安全生產(chǎn)科普丨單點聯(lián)鎖的危害及治理措施
SIS中單點聯(lián)鎖是指1臺測量儀表或1對觸點動作即可觸發(fā)聯(lián)鎖動作的儀表功能。隨著 裝置精細化運行的發(fā)展，單點聯(lián)鎖異常觸發(fā)導致 裝置停車的事件時有發(fā)生，SIS自身的故障會引起誤停車，誤停車本身不會引入危險工況，但是會導致生產(chǎn)裝置異常停車，造成生產(chǎn)原料的極大浪費，給企業(yè)帶來巨大的成本負擔，甚至發(fā)生安全事故。
1、案例
1）某企業(yè)環(huán)氧乙烷精制塔爆炸事件
某企業(yè)環(huán)氧乙烷裝置環(huán)氧乙烷精制塔T430塔壓發(fā)生波動，操作人員采取關(guān)閉塔頂?shù)牟沙鲩y、調(diào)整進料負荷及塔釜加熱蒸汽量等措施，均未實現(xiàn)該塔的平穩(wěn)運行。該事故中T430塔壓力測量儀表共用一個取壓點，即聯(lián)鎖測量儀表、DCS控制回路儀表以及就地壓力表均共用同一取壓點。因此，當引壓管異常堵塞時，所有測量回路同時發(fā)生異常，儀表指示值偏離實際工況，致使壓力控制功能和安全聯(lián) 鎖功能同時失效，現(xiàn)場作業(yè)人員觀察現(xiàn)場壓力表也同時失效，失去了最后的調(diào)整機會。
2）某企業(yè)制氫裝置異常聯(lián)鎖停車事件
某企業(yè)2號制氫裝置原料氣流量“三取二”低觸發(fā)聯(lián)鎖，裝置聯(lián)鎖停車。事件直接原因為原料氣流量采用孔板及差壓變送器測量模式，與2號制氫裝置原料氣的3個流量聯(lián)鎖回路及1個流量控制回路共用一處孔板取壓口，由于介質(zhì)含雜質(zhì)導致孔板取壓口堵塞，4個流量測量點數(shù)值同時降低至聯(lián)鎖值以下，導致裝置異常停車。
3）某企業(yè)輕油罐區(qū)液位開關(guān)異常觸發(fā)聯(lián)鎖事件
某企業(yè)輕油罐區(qū)207罐液位開關(guān)2601LSH 207誤報警，導致“一取一”聯(lián)鎖，觸發(fā)進料閥動作，閥門關(guān)閉，導致下游乙烯裝置異常波動。 事件直接原因為聯(lián)鎖超聲波液位開關(guān)長期運行后，探頭處耦合劑、密封膠在環(huán)境溫度驟降等外因影響下性能突變，致使液位開關(guān)電容值不在正常范圍內(nèi)，設(shè)備發(fā)生誤報警。同時207罐液位監(jiān)測為“一取一”聯(lián)鎖，可用性不高，當儀表失效后，直接切斷進料。
2、單點聯(lián)鎖故障分析
１）共用儀表取壓點
主要集中 在流量及壓力測量聯(lián)鎖回路，由于設(shè)計原因開孔較少，導致多個測量儀表共用一個取壓點，當 取 壓 點 異 常 堵 塞 將造成全部測量儀表失靈導致事故發(fā)生。
２）單點聯(lián)鎖儀表可靠性不足
當單臺儀表進行聯(lián)鎖回路測量時，對儀表可靠性要求較高，由于SIS設(shè)計為故障安全型，當儀表發(fā)生故障時，聯(lián)鎖會異常觸發(fā)導致裝置停車。
３）共用卡件問題
當多個測量儀表接入同一控制系統(tǒng)卡件時，當卡件故 障將導致全部測量數(shù)據(jù)異常，致使聯(lián)鎖異常觸發(fā)。
４）聯(lián)鎖儀表維護不到位
未做好季節(jié)性維護工作，未按設(shè)備使用壽命對 超期服役設(shè)備進行更換，導致聯(lián)鎖設(shè)備可靠性降低。
3、單點聯(lián)鎖治理
1）在設(shè)計階段采用冗余聯(lián)鎖設(shè)計
在風險可控的前提下采用“三取二”“二取二”的邏輯方式，降低因傳感器發(fā)生故障 導致聯(lián)鎖異常，并在邏輯運算單元中設(shè)置傳感器失效報警功能，避免因傳感器失效問題導致SIS誤動作。
SIS應(yīng)采用冗余配置，冗余表決應(yīng)在邏輯 運算單元中實現(xiàn)，以提高聯(lián)鎖保護功能的可用性， 降低誤動作概率。
2）開展單點聯(lián)鎖儀表隱患治理工作
單套裝置異常波動的 聯(lián)鎖回路，測量儀表應(yīng)設(shè)計為“三取二”或“二取二” 邏輯方式，并對裝置原有關(guān)鍵回路單點聯(lián)鎖開展治 理，提升SIS可靠性，保障裝置平穩(wěn)運行。
3）共用取源點卡件聯(lián)鎖治理
測量儀表的取源點應(yīng)獨立設(shè)置且取源點不應(yīng) 控制回路與工藝設(shè)備共用，當采用多個聯(lián)鎖測量 儀表時，如1個孔板接3個差壓變送器，儀表的取 源部件不應(yīng)共用，以免因取源部件的堵塞導致誤動作。
SIS同一聯(lián)鎖回路的測量儀表應(yīng)接到不同的輸入卡件，冗余的執(zhí)行器應(yīng)接到不同的輸出卡件，以提高安全儀表系統(tǒng)的可靠性。
4）加強聯(lián)鎖儀表壽命管理工作
應(yīng)建立儀控設(shè)備壽命管理臺賬管理聯(lián)鎖儀控 設(shè)備使用壽命，以設(shè)備廠家推薦使用年限為基礎(chǔ)，結(jié)合設(shè)備運行工況、故障維修情況、設(shè)備異常報警頻次等數(shù)據(jù)，綜合評判設(shè)備使用情況，對超期使用的聯(lián)鎖儀控設(shè)備進行提醒，及時更新設(shè)備。
