中石化工程建设公司副总工谈安全仪表系统

    石油化工和化工等代表的流程工业领域是国内最早采用安全仪表系统的行业。二十世纪七十年代，当时从国外成套引进石油化工装置采用继电器和固态逻辑插卡组成联锁系统；二十世纪八十年代，石油化工装置采用DCS、PLC和继电器组成联锁系统；二十世纪九十年代，采用独立于DCS的PLC和继电器组成紧急停车系统(ESD)；进入二十一世纪，随着中国石油化工行业新建石化工厂生产装置经济规模大型化、千万吨级炼油和百万吨级乙烯一体化，世界级规模生产装置密集程度越来越高，对生产操作、控制、管理、安全、环保及节能要求越来越严格，石油化工生产过程具有高温、高压、易燃、易爆等特点，全部采用安全仪表系统(SIS)，其逻辑控制器均为国际权威机构(TüV)认证，实现安全紧急停车。
    安全仪表系统是流程工业生命周期安全的重要保障手段之一。从IEC61508、IEC61511的分层模型可以看出，最下层是监视控制层，以DCS为代表的基本过程控制系统用于实现生产过程监视、控制、操作及管理，确保生产过程正常运行，DCS不执行SIL1—SIL3级安全仪表功能；上层是防护层，其中安全仪表系统用于监测生产过程运行状况，判断危险和风险发生的条件，自动或手动执行规定的SIL1—SIL3级安全仪表功能，防止或减少危险事件发生，减少人员伤害或经济损失，保护人员和生产装置安全，保护环境。
    随着流程工业用户对于功能安全国际标准IEC61508、IEC61511的认知和接受，安全意识不断加强，特别是流程工业企业高层决策者更加关注生命周期安全，只有生命周期安全的企业才能有效益，才能可持续发展。因此，在国内石油化工等流程工业的新建项目和改扩建项目中广泛采用安全仪表系统，应用水平不断提高。目前所采用的安全仪表系统的产品均是国外厂商提供，尚无国内厂商能提供安全仪表系统产品。
    由于石油化工、煤化工、天然气等流程工业对安全仪表系统的硬件和软件提出高可靠性、高安全性、高可用性和性能价格比优的需求；同时，随着计算机技术、通信技术、自诊断技术、冗余容错技术等不断发展，逻辑控制器硬件和软件将进一步完善。目前流程工业中应用较普遍的是：二取一诊断(1oo2D)、三取二(2oo3D)和四取二诊断(2oo4D)架构经过TüV莱茵安全认证SIS系统逻辑控制器，该逻辑控制器与测量仪表、执行元件共同完成安全仪表功能，使生产过程处于安全状态。SIS系统在流程工业中应用水平不断提高，石油化工、煤化工、天然气化工、精细化工等工艺生产过程(规模大、新工艺、新流程)要求更高，对SIS系统的硬件、软件等制造技术和集成技术提出新的更高的要求。如SIS系统高安全性和高可用性的设计，高覆盖率的自诊断技术，安全以太网络通信技术，智能仪表及最终执行元件的诊断，安全仪表系统与分散控制系统集成，管理信息共享等。
    目前，和利时集团是国内研发成功HiaGuard高性能安全仪表系统的第一家，具有国内完全自主知识产权的产品，HiaGuard产品设计制造严格遵循最新的国际标准并已获得国际权威机构TüV莱茵认证证书，其推出将为国内流程工业SIS系统用户提供更多的选择。