[發明專利]一種化工裝置的分層次停車系統及設定方法

有效

• 申請號: 201410116673.3
• 申請日: 2014-03-26
• 公開（公告）號: CN103941673B
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 孫峰;謝傳欣;高新江;金滿平
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙)11350
• 代理人: 蘇雪雪

技術領域

本發明涉及化工安全控制技術領域，尤其涉及一種化工裝置的分層次停車系統。

背景技術

隨著經濟技術水平的發展，化工裝置日益朝大型化、復雜化及集成化等方向發展。然而，很多化工裝置涉及氧化、硝化、聚合等危險反應，溫度、壓力較高，裝置內含大量易燃易爆物質等危險因素，在設備故障、儀表失效或誤操作時，可能造成物料泄漏，繼而引起火災爆炸事故，危險性較大。為了保障設備及人員的安全，在緊急情況下需要快速的停止裝置運行。

裝置常用的停車設備有“安全儀表系統”(SIS)，此外使用的名稱還有“緊急停車設備”(ESD)。美國標準IEC-61508、IEC-61511及ISA-84.01-2004等，國標《電氣／電子／可編程電子安全相關系統的功能安全》對安全儀表系統的設計進行了規范。不少專利及文獻都介紹了安全儀表系統的設計與應用，如專利“安全儀表系統的功能安全評估方法”介紹了功能安全的評估方法，文獻“SIL技術在鎮海煉化的應用”介紹了安全儀表系統在鎮海煉化的應用情況。這些資料普遍是方法論的介紹，缺少對系統性、層次性保護動作設計的考慮。

國內的緊急停車設備開發較晚，特別是針對于自主開發的化工裝置，往往缺少緊急停車設備，或系統設計不完善，存在如下缺點：

關鍵部位沒有切斷閥，在緊急情況下需要工人現場操作，無法快速停車，且工人有人身傷害危險；

緊急停車設備與裝置正常運行系統不獨立，導致正常運行故障時，緊急停車設備也無法動作，起不到有效的安全保護作用；

緊急停車設備動作設計不合理，缺乏對停車動作層次性的考慮，要么動作過少，安全隱患仍然存在，要么動作過多，產生不必要的動作，增加了非計劃停車風險。

發明內容

本發明所要解決的是化工裝置緊急停車方面的三個問題，具體為：1.切斷閥較少，需要人工現場操作；2.緊急停車設備與集散型控制系統(DCS)不獨立；3.停車動作缺少層次性考慮，設計不合理，通過采用本發明提供的化工裝置的分層次停車系統可以解決上述問題，從而降低工人的勞動強度，提高化工裝置的安全自保能力，防止不必要的非計劃停車。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種化工裝置的分層次停車系統，包括安全PLC、隔離電路、檢測器、執行器、人機器界面控制指示裝置；

所述安全PLC為控制單元，實現控制策略的運行；

所述隔離電路實現本質安全電路與非本質安全電路的隔離；

所述檢測器用于對儀表的在線監測與安全管理；

所述執行器用于實現快速有效的切斷物料。

其中，所述安全PLC包括雙冗佘的電源模塊、三冗佘的CPU、雙冗佘的I／O卡件、雙冗佘通信模塊。

其中，所述隔離電路包括隔離式安全柵和繼電器，隔離式安全柵連接現場模擬儀表，繼電器連接現場數字開關儀表。

其中，所述檢測器為智能變送器。

其中，所述人際界面控制指示裝置包括設備狀態指示燈、分層次停車按鍵和復位按鍵。

其中，所述執行器為快速切斷閥或帶切斷功能的調節閥。

其中，所述執行器安裝的關鍵管路包括：對工藝影響較大的原料輸入管線；進出口壓差較大的管線；大型離心泵后管線；對產品質量要求較嚴的產品罐進料管線。

其中，所述切斷閥采用氣動活塞式執行機構，其包括帶電磁閥、閥位訊回器、儲氣罐。

本發明還提供了上述分層次停車系統邏輯動作設定方法，具體為：

第一層次，停原料輸入；

第二層次，停原料輸入、物料輸出及主物料流程(包括主循環)，受主物料流程停止影響不大，且有利于短期開車的副流程暫不停止；

第三層次，停所有流程。

本發明的有益效果：

相比現有聯鎖系統及人工停車方案，本發明提供的分層次停車設備具有以下優點：1.提高化工裝置應對突發事件時的自動保護能力；2.確保緊急停車時操作的快速、有效，保障工人的安全，避免重大事故發生；3.防止不必要的非計劃停車。

附圖說明

圖1為環己酮生產裝置簡單示意圖；

圖2為雙氧水生產裝置簡單示意圖。

具體實施方式

本發明提供了一種化工裝置的分層次停車系統，其包括安全PLC、隔離電路、檢測器、執行器、人機器界面控制指示裝置。

該停車系統在關鍵管線切斷閥的選擇、緊急停車邏輯動作的設定與控制系統的安裝方面對現有緊急停車系統進行了優化。

進一步，所述分層次停車系統僅由上述裝置構成。