邏輯,并對(duì)信號(hào)異常進(jìn)行報(bào)警。這樣可有效避免系統(tǒng)誤動(dòng)作,提高可靠性。具體的冗余方式可以有以下幾種:1設(shè)置雙重的觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)儀表,信號(hào)直接進(jìn)邏輯單元;2設(shè)置雙重變送器,模擬信號(hào)或加報(bào)警設(shè)定器以觸點(diǎn)信號(hào)進(jìn)邏輯單元;3設(shè)置1個(gè)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)儀表,1臺(tái)變送器,觸點(diǎn)信號(hào)直接進(jìn)邏輯單元,變送器單獨(dú)供電,由配電器或安全保持器輸出2個(gè)模擬信號(hào),分別進(jìn)邏輯單元和DCS;4對(duì)流量測(cè)量,可采用1臺(tái)節(jié)流裝置接2臺(tái)差壓變送器的方案;若不能設(shè)2臺(tái)流量計(jì)時(shí),應(yīng)采用高可靠性流量測(cè)量?jī)x表。ESD——

第二講設(shè)計(jì)及應(yīng)用原則目前三十五頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)邏輯單元冗余

邏輯單元的輸入環(huán)節(jié),輸出環(huán)節(jié),CPU通信系統(tǒng),電源組件等均應(yīng)冗余配置。

ESD——

第二講設(shè)計(jì)及應(yīng)用原則目前三十六頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)執(zhí)行單元冗余主要措施有:1電磁閥冗余;2電磁閥電源冗余配置;3對(duì)關(guān)鍵的切斷回路串聯(lián)安裝2臺(tái)切斷閥;4對(duì)關(guān)鍵的放空回路并聯(lián)安裝2臺(tái)切斷閥,如加氫裂化緊急放空用的0.7MPa和2.1MPa放空切斷閥為并聯(lián)安裝方式。ESD——

第二講設(shè)計(jì)及應(yīng)用原則目前三十七頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)冗余緊急停車(chē)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)例

ESD——

第二講設(shè)計(jì)及應(yīng)用原則目前三十八頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)故障安全原則

故障安全原則主要著重于ESD系統(tǒng)中兩端(檢測(cè)單元和執(zhí)行單元)的設(shè)計(jì),主要包括:采用常閉觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)儀表現(xiàn)場(chǎng)常常出現(xiàn),觸點(diǎn)式檢測(cè)儀表由于長(zhǎng)時(shí)間受空氣中雜質(zhì)腐蝕、材料老化、觸頭磨損等因素而不能在故障狀態(tài)下準(zhǔn)確閉合,或由于導(dǎo)線(xiàn)開(kāi)路而不能將聯(lián)鎖信號(hào)傳送給邏輯設(shè)備,從而影響整個(gè)緊急停車(chē)聯(lián)鎖系統(tǒng)的工作。采用故障安全電路,即正常情況下觸點(diǎn)閉合通電,故障情況下斷開(kāi),可有效防止故障不動(dòng)作。這種做法又可能由于導(dǎo)線(xiàn)開(kāi)路而引起誤動(dòng)作停車(chē),但對(duì)工藝過(guò)程來(lái)說(shuō)是安全的,若同時(shí)輔以2取2或3取2表決邏輯措施,則可避免誤動(dòng)作。。ESD——

第二講設(shè)計(jì)及應(yīng)用原則目前三十九頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)電磁閥采用正常通電方式為確保自保閥在任何故障狀態(tài)下都處于過(guò)程安全位置,其電磁閥應(yīng)設(shè)計(jì)成故障安全型電路,即正常通電,故障斷電動(dòng)作。對(duì)送往電氣控制盤(pán)用以開(kāi)停電機(jī)的觸點(diǎn),應(yīng)將隔離用的中間繼電器的勵(lì)磁電路,設(shè)計(jì)為故障安全型。但是,電磁閥的故障安全型電路易由于接線(xiàn)松動(dòng)和電磁閥故障引起非計(jì)劃停車(chē),因此必須選用高可靠性電磁閥并保證接線(xiàn)施工質(zhì)量。ESD——

第二講設(shè)計(jì)及應(yīng)用原則目前四十頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)ESD的防爆設(shè)計(jì)

本安電路的出現(xiàn),為自控儀表在爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的安全使用提供了極大便利,它使在危險(xiǎn)場(chǎng)所帶電校驗(yàn)儀表成為可能。尤其是價(jià)格低廉的齊納安全柵的出現(xiàn),使得本安回路得到廣泛使用,但是,齊納安全柵在ESD系統(tǒng)中的使用,給ESD帶來(lái)了許多潛在的危險(xiǎn)因素,主要表現(xiàn)在:ESD——

第二講設(shè)計(jì)及應(yīng)用原則目前四十一頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)ESD系統(tǒng)設(shè)置的目的是要進(jìn)行故障停車(chē),但不能誤停車(chē)影響生產(chǎn),因此,要求現(xiàn)場(chǎng)儀表穩(wěn)定可靠。而齊納安全柵是限制控制室到現(xiàn)場(chǎng)能量的設(shè)備,一旦超限,立即切斷現(xiàn)場(chǎng)儀表與室內(nèi)的聯(lián)系,二者目的大徑相庭。

因ESD系統(tǒng)信號(hào)來(lái)源復(fù)雜,很難保證安全柵接地不受影響,甚至裝置內(nèi)大型電器的開(kāi)停,都會(huì)影響齊納柵的工作,可能會(huì)造成虛假信號(hào)以致誤停車(chē),或由于安全柵損壞而影響ESD系統(tǒng)的工作。

安全柵的質(zhì)量直接影響ESS系統(tǒng)的可靠性,現(xiàn)場(chǎng)常出現(xiàn)安全柵元件性能變化,工作不穩(wěn)定而導(dǎo)致ESD誤動(dòng)作的現(xiàn)象。ESD——

第二講設(shè)計(jì)及應(yīng)用原則目前四十二頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)專(zhuān)家建議

根據(jù)HGJ21-89《化工企業(yè)爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力設(shè)計(jì)規(guī)程》,除“連續(xù)地出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境,或會(huì)長(zhǎng)期出現(xiàn)爆炸性氣體”環(huán)境的0區(qū)必須采用本安儀表外,其它爆炸危險(xiǎn)區(qū)域均可使用隔爆或正壓防爆儀表。在石油化工企業(yè)中,儀表在0區(qū)使用的情況是非常少的,因此專(zhuān)家建議:1)ESS系統(tǒng)中的檢測(cè)儀表及執(zhí)行器(電磁閥),應(yīng)以隔爆型儀表為主,不足部分采用正壓或其它防爆措施。這樣做符合中間環(huán)節(jié)最少原則,提高了系統(tǒng)可靠性。2)僅在0區(qū)按本安回路設(shè)計(jì),并且必須采用可靠的變壓器隔離或光電隔離式安全柵,不可使用齊納式安全柵。ESD——

第二講設(shè)計(jì)及應(yīng)用原則目前四十三頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)提高ESD系統(tǒng)可靠性的相關(guān)措施ESD——

第二講設(shè)計(jì)及應(yīng)用原則目前四十四頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)

作為緊急情況下最后一道安全措施,既使ESD單元失效,通過(guò)盡可能少的手動(dòng)操作,使工藝過(guò)程處于安全狀態(tài);便于ESD系統(tǒng)的執(zhí)行單元調(diào)校,試動(dòng)等;邏輯單元與執(zhí)行單元相對(duì)獨(dú)立,增加了系統(tǒng)的靈活性和可靠性。ESD——

第二講設(shè)計(jì)及應(yīng)用原則目前四十五頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)后備手操環(huán)節(jié)的設(shè)置原則ESD——

第二講設(shè)計(jì)及應(yīng)用原則為盡量減少緊急情況下的操作,對(duì)聯(lián)鎖項(xiàng)目按啟動(dòng)條件和動(dòng)作時(shí)序分組,將受相同條件觸發(fā)及需同時(shí)動(dòng)作的輸出合用同一手動(dòng)切換開(kāi)關(guān);每個(gè)手動(dòng)切換開(kāi)關(guān)應(yīng)具有3個(gè)位置,其排列位置為執(zhí)行單元(故障安全型):自動(dòng)—脫機(jī)—手動(dòng);電機(jī)開(kāi)停:自動(dòng)(開(kāi)/停)—脫機(jī)—手動(dòng)停;切換開(kāi)關(guān)由一位置切向另一位置的過(guò)程中應(yīng)先保持原狀態(tài);后備手操環(huán)節(jié)電路應(yīng)力求簡(jiǎn)化,元器件盡量少。目前四十六頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)正確安排ESD與信號(hào)報(bào)警ESD——

第二講設(shè)計(jì)及應(yīng)用原則緊急停車(chē)聯(lián)鎖系統(tǒng)中邏輯單元的輸入信號(hào)需進(jìn)行報(bào)警,同時(shí)為增加操作靈活性,對(duì)某些有可能摘除的聯(lián)鎖信號(hào)需設(shè)切除開(kāi)關(guān),但聯(lián)鎖摘除后,這些信號(hào)仍需報(bào)警顯示,并且邏輯單元輸出狀態(tài)也需報(bào)警顯示,報(bào)警信號(hào)引出位置不當(dāng)也會(huì)影響系統(tǒng)的可靠性。正確做法是:輸入信號(hào)的報(bào)警應(yīng)在切除開(kāi)關(guān)前引出,既使ESS失效,報(bào)警仍存在。輸出信號(hào)的報(bào)警宜在后備手操切換開(kāi)關(guān)之后引出,以便觀察ESS輸出狀態(tài)。具體方案為:

目前四十七頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)ESD——

第二講設(shè)計(jì)及應(yīng)用原則目前四十八頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)2）對(duì)輸入設(shè)軟切除的報(bào)警應(yīng)將ESD軟件分為報(bào)警輸出和聯(lián)鎖邏輯兩部分,切除開(kāi)關(guān)應(yīng)加在兩部分中間：ESD——

第二講設(shè)計(jì)及應(yīng)用原則目前四十九頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)ESD——

第二講設(shè)計(jì)及應(yīng)用原則目前五十頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)ESD設(shè)備選擇ESD——

第三講ESD設(shè)備選擇檢測(cè)儀表的選擇ESD設(shè)備的選擇執(zhí)行單元的選擇

目前五十一頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)檢測(cè)儀表的選擇

ESD系統(tǒng)中儀表(及設(shè)備)的選型ESD系統(tǒng)中各儀表(設(shè)備)的可靠性,是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)可靠性的基礎(chǔ)應(yīng)予以特別重視。檢測(cè)儀表的選擇檢測(cè)儀表的選擇有以下幾種方案。國(guó)產(chǎn)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)儀表,缺點(diǎn)是元器件性能穩(wěn)定性較差,可靠性一般。進(jìn)口觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)儀表,如美國(guó)SOR公司和UE公司的壓力開(kāi)關(guān)和溫度開(kāi)關(guān),性能較為穩(wěn)定,動(dòng)作可靠,缺點(diǎn)是長(zhǎng)期使用元件會(huì)老化,觸點(diǎn)受磨損。

ESD——

第三講ESD系統(tǒng)設(shè)備選擇原則目前五十二頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)將模擬信號(hào)(4～20mA,熱偶或熱阻)直接送入或經(jīng)報(bào)警設(shè)定器轉(zhuǎn)變?yōu)橛|點(diǎn)信號(hào)進(jìn)ESD。其優(yōu)點(diǎn)是:將觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)由現(xiàn)場(chǎng)惡劣環(huán)境移入控制室內(nèi),由于現(xiàn)場(chǎng)到控制室為連續(xù)信號(hào),當(dāng)出現(xiàn)導(dǎo)線(xiàn)開(kāi)路時(shí),室內(nèi)轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)可感知并保持原輸出狀態(tài),避免誤動(dòng)作。對(duì)于熱偶或熱阻輸入的PLC和報(bào)警設(shè)定器應(yīng)有斷線(xiàn)保護(hù)功能,即當(dāng)斷線(xiàn)時(shí)只報(bào)警而不誤動(dòng)作。采用無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)儀表,在控制室內(nèi)加轉(zhuǎn)換器變?yōu)橛|點(diǎn)信號(hào)進(jìn)ESD或直接送入ESD中。其優(yōu)點(diǎn)是:A、現(xiàn)場(chǎng)無(wú)觸點(diǎn),避免了觸頭磨損、污染及機(jī)械振動(dòng)的問(wèn)題;B反應(yīng)靈敏,動(dòng)作快,克服了有觸點(diǎn)器件機(jī)械慣性的影響,但有些情況下易受環(huán)境的影響。關(guān)鍵部位的溫度、壓力、液位開(kāi)關(guān)宜采用電子式儀表取代機(jī)械式開(kāi)關(guān)。ESD——第三講ESD系統(tǒng)設(shè)備選擇原則目前五十三頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)

ESD——第三講ESD設(shè)備選擇檢測(cè)儀表的選擇方案目前五十四頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)ESD設(shè)備選擇

ESD——

第三講ESD系統(tǒng)設(shè)備選擇簡(jiǎn)單繼電器控制的ESD模塊化硬邏輯ESD可編程邏輯控制器（PLC）專(zhuān)用ESD邏輯設(shè)備目前五十五頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)ESD設(shè)備選擇-----簡(jiǎn)單繼電器控制的ESDESD——

第三講ESD系統(tǒng)設(shè)備選擇

可組成的邏輯功能少,靈活性差,現(xiàn)場(chǎng)修改及調(diào)試邏輯困難。其優(yōu)點(diǎn)是投資少、邏輯固定、不受干擾。其動(dòng)作速度取決于繼電器的吸合及釋放速度,使用壽命取決于繼電器。缺點(diǎn)是硬接線(xiàn)多、可動(dòng)元件多、隨機(jī)性較大。目前五十六頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)ESD設(shè)備選擇-----模塊化硬邏輯ESDESD——

第三講ESD系統(tǒng)設(shè)備選擇

采用模塊化結(jié)構(gòu),邏輯功能較齊全,可采用CAD優(yōu)化設(shè)計(jì)構(gòu)成各種自保邏輯,硬接線(xiàn)少,無(wú)可動(dòng)部件,維護(hù)量小,動(dòng)作速度快,使用壽命長(zhǎng),其可靠性遠(yuǎn)高于簡(jiǎn)單繼電器邏輯單元。該種ESS包括兩種:一種是模塊化固態(tài)繼電器邏輯電路;另一種是固態(tài)邏輯門(mén)電路(FPGA)。后者的功能和靈活性稍?xún)?yōu)于前者,二者成本基本相當(dāng)。目前五十七頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)ESD設(shè)備選擇-----可編程序控制器（PLC）ESD——

第三講ESD系統(tǒng)設(shè)備選擇

PLC目前已較成熟,并具備部分DCS的功能,通用性好,可冗余配置,可靠性高,編程及修改邏輯方便,且可與DCS通信。其功能和靈活性都優(yōu)于B類(lèi)邏輯單元。目前五十八頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)ESD設(shè)備選擇-----專(zhuān)用ESD邏輯設(shè)備ESD——

第三講ESD系統(tǒng)設(shè)備選擇是90年代發(fā)展起來(lái)的專(zhuān)用安全保護(hù)設(shè)備,其特點(diǎn)是:所有I/O環(huán)節(jié),CPU,通信環(huán)節(jié),電源部件均雙重或三重冗余配置,且可在線(xiàn)更換組件。具有自診斷功能。3通用性好,功能齊全,組態(tài)及修改程序方便,適用性強(qiáng),可靠性最高。典型的產(chǎn)品有:美國(guó)TRICONEX公司的三重冗余表決式ESD;德國(guó)P+F公司的雙重化冗余式ESD;英國(guó)ROTORK公司的ES系列固態(tài)邏輯陳列模塊;CLAM(ConfigurableLogicArrayModule)三重化表決式ESD。目前五十九頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)ESD——

第三講ESD系統(tǒng)設(shè)備選擇目前六十頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)執(zhí)行單元的選擇------選擇原則ESD——

第三講ESD系統(tǒng)設(shè)備選擇在停風(fēng)停電(信號(hào)斷)時(shí)應(yīng)能自動(dòng)回復(fù)到使工藝過(guò)程及設(shè)備處于安全狀態(tài)的位置;應(yīng)帶有閥位回訊開(kāi)關(guān),以確認(rèn)閥門(mén)開(kāi)關(guān)位置;應(yīng)具有后備氣源貯罐系統(tǒng),重要的閥門(mén)宜單獨(dú)配事故空氣貯罐;閥門(mén)開(kāi)閉速度應(yīng)滿(mǎn)足工藝過(guò)程的需要。目前六十一頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)電磁閥選用原則緊急停車(chē)聯(lián)鎖系統(tǒng)應(yīng)選用單電控電磁閥。雙電控電磁閥具有記憶功能,適用于一般的邏輯控制和聯(lián)鎖,但無(wú)法設(shè)計(jì)成故障安全型電路,且存在由于信號(hào)線(xiàn)開(kāi)路而不能動(dòng)作的可能性,因而不適于用在緊急停車(chē)聯(lián)鎖系統(tǒng)。選用高品質(zhì)電磁閥,在可能的情況下采用電磁閥冗余的方案。ESD——

第三講ESD系統(tǒng)設(shè)備選擇目前六十二頁(yè)\總數(shù)八十五頁(yè)\編于八點(diǎn)一般采用24VDC電磁閥,但敷設(shè)距離有限,例如ASCD-RHB82