罐区液位控制中的安全产品及解决方案
罐区液位控制中的安全产品及解决方案 2022-06-28 罐区液位控制中的安全产品及解决方案 7194

化工项目罐区一般存在单罐罐容小、介质种类复杂、毒害介质多的特点。由于储罐容量一般较小,储罐的仪表设置都比较简单,介质本身的危险性往往被忽视;加之化工项目罐区一般依据石油库设计规范进行设计,此规范并未要求设置安全仪表系统(SIS),罐区一旦发生事故,危害巨大,对上下游的工艺都将产生影响,连带相关装置都需要停产,造成损失不可估量。


现化工项目配套的罐区大多采用分散控制系统(DCS)进行操作控制及连锁。DCS系统具有控制功能完善多样、易操作、易扩展及维护方便等特点,但是并不适用于安全控制。对于化工项目罐区要比一般油库操作更加频繁,误操作的概率就更大。这时采用一套安全性更高的、容错能力强、具有故障自诊断功能、顺序事件记录功能(SOE)的安全仪表系统(SIS)就十分必要了。


预防罐区安全事故,需要按IEC61511功能安全生命管理周期,进行风险评估后,根据风险矩阵来适宜地追加安全仪表系统,从而把风险降低到可接受程度。


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图1 石油化工典型风险降低保护层


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图2 IEC 61511: 过程工业的功能安全标准的安全生命周期


油库的正常工作情况应该是:当高液位开关检测到高液位信号,将信号通过信号接口反馈到控制器,再由控制器发出调整阀门开度的信号来控制阀门开度,从而控制油罐的进料,基本过程控制系统(BCPS)如下图3示意:


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图3 正乙烷缓冲罐的BPCS系统示意图


油库控制系统失效主要是基本过程控制与报警及人员干预失效,若要降低事故发生的风险,可以在报警与人员干预这外面继续追加保护层,如安全仪表系统(SIS),体现到原系统如下图3示意,黄色部分为SIS(注1)。当右边原有的高液位开关所在的系统报警失效或操作人员干预失效的时候,左边这套SIS可以立马启动,降低危险发生的概率,保障了储油罐的安全。


注1:SIS需要进行安全完整性等级(称为:SIL等级)的评估和验证,并在后期的运行中进行定期维护,从而保障该系统能够维持所设定的SIL等级,持续稳定地安全运行。


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图4 追加独立保护层(IPL)后的系统


辰竹安全产品在储罐液位控制的

DCS+SIS整体解决方案




BPCS部分选用辰竹E系列智能控制器,实现原料抽取入罐体的控制,液位高度的模拟量信号经由辰竹CZ2047隔离器采集至AI模块,调节阀开口大小的模拟量信号由AO模块经由CZ2047传出;电源端的防雷保护采用辰竹的T2-20的浪涌保护器;SIS部分采用辰竹TÜV莱茵认证SIL3等级的CZSR Smart系列安全控制器CZSR Process系列安全继电器,实现储罐液面高高位联锁,并由上海歌略的RiskCloud软件来对联锁部分实施SIL等级验算。


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图5 辰竹储罐液位控制展机实物图


E系列智能控制器产品优势


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· 稳定可靠的工业级产品设计,可以适用于各种现场环境;
· 丰富的通讯接口,可以连接各种PLC/DCS/组态软件;
· 所有IO支持热插拔;

CZ2000系列隔离器产品优势


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· 超薄7.6mm,满足紧凑型安装需求;

· 高精度,低温升,低温漂,性能稳定可靠;

· 电源,输入,输出三隔离,隔绝干扰影响;

· 万能信号转换器,无缝桥接不同设备信号;

CZSR Smart系列安全控制器产品优势


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辰竹全新研发的小型化智能可组态产品,适用于小规模的安全仪表系统的信号联锁,以完备的认证,可靠的品质,便捷的组态,活跃在各种工业安全控制场景中。

· 6组安全输入和2路安全继电器输出、4路安全晶体管输出;

· 可通过拖拽式功能块进行可视化组态与仿真;

· 支持各不同种类安全输入信号的配置;

· 通过正面的指示灯能够清晰的辨识产品的运行及输出状态;

· TÜV莱茵认证,G3防腐;

CZSR Process系列安全继电器产品优势


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· 广泛的兼容性及高性价比;

· 窄至12.5mm的宽度,提升柜内容积率;

· 极小的启动电流,提高系统开车稳定性;

· 具备Proof Test功能,便于进行点检维护;

· 触点容量达到5A,满足主流负载应用;

· TÜV莱茵认证,G3防腐,众多项目应用案例;

GS8500-EX系列隔离式安全栅产品优势


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· 性能稳定,转换精度高,温漂低;

· 支持总线电源供电和端子供电,应用灵活;

· 产品规格种类丰富,多达500+种规格;

· 电磁环境适用性强,EMC符合IEC61326-3-1标准;

· 获得NEPSI/IECEx/ATEX/TIIS防爆认证;

· 可应用于本安型爆炸性气体和爆炸性粉尘防爆系统;

· 可放置在2区环境使用;

· TÜV SIL3认证,G3防腐;

工信部专精特新企业

助力罐区安全保障




上海辰竹仪表有限公司(简称“辰竹”)于2002年成立,是一家集技术研究、产品开发、制造、销售和服务的综合性企业,公司总部位于上海市松江区,是国家工信部专精特新 “小巨人”企业(第二批重点企业)、仪器仪表行业两化融合标杆企业,上海市高新技术企业、上海市五一劳动奖状企业、上海市专利工作试点企业、上海市松江区质量创新奖获得者、上海市松江区企业技术中心、高成长性总部。


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辰竹现有安全栅、隔离器、电涌保护器、安全继电器和智能I/O五大系列2000余种规格产品,广泛用于化工、石油、环保、新能源、工业物联网、工程机械等和智能装备中控制系统信号的安全保护;主导产品安全栅、安全继电器,产生很好社会经济效益。


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安全生产,是工业生产的核心需求,这就需要专业的安全产品。辰竹以专而精、精而强为发展战略,创新驱动、“品质成就未来”为指导,坚持“大企业敢用、小企业用得起、替代进口走向国际”的产品定位,致力于为广大用户提供优质的自动化安全产品。


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