安全仪表系统在煤化工中的应用范文

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摘要：本文对安全仪表系统进行了简单介绍，分析了济宁市煤化工产业的基本状况及安全生产智能管理情况，安全仪表系统能够大大降低煤化工生产中的安全风险，是提升煤化工行业安全管理水平的必要手段。

关键词：煤化工；安全仪表系统；SIS；济宁;安全生产

由于我国“多煤、少气、贫油”的能源结构我国煤化工产业发展迅速，其生产过程伴有高温、高压、易燃、易爆、有毒等危险，从安全的角度出发，其生产过程自身存在着固有的风险。了解煤化工企业安全生产智能控制现状对指导煤化工安全生产具有重要的意义。

1济宁市煤化工产业基本状况

济宁市是全国重点煤炭生产基地，发展煤化工产业有得天独厚的资源优势。全市规模以上重点煤化工企业20多家，产业实力和规模不断壮大。煤焦化、煤气化、煤焦油深加工是主要的煤化工产业，已形成年产焦炭600万吨、焦油60万吨、甲醇100万吨、炭黑40万吨、粗苯加工40万吨的生产能力，甲醛、苯、酚、萘、蒽、改质沥青等深加工产品初具规模，已成为国内影响较大的煤化工产业区和重要钢铁企业焦炭供应地，为全市经济和社会发展提供了有力支撑。(1)济宁市煤化工主要产品有焦炭、炭黑、甲醇、针状焦、蒽油、萘等。(2)济宁市主要煤化工企业有山东荣信集团有限公司、济宁碳素集团有限公司、山东兖矿国际焦化有限公司、山东同泰能化有限公司、山东济宁盛发焦化有限公司、济宁黑猫炭黑有限责任公司、济宁阳光化学有限公司、山东益大新材料有限公司、山东济矿民生煤化有限公司、兖矿科蓝凯美特化工有限公司、山东汇能新材料科技股份有限公司。(3)济宁市煤化工企业涉及的危险工艺主要是加氢、甲醇生产、煤炭气化。(4)济宁市煤化工企业的重大安全危险源主要是甲醇罐区、易燃易爆气体、锅炉房和空分装置。

2化工安全仪表系统SIS简介

化工安全仪表系统(SIS)是降低生产过程风险的仪表安全保护系统，需要经专门机构认证，且具有一定安全完整性水平。它可以响应生产过程因超过安全极限而带来的风险，且能检测和处理自身的故障，从而按预定条件或程序使生产过程处于安全状态，以确保人员、设备及工厂周边环境的安全。(1)化工安全仪表系统(SIS)包括安全联锁系统、紧急停车系统和有毒有害、可燃气体及火灾检测保护系统等。生产正常时安全仪表系统处于休眠或静止状态，一旦生产装置或设施出现可能导致安全事故的情况时，能够瞬间准确动作，使生产过程安全停止运行或自动导入预定的安全状态。(2)SIS系统在化工生产装置中的应用作用：重要的化工生产装置应配置独立于集散控制系统(DCS)之外的安全系统即SIS系统。该系统用于保证化工生产过程的最大安全性和不中断操作,保护人身和设备安全,降低风险，提高经济效益。(3)相关要求：根据《关于加强化工安全仪表系统管理的指导意见》(安监总管三〔2014〕116号)要求，从2016年1月1日起，大型和外商独资合资等具备条件的化工企业新建涉及”两重点一重大”的化工装置和危险化学品储存设施，要按照指导意见的要求设计符合相关标准规定的安全仪表系统。从2018年1月1日起，所有新建涉及”两重点一重大”的化工装置和危险化学品储存设施要设计符合要求的安全仪表系统。其他新建化工装置、危险化学品储存设施安全仪表系统，从2020年1月1日起，应执行功能安全相关标准要求，设计符合要求的安全仪表系统。(4)SIS系统独立于集散控制系统(DCS)之外，SIS系统安全等级高于集散控制系统(DCS系统)。

3济宁市煤化工安全生产智能管理基本现状

经调研，济宁市煤化工企业安全生产智能管控基本情况如下：

(1)全部煤化工企业都安装有集散控制系统简称DCS系统。山东荣信集团有限公司还建设了安全环保能源管控中心，实现生产过程中的有关安全、环保、能源平衡调度的管控，且系统设有高低报警功，能让调度人员及时发现现场生产异常对生产及调整，避免事故发生。但DCS系统不含有检测执行部分，与SIS相比较安全级别低，且不需要认证。

(2)2014年后新建设煤化工企业在设计时根据《关于加强化工安全仪表系统管理的指导意见》要求一般都设计了SIS系统。但济宁市多数煤化工企业建设于2010年前，未设计安全仪表系统，没安装SIS系统或者只安装了安全联锁系统或紧急停车系统，有部分功能但是还不能与达到SIS的安全完整性等级。

(3)大多数煤化工企业已意识到SIS系统对安全生产的重要作用，可以大大降低企业的安全风险等级，部分企业已经安装了SIS系统。例如：山东荣信集团有限公司(山东恒信科技有限公司蒽油加氢)、山东益大新材料有限公司、山东汇能新材料科技股份有限公司(粗苯加氢)安装了SIS系统且覆盖了整个安全生产环节。

(4)部分企业安装了安全联锁系统+ESD一键停车起到了SIS系统的一定作用。济宁碳素集团(济宁晨光煤化有限公司苯酐生产)、兖矿国宏化工有限公司(甲醇生产)、兖矿科蓝凯美特化工有限公司安装了安全联锁系统+ESD一键停车，仅覆盖关键安全生产环节，实现的SIS的功能和达到了一定(较低)的安全完整性等级。

(5)山东荣信集团有限公司(甲醇生产)计划升级安全系统安装SIS系统；山东汇能新材料科技股份有限公司(粗苯加氢)计划对原SIS系统进行升级。

(6)济宁晨光煤化有限公司安装SIS系统进行了认证，安全完整等级达到了SL3级，其他安装SIS企业未进行认证。部分企业安装了一些安全功能的系统但非一个完整的SIS系统且但是达不到SIS的安全完整性等级。

(7)煤化工企业的装卸环节和空分装置利用DCS系统、视频监控和气体报警进行安全管理。基于济宁市煤化工安全生产智能管理基本现状经调研，我们认为：一是煤化工企业安装安全仪表系统SIS系统十分必要，SIS能大大降低安全风险等级，提高企业的安全管理水平。二是济宁市安全智能管控整体水平还比较低，多数企业仅利用集散控制系统DCS系统来实现安全管控。三是济宁市多数煤化工企业建设于2010年前，在设计时未设计安全仪表系统，需要停产检修时改装或加装安全仪表系统。四是煤化工工艺种类和产品复杂，煤化工企业涉及生产工艺和环节差别很大，安全要求也不仅相同，每个企业的产品和工艺各不相同，SIS系统的无法统一标准和设备。五是企业提高安全智能管控的意识再不断加强，但也面临着进行改造需停产和资金等压力。六是安全仪表系统专业技术和管理人才矛盾较为突出。

参考文献：

[1]徐瑞萍,任轶凌,李艳敬,纪祥娟.科技创新促进济宁市煤化工产业转型升级[J].化工管理,2016,(34):22-23.

[2]许金强.加强化工安全仪表系统(SIS)管理与应用[J].化工管理,2016,(4)：83.

[3]李桃娟.安全仪表系统在化工工艺装置中的应用探讨[J].山东化工,2015,42(12)：124-125.

作者;刘其鹏；纪祥娟；任轶玲；尹慧君 单位：鲁南煤化工研究院