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                1. SIS安全儀表系統設計原則(國家安全監管總局指導下)
                  SIS系統 安全儀表 安全柵
                  SIS安全儀表系統設計原則(國家安全監管總局指導下) 2015-12-09 SIS安全儀表系統設計原則(國家安全監管總局指導下) 0

                  各省、自治區、直轄市及新疆生產建設兵團安全生產監督管理局,有關中央企業:


                  為加強化工安全儀表系統管理,防止和減少危險化學品事故發生菲彩彩票,現提出以下指導意見:


                  一、充分認識加強化工安全儀表系統管理工作的重要性

                  (一)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菲彩彩票。安全儀表系統獨立于過程控制系統(例如分散控制系統等)菲彩彩票,生產正常時處于休眠或靜止狀態菲彩彩票,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,必須有很高的可靠性(即功能安全)和規范的維護管理,如果安全儀表系統失效,往往會導致嚴重的安全事故,近年來發達國家發生的重大化工(危險化學品)事故大都與安全儀表失效或設置不當有關。根據安全儀表功能失效產生的后果及風險菲彩彩票,將安全儀表功能劃分為不同的安全完整性等級(SIL1-4菲彩彩票,最高為4級)菲彩彩票。不同等級安全儀表回路在設計、制造、安裝調試和操作維護方面技術要求不同菲彩彩票。

                  目前,我國安全儀表系統及其相關安全保護措施在設計、安裝菲彩彩票、操作和維護管理等生命周期各階段菲彩彩票,還存在危險與風險分析不足、設計選型不當、冗余容錯結構不合理、缺乏明確的檢驗測試周期、預防性維護策略針對性不強等問題,規范安全儀表系統管理工作亟待加強。隨著我國化工裝置、危險化學品儲存設施規模大型化、生產過程自動化水平逐步提高,同步加強和規范安全儀表系統管理,十分緊迫和必要。


                  二、加強化工安全儀表系統管理的基礎工作

                  (二)加快安全儀表系統功能安全相關技術和管理人才的培養?;ぴO計菲彩彩票、施工單位和危險化學品生產、儲存單位要組織對相關負責人、工藝和儀表等工程技術人員開展安全儀表專業培訓,普及功能安全相關知識菲彩彩票,學習有關標準規范菲彩彩票。要針對安全儀表系統全生命周期不同的環節,分別對設計、安裝調試和操作維護管理人員進行具有針對性的培訓,使相關人員熟練掌握安全儀表系統、風險分析和控制、風險降低等相關專業技術菲彩彩票。各化工設計單位要利用一年左右的時間菲彩彩票,培養一支勝任安全儀表系統功能安全設計的技術骨干隊伍。涉及“兩重點一重大”(即重點監管危險化學品菲彩彩票、重點監管危險化工工藝和危險化學品重大危險源)在役生產裝置的化工企業和危險化學品儲存單位要加快人才培養工作,培養一批具備專業技術能力菲彩彩票、掌握相關標準規范的工程技術人員,滿足開展和加強化工安全儀表系統功能安全管理工作的需要菲彩彩票。

                  (三)進一步完善化工安全儀表系統技術標準和認證體系。加快制修訂化工安全儀表系統技術標準體系。要組織研究、規劃我國化工功能安全技術標準體系,有關部門和單位要制定工作計劃菲彩彩票,組織制定符合我國化工行業企業安全發展現狀的功能安全相關技術標準及應用指南。推動形成并完善符合中國國情的功能安全認證體制機制。依據《電氣\電子\可編程電子安全相關系統的功能安全》(GB/T20438)和《過程工業領域安全儀表系統的功能安全》(GB/T21109),逐步建立相關人員、產品以及組織機構功能安全認證服務體系菲彩彩票。


                  三、進一步加強安全儀表系統全生命周期的管理

                  (四)設計安全儀表系統之前要明確安全儀表系統過程安全要求、設計意圖和依據菲彩彩票。要通過過程危險分析,充分辨識危險與危險事件菲彩彩票,科學確定必要的安全儀表功能菲彩彩票,并根據國家法律法規和標準規范對安全風險進行評估,確定必要的風險降低要求。根據所有安全儀表功能的功能性和完整性要求,編制安全儀表系統安全要求技術文件。

                  (五)規范化工安全儀表系統的設計菲彩彩票。嚴格按照安全儀表系統安全要求技術文件設計與實現安全儀表功能。通過儀表設備合理選擇菲彩彩票、結構約束(冗余容錯)、檢驗測試周期以及診斷技術等手段,優化安全儀表功能設計菲彩彩票,確保實現風險降低要求。要合理確定安全儀表功能(或子系統)檢驗測試周期,需要在線測試時,必須設計在線測試手段與相關措施。詳細設計階段要明確每個安全儀表功能(或子系統)的檢驗測試周期和測試方法等要求。

                  (六)嚴格安全儀表系統的安裝調試和聯合確認菲彩彩票。應制定完善的安裝調試與聯合確認計劃并保證有效實施菲彩彩票,詳細記錄調試(單臺儀表調試與回路調試)、確認的過程和結果,并建立管理檔案。施工單位按照設計文件安裝調試完成后,企業在投運前應依據國家法律法規、標準規范、行業和企業安全管理規定以及安全要求技術文件,組織對安全儀表系統進行審查和聯合確認,確保安全儀表功能具備既定的功能和滿足完整性要求,具備安全投用條件菲彩彩票。

                  (七)加強化工企業安全儀表系統操作和維護管理?;て髽I要編制安全儀表系統操作維護計劃和規程菲彩彩票,保證安全儀表系統能夠可靠執行所有安全儀表功能,實現功能安全。

                  要按照符合安全完整性要求的檢驗測試周期,對安全儀表功能進行定期全面檢驗測試,并詳細記錄測試過程和結果菲彩彩票菲彩彩票。要加強安全儀表系統相關設備故障管理(包括設備失效、聯鎖動作、誤動作情況等)和分析處理,逐步建立相關設備失效數據庫菲彩彩票。要規范安全儀表系統相關設備選用,建立安全儀表設備準入和評審制度以及變更審批制度菲彩彩票,并根據企業應用和設備失效情況不斷修訂完善。

                  (八)逐步完善安全儀表系統管理制度和內部規范。企業要制定和完善安全儀表系統相關管理制度或企業內部技術規范,把功能安全管理融入企業安全管理體系,不斷提升過程安全管理水平菲彩彩票。


                  四、高度重視其他相關儀表保護措施管理

                  (九)加強過程報警管理,制定企業報警管理制度并嚴格執行。與安全儀表功能安全完整性要求相關的報警可以參照安全儀表功能進行管理和檢驗測試。

                  (十)加強基本過程控制系統的管理,與安全完整性要求相關的控制回路,參照安全儀表功能進行管理和檢驗測試,并保證自動控制回路的投用率。

                  (十一)嚴格按照相關標準設計和實施有毒有害和可燃氣體檢測保護系統菲彩彩票,為確保其功能可靠,相關系統應獨立于基本過程控制系統。


                  五菲彩彩票、從源頭加快規范新建項目安全儀表系統管理工作

                  (十二)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,要按照本指導意見的要求設計符合相關標準規定的安全儀表系統。

                  (十三)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菲彩彩票。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。


                  六、積極推進在役安全儀表系統評估工作

                  (十四)涉及“兩重點一重大”在役生產裝置或設施的化工企業和危險化學品儲存單位,要在全面開展過程危險分析(如危險與可操作性分析)基礎上,通過風險分析確定安全儀表功能及其風險降低要求,并盡快評估現有安全儀表功能是否滿足風險降低要求。

                  (十五)企業應在評估基礎上,制定安全儀表系統管理方案和定期檢驗測試計劃。對于不滿足要求的安全儀表功能,要制定相關維護方案和整改計劃菲彩彩票,2019年底前完成安全儀表系統評估和完善工作。其他化工裝置、危險化學品儲存設施,要參照本意見要求實施。


                  七、工作要求

                  (十六)各有關企業和單位要按照相關法律法規、標準規范及本指導意見的要求菲彩彩票,完善企業安全儀表系統管理制度和體系,加大資金投入菲彩彩票,保障新建裝置安全儀表系統達到功能安全標準的要求。對在役裝置安全儀表系統不滿足功能安全要求的,要列入整改計劃限期整改菲彩彩票,努力消除潛在的事故隱患,降低事故風險,遏制事故發生,切實提升企業本質安全水平。

                  (十七)地方各級安全監管部門要盡快開展調查研究,制定工作目標菲彩彩票,確定試點單位,明確進度要求,指導和督促企業加強化工過程安全儀表系統及其相關安全保護措施的管理菲彩彩票。要將安全儀表系統功能安全評估、安全儀表系統管理制度落實、人員培訓開展等情況納入安全監督檢查內容。省級安全監管局要每年匯總相關檢查情況,并于每年2月底前報送國家安全監管總局監管三司菲彩彩票。

                  請各省級安全監管局及時將本指導意見精神傳達至本轄區各級安全監管部門及有關企業和設計單位。



                  國家安全監管總局

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                  SIS安全儀表系統設計原則


                  SIS 安全儀表系統(ESD緊急停車系統)的主要作用是在工藝生產過程發生危險故障時將其自動或手動帶回到預先設計的安全狀態,以確保工藝裝置的生產的安全,避免重大人身傷害及重大設備損壞事故。在安全儀表系統的設計過程中菲彩彩票,IEC 61508,IEC 61511提供了極好的國際通用技術規范和參考資料,在安全儀表系統回路設計過程中菲彩彩票,一般需要遵循下列幾點原則。


                  1、SIS 安全儀表系統(ESD緊急停車系統)設計的可靠性原則(安全性原則)


                  為了保證工藝裝置的生產安全菲彩彩票菲彩彩票,安全儀表系統必須具備與工藝過程相適應的安全完整性等級SIL(Safety Integrity Level)的可靠度。對此,IEC 61508進行了詳細的技術規定菲彩彩票。對于安全儀表系統,可靠性有兩個含義,一個是安全儀表系統本身的工作可靠性菲彩彩票;另一個是安全儀表系統對工藝過程認知和聯鎖保護的可靠性菲彩彩票,還應有對工藝過程測量,判斷和聯鎖執行的高可靠性菲彩彩票。

                  評估安全完整性等級SIL的主要參數就是PFDavg(probability of failure on demand 平均危險故障率)菲彩彩票,按其從高到低依次分為1~4級。在石化行業中一般涉及到的只有1,2,3級,因為SIL4級投資大,系統復雜,一般只用于核電行業。


                  2、SIS 安全儀表系統(ESD緊急停車系統)設計的可用性原則


                  為了提高系統的可用性,SIS 安全儀表系統(ESD緊急停車系統)應具有硬件和軟件自診斷和測試功能。安全儀表系統應為每個輸入工藝聯鎖信號設置維護旁路開關菲彩彩票,方便進行在線測試和維護同時減少因安全儀表系統系統維護造成的停車。需要注意的是用于三選二表決方案的冗余檢測元件不需要旁路,手動停車輸入也不需要旁路菲彩彩票。同時嚴禁對安全儀表系統輸出信號設立旁路開關菲彩彩票,以防止誤操作而導致事故發生菲彩彩票。如果SIL計算表明測試周期小于工藝停車周期,而對執行機構進行在線測試時無法確保不影響工藝而導致誤停車菲彩彩票,則安全儀表系統的設計應當根據需要進行修改,通過提高冗余配置以延長測試周期或采用部分行程測試法,對事故狀態關閉的閥門增加手動旁通閥,對事故狀態開啟的閥門增加手動截止閥等措施,以允許在線測試安全儀表系統閥門。這些手段對于提供安全儀表系統的可用性都是很有幫助的。


                  3、SIS 安全儀表系統(ESD緊急停車系統)設計的獨立性原則


                  SIS 安全儀表系統(ESD緊急停車系統)應獨立于基本過程控制系統(BPCS菲彩彩票,如DCS,FCS菲彩彩票,CCS菲彩彩票,PLC等),獨立完成安全保護功能。安全儀表系統的檢測元件,控制單元和執行機構應單獨設置菲彩彩票。如果工藝要求同時進行聯鎖和控制的情況下,安全儀表系統和BPCS應各自設置獨立的檢測元件和取源點(個別特殊情況除外,如配置三取二檢測元件,進DCS信號三取中菲彩彩票,進安全儀表系統三取二,經過信號分配器公用檢測元件)。如需要,SIS 安全儀表系統(ESD緊急停車系統)系統應能通過數據通信連接以只讀方式與DCS通信菲彩彩票,但禁止DCS通過該通信連接向安全儀表系統寫信息。安全儀表系統應配置獨立的通信網絡菲彩彩票,包括獨立的網絡交換機,服務器,工程師站等。SIS 安全儀表系統(ESD緊急停車系統)應采用冗余電源,由獨立的雙路配電回路供電。應避免安全儀表系統和BPCS的信號接線出現同一接線箱,中間接線柜和控制柜內。


                  4、SIS 安全儀表系統(ESD緊急停車系統)設計的標準認證原則


                  隨著安全標準的推出以及對安全系統重視度的不斷提高,安全儀表系統的認證也變得越來越重要菲彩彩票,系統的設計思想,系統結構都須嚴格遵守相應國際標準并取得權威機構的認證。安全儀表系統必須獲得IEC 61508 SIL和/或TUV AK(德)相應SIL等級的認證。SIS 安全儀表系統(ESD緊急停車系統)中使用的硬件,軟件和儀表必須遵守正式版本并已商業化,同時必須獲得國家有關防爆,計量菲彩彩票,壓力容器等強制認證。嚴禁使用任何試驗產品菲彩彩票。


                  5、故障安全原則


                  當SIS 安全儀表系統(ESD緊急停車系統)的元件,設備,環節或能源發生故障或者失效時,SIS 安全儀表系統(ESD緊急停車系統)設計應當使工藝過程能夠趨向安全運行或者安全狀態菲彩彩票。這就是系統設計的故障安全行原則。能否實現“故障安全“取決于工藝過程及安全儀表系統的設計菲彩彩票。整個SIS 安全儀表系統(ESD緊急停車系統)菲彩彩票,包括現場儀表和執行器,都應設計成以下絕對安全形式,即:1)現場觸點應開路報警,正常操作條件下閉合;2)現場執行器聯鎖時不帶電,正常操作條件下帶電。


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