安全生产科普丨单点联锁的危害及治理措施
时间:2025-06-09关注:
SIS中单点联锁是指1台测量仪表或1对触点动作即可触发联锁动作的仪表功能。随着 装置精细化运行的发展,单点联锁异常触发导致 装置停车的事件时有发生,SIS自身的故障会引起误停车,误停车本身不会引入危险工况,但是会导致生产装置异常停车,造成生产原料的极大浪费,给企业带来巨大的成本负担,甚至发生安全事故。
1、案例
1)某企业环氧乙烷精制塔爆炸事件
某企业环氧乙烷装置环氧乙烷精制塔T430塔压发生波动,操作人员采取关闭塔顶的采出阀、调整进料负荷及塔釜加热蒸汽量等措施,均未实现该塔的平稳运行。该事故中T430塔压力测量仪表共用一个取压点,即联锁测量仪表、DCS控制回路仪表以及就地压力表均共用同一取压点。因此,当引压管异常堵塞时,所有测量回路同时发生异常,仪表指示值偏离实际工况,致使压力控制功能和安全联 锁功能同时失效,现场作业人员观察现场压力表也同时失效,失去了最后的调整机会。
2)某企业制氢装置异常联锁停车事件
某企业2号制氢装置原料气流量“三取二”低触发联锁,装置联锁停车。事件直接原因为原料气流量采用孔板及差压变送器测量模式,与2号制氢装置原料气的3个流量联锁回路及1个流量控制回路共用一处孔板取压口,由于介质含杂质导致孔板取压口堵塞,4个流量测量点数值同时降低至联锁值以下,导致装置异常停车。
3)某企业轻油罐区液位开关异常触发联锁事件
某企业轻油罐区207罐液位开关2601LSH 207误报警,导致“一取一”联锁,触发进料阀动作,阀门关闭,导致下游乙烯装置异常波动。 事件直接原因为联锁超声波液位开关长期运行后,探头处耦合剂、密封胶在环境温度骤降等外因影响下性能突变,致使液位开关电容值不在正常范围内,设备发生误报警。同时207罐液位监测为“一取一”联锁,可用性不高,当仪表失效后,直接切断进料。
2、单点联锁故障分析
1)共用仪表取压点
主要集中 在流量及压力测量联锁回路,由于设计原因开孔较少,导致多个测量仪表共用一个取压点,当 取 压 点 异 常 堵 塞 将造成全部测量仪表失灵导致事故发生。
2)单点联锁仪表可靠性不足
当单台仪表进行联锁回路测量时,对仪表可靠性要求较高,由于SIS设计为故障安全型,当仪表发生故障时,联锁会异常触发导致装置停车。
3)共用卡件问题
当多个测量仪表接入同一控制系统卡件时,当卡件故 障将导致全部测量数据异常,致使联锁异常触发。
4)联锁仪表维护不到位
未做好季节性维护工作,未按设备使用寿命对 超期服役设备进行更换,导致联锁设备可靠性降低。
3、单点联锁治理
1)在设计阶段采用冗余联锁设计
在风险可控的前提下采用“三取二”“二取二”的逻辑方式,降低因传感器发生故障 导致联锁异常,并在逻辑运算单元中设置传感器失效报警功能,避免因传感器失效问题导致SIS误动作。
SIS应采用冗余配置,冗余表决应在逻辑 运算单元中实现,以提高联锁保护功能的可用性, 降低误动作概率。
2)开展单点联锁仪表隐患治理工作
单套装置异常波动的 联锁回路,测量仪表应设计为“三取二”或“二取二” 逻辑方式,并对装置原有关键回路单点联锁开展治 理,提升SIS可靠性,保障装置平稳运行。
3)共用取源点卡件联锁治理
测量仪表的取源点应独立设置且取源点不应 控制回路与工艺设备共用,当采用多个联锁测量 仪表时,如1个孔板接3个差压变送器,仪表的取 源部件不应共用,以免因取源部件的堵塞导致误动作。
SIS同一联锁回路的测量仪表应接到不同的输入卡件,冗余的执行器应接到不同的输出卡件,以提高安全仪表系统的可靠性。
4)加强联锁仪表寿命管理工作
应建立仪控设备寿命管理台账管理联锁仪控 设备使用寿命,以设备厂家推荐使用年限为基础,结合设备运行工况、故障维修情况、设备异常报警频次等数据,综合评判设备使用情况,对超期使用的联锁仪控设备进行提醒,及时更新设备。
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