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SHB Z 06-1999

基本信息

标准号: SHB Z 06-1999

中文名称:石油化工紧急停车及安全联锁系统设计导则

标准类别:石油化工行业标准(SH)

标准状态:现行

实施日期:2000-01-01

出版语种:简体中文

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相关标签: 石油化工 安全 联锁 系统 设计

标准分类号

中标分类号:石油>>石油综合>>E09卫生、安全、劳动保护

关联标准

出版信息

页数:34页

标准价格:18.0 元

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标准简介

SHB Z 06-1999 石油化工紧急停车及安全联锁系统设计导则 SHBZ06-1999 标准下载解压密码:www.bzxz.net

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标准内容

中国石油化工集团公司设计技术中心站标准SHB -Z06- 1999
石油化工紧急停车及安全联锁
系统设计导则,
Guide for the design of emergency shutdown and safetyinterlocking system for petrochemical industry1999-10-12发布
2000—0101
中国石油化工集团公司自动控制设计技术中心站实施
中国石油化工集团公司设计技术中心站标准石油化工紧急停车及安全联锁
系统设计导则
Guide for the design of emergency shutdown and safetyinterlocking system for petrochemical industrySHB-Z06-1999
主编单位:中国石化集团北京石油化工工程公司发布单位:中国石油化工集团公司自动控制设计技术中心站1999
中国石油化工集团公司自动控制设计技术中心站文件中石化(1999)自设站字第012号关于发布设计技术中心站标准《石油化工紧急停车及安全联锁
系统设计导则》的通知
各有关单位:
由中国石化集体北京石油化工工程公司主编的石油化工紧急停车及安全联锁系统设计导则),已经自动控制设计技术中心站技术委员会审查定稿。现批准《石油化工紧急停车及安全联锁系统设计导则》SHB-Z06-1999为中国石油化工集团公司设计技术中心站标准,自2000年1月1日起实施:本标准的具体解释工作由中国石化集体北京石油化工工程公司负责。中国石油化工集团公司自动控制设计技术中心站一九九九年十月十二日
SHB-Z06-1999
本导则是根据中石化(1996)建标字129号文,由中国石化集体北京石油化T.T.程公司负责编制。在编制过程中,进行了广泛的调查研究,总结了多年来石油化工企业工程项目安全联锁设计的经验,征求了有关设计、建设、生产等方面的意见,吸取了美国、日本、欧洲等著名大型工程公司、行业协会和石油化工公司安全联锁系统设计的经验,对其中主要问题,进行了多次讨论,最后经审查定稿。本导则在实施过程中,如发现需要修改或补充之处,请将意见和有关资料提供我公司,以便今后修订时参考。
我公司的地址:北京市亚运村安慧北里安园21号北京9721信箱邮政编码:100101
本标准的主编单位:中国石油集体北京石油化工工程公司主要起草人:顾祥柏
黄步余
1总则
2常用名词术语与缩写
2.1常用名词术语
2.2缩写
3选用原则.
3.1独立设置原则
3.2选择采用技术的原则
3.3结构选择原则
3.4故障安全型原则
3.5中间环节最少原则
SHB-Z06-1999
4紧急停车及安全联锁系统工程设计内容4.1可行性研究阶段
4.2基础工程设计阶段
4.3详细工程设计阶段
4.4ESD及安全联锁应用软件组态.生成阶段4.5安装、调式、投运阶段
5硬件配置
5.1配原则
5.2用户接口
5.3过程接口
5.4逻辑运算器
5.5通信接口
5.6电源
6现场设备
6.1检测元件
6.2执行元件
6.3现场设备选用注意事项
7软件编制
7.1软件编制原则
7.2软件编制的安全性要求
7.3软件审查
7.4软件工程文件
8配线及接地工程要求
8.1配线工程要求
8.2接地工程要求
9安装、调试、预开车验收
9.1安装
9.2调试
9.3预开车验收测试(PSAT)www.bzxz.net
附录AESD/SIS系统规格书编制大纲A.1主要内容,
:(2)
· (2)
:(7)
A.2功能要求
A.3系统要求
A.4安全要求
A.5文件、服务及其它
附录B操作维护
B.1操作
B.2维护.
B.3测试、检测与维修
B.4功能测试
B.5功能测试文件
附录C
修改管理
C.1修改管理规定
C.2修改管理文件
SHB-Z06-1999
附录DESD/SIS系统详细设计工作内容摘要D.1一般要求
D.2ESD/SIS逻辑运算器
D.3现场设备
D.4接口
D.5电源与气源
D.6系统环境
D.7应用逻辑要求
D.8维护与测试设计要求
用词说明
SHB-Z06-1999
1.0.1为保障石油化工企业的安全生产,设置恰当的紧急停车及安全联锁系统,降低装置恶性事故发生的概率,减少计划外停车,避免重大人身伤害,重大设备损坏及重大经济损失的事故发生,特制定本导则。
1.0.2本导则适用于石油化工装置(或工厂)紧急停车及安全联锁系统的工程设计,石油化工装置(或工厂)的辅助设施和公用工程的紧急停车及安全联锁系统工程设计也可参照执行。本导则不适用于液压与气动逻辑运算器。
1.0.3紧急停车及安全联锁系统的设计,应遵循以下原则:紧急停车及安全联锁系统原则上独立设置;1
检测元件及执行机构原则上独立设置;2
中间环节最少;
4采用允余或容错结构;
5系统应是故障安全型。
执行本导则时,尚应符合国家现行有关标准规范的要求。1.0.4
1.0.5引用标准
1Health and Safety Executive.Apr,1991ProgrammableElectronic Systems in SafetyRelated Applications2Instrument Societyof America Committee.Feb,1996,SP84.Application of Safety Instrumented Systems for the Process Industries3IECdraftPublication1508-1995.Electrical/Electronic/ProgrammableElectronicSafety-RelatedSystems4石油化工企业仪表供电设计规定5石油化工企业仪表供气设计规定6石油化工企业仪表配管、配线设计规定7石油化工企业仪表系统接地设计规定SH3082-1997
SH3020-1997
SH3019-1997
SH3081-1997
SHB-Z06-1999
2常用名词术语与缩写
2.1常用名词术语
2.1.1装置(Device):由安全联锁系统监视、控制或保护的石油化工单元或机械设备。2.1.2危险(Hazard):可引起人员伤害、设备破坏或环境污染等的潜在物理或化学条件。2.1.3余(Redundant):有指定的独立的N:1重元件,并且可以自动地检测故障,切换到后备设备上。
2.1.4亢余系统(RedundantSystem):并行地使用多个系统部件以提供错误检测和错误校正能力,该系统称为亢余系统。
2.1.5容错(FaultTolerant):指有内部亢余的并行元件和集成逻辑,当硬件或软件部分故障时,能够识别故障并使故障旁路,继续正确执行指定功能的能力,或指硬件和软件发生故障,的情况下,系统仍然具有继续运行的能力。它往往包含三方面的功能:第一是约束故障,即限制过程或进程的动作,以防止错误在被检测出来之前继续扩大;第二是检测故障,即对信息和过程或进程动作进行动态检测;第三是故障恢复即更换或修正失效的部件。2.1.6容错系统(FaultTolerantSystem):具有容错结构的硬件与软件系统。2.1.7容错软件:能从故障状态恢复到正常工作状态的软件称为容错软件。故障恢复的方法可以用软件控制,也可用硬件控制。
2.1.8容错技术:发现错误并纠正错误使系统继续正确运行的技术。包括错误检测和校正用的各种编码技术、穴余技术、系统恢复技术、指令复执、程序复算、备件切换、系统重新组合、检查程序、诊断程序等。
:2.1.9热后备(Hotbackup):有部分独立的N:1重元件和共用部件,可以自动或手动地检测故障,切换到后备设备上。
2.1.10要求故障率(PFD:ProbabilityofFailureonDemand):安全联锁系统按要求执行指定功能的故障概率。是度量安全联锁系统按要求模式工作故障率的目标值。2.1.11安全度(Sl:SafetyIntegrity):安全联锁系统在一定条件一定时间周期内执行指定安全功能的概率。
2.1.12安全度等级(SIL:SafetyIntegrityLevel):安全联锁系统的安全等级,用PFD来定义。2.1.13可用度(A:Availability):系统可使用工作时问的概率,用百分数计算:A=MTBF/(MTBF+MDT)
2.1.14可筛性(Reliability):安全联锁系统在故障危险模式下,对随机硬件或软件故障的安全度。2.1.15紧急停车及安全联锁系统(ESD&SIS:EmergencyShutdownSafetyInterlockingSystem):用于监视装暨(或独立单元)的操作,如果过程超出安全操作范围,可以使过程进入安全状态,确保装置(或独立单元)具有定安全度的系统,
2.1.16保护系统(ProtectedSystcm):专用于对装置中潜在的危险或不采取措施可能产生危险的事件发生响应,以减轻他险发生的质果或防止危险发生的系统,2.1.17故障安全(Fail-to-Safe(FTS)):故障时,使系统同到预定安全状态的能力。2.1.18或故障(()veriFault):是指能够显示故障自牙存在的故障,是故障安全故障。2.1.19故障安全系统(Fail-saleSystem):当控制回路中的输出元件或电路发生故障时,输出是非励磁的(或无效的)系统。
SHB-Z06-1999
2.1.20隐故障(CovertFault),是指不对危险产生报警,并允许危险发展的故障,是故障危险故障。2.1.21正常励磁模式(NormallyEnergizcdMole):在正常操作条件下,线圈是励磁的,在满足停车条件时线圈是非励磁的。
2.1.22正常非励磁模式(NormallyDeengerizedMode):在正常操作条件下,线图是非励磁的,在满足停车条件时线圈是励磁的。
2.1.23系统故障(SystematicFault):由于系统设计或结构的错误以及环境条件引起的故障。2.1.24随机硬件故障(RandomHardwareFailures):由于硬件性能的下降而引起的故障。2.1.25可编程电子系统(PES:ProgrammableElectronicsSystem):基于微处理器的用于工厂控制、保护或监视,连接到检测元件和/或执行元件的系统。2.1.26硬件容错(HIFT:HardwareImplementFauitTolerant):利用专门设计的硬件电路实现诊断测试和故障隔离。
2.1.27软件容错(SIFT:SoftwareImplementFaultTolerant):用软件进行诊断测试和故障隔离。2.1.28
001。
共模故障(CommonCauseFault):系统内或系统外可引起系统中多个元件故障的单个故障源。诊断覆盖率(Diagnose Coverage):可在线诊断出的故障占系统全部故障的百分数。强制(Forcing):可编程电子系统PES操作站跳过应用程序改变输入和输出状态的功能。功能测试(FunctionalTesting):周期性地检查ESD&SIS是否按照安全要求工作的测试。一级安全度等级(SIL1):每年故障危险的平均概率为0.10~0.01即PFDavg=0.10~0.01。二级安全度等级(SIL2):每年故障危险的平均概率为0.01~0.001即PFDavg=0.01~0三级安全度等级(SIL3):每年故障危险的平均概率为0.001~0.0001即PFDavg=0.001~2.1.343
0.0001。
2.1.35四级安全度等级(SIL4):每年故障危险的平均概率为0.0001~0.00001即PFDavg=0.0001~0.00001。
2.2缩写
PFD:要求故障概率(ProbabilityofFailureonDemand)PFS:故障安全概率(ProbabilityofFailureintheSafe)ESD:紧急停车(EmergencyShutdown)PE:可编程电子(ProgrammableElectronic)PES:可编程电子系统(ProgrammableElectronicSystem)SIS:安全联锁系统(SafetyInterlockingSystem)TI:测试间隔(TestInterval)MTBF:平均故障间隔时间(MeanTimeBetweenFailures)MTTF:故障前平均时间(MeanTimetoFailure)MDT:平均停车时间(MeanDowntime)MTDF:乎均故障诊断时间(MeanTimetoDiagnoseFauit)MTTR:平均维修时间(MeanTimetoRepair)MTDL:平均故障定位时间(MeanTimetoDetermineaFaultLocation)MTFR:平均更换故障部件时间(MeanTimetoReplaceaFaultedComponent)MTRO:平均恢复操作条件时间(MeanTimetoReturntheSystemto((perableCondition)PHA:过程危险分析(ProcessHazardAnalysis)FCE:最终执行元件(FinalControlElement)PSAT:预开车验收测试(Pre-StartAcceptanceTest)MOC:修改管理(ManagementofChange)SHB-Z061999
EMI:电磁干扰(Electro-MagneticInterference)RFI:无线电频率干扰(RadioFrequencyInterference)SHB-Z06-1999
选用原则
3.1独立设置原则
3.1.1紧急停车及安全联锁系统应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ESD&SIS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。3.1.2按需要配置相应的通讯接口,使过程控制系统能够监视ESD&SIS的运行状态。3.1.3原则上要求独立设置的部分有:检测元件
2执行元件
3逻辑运算器
4ESD/SIS与过程控制系统之间或其它设备的通讯3.1.4复杂装置的ESD/SIS宜合理地分解为若干子系统,各子系统宜相对独立。各子系统宜分组设置后备手动功能。
3.1.5对不可能将ESD/SIS与过程控制系统分开的特殊情况(如气体透平控制系统包括控制和安全功能),将控制和安全功能结合在同一系统中应考虑下面的因素:1确定公用元件和软件的故障及它们对ESD&SIS性能的影响。2在ESD/SIS与过程控制系统之间设置独立的分组后备手动功能。3确保ESD/SIS作用优先于过程控制的作用。4
建立并保存ESD/SIS整个系统完整的修改、维护及测试文件。3.2选择采用技术的原则
3.2.1ESD/SIS可采用电气、电子或可编程电子(E/E/PE)技术,也可以采用由它们组合的混合技术方案。
3.2.2继电器的选用应满足下列要求:1继电器本质上不是故障安全的,继电器的触点可能粘在一起,也可能出现弹簧不能使开关触点返回非励磁位笠。因此采用继电器逻辑系统应符合下面的原则:确认继电器对安全应用是有效的;a
继电器有好的“故障缓行”的位置特性;b
放置继电器的环境是适当的(如完全密封):触点在线圈非励磁或故障时打开;线圈带重力脱扣或双弹簧;
触点用适当的材料和等级;
安装限能负载电阻以防止触点粘接闭合:g
h提供适当的触点感应负载下扰消除器;i对低能量负载(如50伏或更低;10mA或更低)要求采用待殊的接点材料或设计(如密封触点),消除触点氧化(如负载下降)引起操作的不可性的触点。当用这些特殊触点时,必须确定触点的故障模式,以确保构成故障安全的继电器系统。2下列情况不可用继电器:
a高负荷周期性频繁改变状态;
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