摘 要：氯不僅有毒，有劇烈刺激作用和腐蝕性，在日光下與其它易燃?xì)怏w混合時(shí)發(fā)生燃燒和爆炸，如果設(shè)備設(shè)施本質(zhì)安全水平低或安全管理存在缺陷，易造成泄漏中毒、火災(zāi)和爆炸等事故的發(fā)生，給人員生命與財(cái)產(chǎn)造成重大損失。

關(guān)鍵詞：液氯儲(chǔ)罐區(qū)；安全儀表系統(tǒng)；改造實(shí)踐

前言：液氯作為一種重要的化工原料，列入《劇毒化學(xué)品名錄》，是毒性氣體，黃綠色、具強(qiáng)烈刺激性氣味，吸入人體能夠嚴(yán)重中毒，是第2.3類有毒氣體，職業(yè)接觸限值：MAC（最高容許濃度）（mg/m3）：1。被列人首批《重點(diǎn)監(jiān)管的危險(xiǎn)化學(xué)品目錄》（安監(jiān)總管三[2011]95號(hào)）名列第一，是《危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辨識(shí)》（GB18218-2009）中可構(gòu)成重大危險(xiǎn)源的危險(xiǎn)化學(xué)品，主要用于制造氯乙烯、環(huán)氧氯丙烷、氯丙烯、氯化石蠟等；用作氯化試劑，也用作水處理過(guò)程的消毒劑。為確保生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)正常進(jìn)行，各類型企業(yè)均設(shè)有液氯儲(chǔ)（區(qū)）。

一、液氯罐區(qū)安全儀表系統(tǒng)改造實(shí)施前現(xiàn)狀及相關(guān)背景情況

我公司為氯堿、聚氯乙烯生產(chǎn)企業(yè)，液氯為附屬產(chǎn)品?，F(xiàn)液氯儲(chǔ)罐區(qū)有57m3臥式儲(chǔ)罐4臺(tái)，于2010年建成投入運(yùn)行，正常生產(chǎn)最高儲(chǔ)存量根據(jù)相關(guān)要求達(dá)120t。我公司液氯儲(chǔ)罐區(qū)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量?jī)x表嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范與設(shè)計(jì)要求，選用國(guó)內(nèi)外安全可靠的儀表。2011年12月1日起施行的《危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源監(jiān)督管理暫行規(guī)定》（國(guó)家安監(jiān)總局第40號(hào)令）第十三條的規(guī)定：“對(duì)重大危險(xiǎn)源中的毒性氣體、劇毒液體和易燃?xì)怏w等重點(diǎn)設(shè)施，設(shè)置緊急切斷裝置；毒性氣體的設(shè)施，設(shè)置泄漏物緊急處置裝置。涉及毒性氣體液化氣體、劇毒液體的一級(jí)或者二級(jí)重大危險(xiǎn)源，配備獨(dú)立的安全儀表系統(tǒng)（SIS）。

二、液氯罐區(qū)安全儀表系統(tǒng)（SIS）改造實(shí)施

為早日完成安全儀表系統(tǒng)敢造工作，通過(guò)和設(shè)計(jì)單位及安全儀表系統(tǒng)供應(yīng)商取得聯(lián)系經(jīng)多次深入的技術(shù)交流與討論，確定了我公司液氯罐區(qū)安全儀表系統(tǒng)的改造實(shí)施方案，并于近日完成了改造，下面就改造工作介紹如下。

1.安全儀表系統(tǒng)（SS）改造前存在的問(wèn)題

改造前，液氯罐區(qū)主要采用DCS集中控制與現(xiàn)場(chǎng)操作人員巡檢操作相結(jié)合方式，主要存在下幾方面問(wèn)題

（1）原設(shè)計(jì)缺少必要的安全聯(lián)鎖，各工藝參數(shù)只有上、下限的報(bào)警在DCS，根據(jù)報(bào)警由DCS主控室操作員通知現(xiàn)場(chǎng)操作員采取措施進(jìn)行人工操作控制，出現(xiàn)問(wèn)題或突發(fā)事件必須依賴操作員的緊急應(yīng)變處置能力。

（2）缺少足夠的、必要的緊急切斷閥，原設(shè)計(jì)只在每個(gè)儲(chǔ)罐出口安裝有電動(dòng)切斷閥通過(guò)DCS遠(yuǎn)程控制，如在液氯車過(guò)程中發(fā)生意外漏泄事故，無(wú)法立即進(jìn)行切斷來(lái)阻止事故的擴(kuò)大蔓延。

（3）因原DCS控制系統(tǒng)未設(shè)計(jì)必要的安全聯(lián)鎖，如系統(tǒng)出現(xiàn)故障，則無(wú)法確保液氯罐區(qū)的安全操作與停車。為從根本上改善和提升液氯罐區(qū)的本質(zhì)安全水平，必須依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范設(shè)置一套與DCS操作控制系統(tǒng)分開(kāi)、獨(dú)立的安全儀表系統(tǒng)。

2.安全儀表系統(tǒng)（SIS）改造

依據(jù)《危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源監(jiān)督管理暫行規(guī)定）（國(guó)家安監(jiān)總局第40號(hào)令）及（石油化工安全儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB/T50770-2013）要求，我公司首先委托天津天辰設(shè)計(jì)院完成了液氯罐區(qū)安全僅表系統(tǒng)的改造工程設(shè)計(jì)，再根據(jù)設(shè)計(jì)文件及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求組織招標(biāo)，確定安全儀表系統(tǒng)（SIS）的供貨承包商，進(jìn)行了設(shè)備的采購(gòu)安裝與調(diào)試現(xiàn)已投入正常運(yùn)行。

本次改造涉及液氯儲(chǔ)罐的安全儀表系統(tǒng)，屬于安全儀表技術(shù)領(lǐng)域。其解決了現(xiàn)有液氯儲(chǔ)罐的DCS系統(tǒng)存在更大的安全隱患等問(wèn)題。本液氯儲(chǔ)罐SIS系統(tǒng)控制四個(gè)液氯儲(chǔ)罐，在進(jìn)料管和出料管上分別設(shè)有進(jìn)料緊急切斷閥組和出料緊急切斷閥組，緊急切斷閥為氣動(dòng)開(kāi)關(guān)閥；每個(gè)液氯儲(chǔ)罐設(shè)有兩套液位遠(yuǎn)傳儀表，一套為磁性液位計(jì)一套為外測(cè)式物位計(jì)；一套溫度遠(yuǎn)傳儀表。SIS系統(tǒng)可以檢測(cè)四個(gè)儲(chǔ)罐液位、溫度數(shù)值。液氯儲(chǔ)罐SIS系統(tǒng)聯(lián)鎖分別為液位超高、超低聯(lián)鎖。

當(dāng)SIS系統(tǒng)聯(lián)鎖參數(shù)超過(guò)設(shè)定的限制后，相應(yīng)的位號(hào)將產(chǎn)生聯(lián)鎖動(dòng)作；即使觸發(fā)聯(lián)鎖動(dòng)作的參數(shù)全部回歸到正常值，產(chǎn)生聯(lián)鎖動(dòng)作的位號(hào)也不會(huì)自動(dòng)解除聯(lián)鎖動(dòng)作狀態(tài)，而需要人工進(jìn)行復(fù)位操作。

具體實(shí)施過(guò)程為：

（1）在設(shè)計(jì)前通過(guò)對(duì)本項(xiàng)目各節(jié)點(diǎn)的HAZOP分析，根據(jù)可能的危險(xiǎn)因素的后果及其嚴(yán)重程度，確定了各節(jié)點(diǎn)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)：本項(xiàng)目液氯儲(chǔ)罐屬于中風(fēng)險(xiǎn)節(jié)點(diǎn)，其通過(guò)裝置現(xiàn)有及建議增設(shè)的安全措施降低風(fēng)險(xiǎn)。另外，為了防止儀表功能失效造成嚴(yán)重后果，通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)圖法進(jìn)一步確定安全相關(guān)系統(tǒng)的安全完整性等級(jí)（SIL）。相關(guān)工藝、設(shè)備及自控專業(yè)設(shè)計(jì)人員與公司相關(guān)專業(yè)技術(shù)及安全生產(chǎn)管理人員對(duì)液氯罐區(qū)的設(shè)備設(shè)施現(xiàn)狀進(jìn)行了復(fù)核確認(rèn)，并就相關(guān)工藝、操作及聯(lián)鎖控制等進(jìn)行了充分論證，確定了SIS改造項(xiàng)目。

（2）設(shè)計(jì)單位依據(jù)相關(guān)技術(shù)規(guī)范、液氯儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)參數(shù)及工藝運(yùn)行實(shí)際，確立各工藝參數(shù)的聯(lián)鎖限值，完成SIS改造工程詳細(xì)施工圖設(shè)計(jì)。

（3）根據(jù)SIS設(shè)計(jì)文件，由SIS改造工程承包商，按設(shè)計(jì)文件和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，確定實(shí)施技術(shù)方案，雙方簽訂合同和技術(shù)協(xié)議。

（4）承包商完成設(shè)備生產(chǎn)和調(diào)試后，發(fā)運(yùn)到我司現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安裝、信號(hào)接線及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試等工作。

（5）調(diào)試完成后，SIS投人試運(yùn)行，經(jīng)設(shè)計(jì)、施工、安全人員現(xiàn)場(chǎng)跟蹤檢驗(yàn)后，完成最終驗(yàn)收。

3.安全儀表系統(tǒng)（SIS）投入運(yùn)行后的效果

液氯罐區(qū)安全儀表系統(tǒng)（SIS）改造完成后，所有的4臺(tái)液氯儲(chǔ)罐的壓力、溫度、液位及液氯入儲(chǔ)罐的氯壓縮機(jī)出口壓力，儲(chǔ)罐輸氯壓力等工藝參數(shù)全部完成了SS邏輯控制聯(lián)鎖的安裝。當(dāng)SIS系統(tǒng)聯(lián)鎖參數(shù)超過(guò)設(shè)定的液位高限限制后， SIS系統(tǒng)出現(xiàn)液位高限報(bào)警（高限值為2300mm），SIS處于“自動(dòng)”控制狀態(tài)，聯(lián)鎖動(dòng)作后，此時(shí)SIS系統(tǒng)入口閥自動(dòng)關(guān)閉，出口閥自動(dòng)開(kāi)啟，立刻聯(lián)系現(xiàn)場(chǎng)工藝人員進(jìn)行排查，應(yīng)確認(rèn)相應(yīng)聯(lián)鎖動(dòng)作的位號(hào)關(guān)聯(lián)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備是否已處于安全狀態(tài)，當(dāng)確認(rèn)現(xiàn)場(chǎng)處于安全狀態(tài)，相關(guān)設(shè)備和工藝過(guò)程均在受控情況，排查反饋無(wú)誤，降低液位至聯(lián)鎖值以下，相應(yīng)的聯(lián)鎖參數(shù)已恢復(fù)到正常值，已通知現(xiàn)場(chǎng)人員的情況下，根據(jù)相應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)安全管理規(guī)定由獲得授權(quán)的人員（一般為當(dāng)班SIS系統(tǒng)操作人員）對(duì)相應(yīng)聯(lián)鎖動(dòng)作的位號(hào)進(jìn)行復(fù)位操作。點(diǎn)擊復(fù)位按鈕，開(kāi)入口閥。

當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)影響人員安全的狀態(tài)發(fā)生應(yīng)根據(jù)相應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)安全管理規(guī)定進(jìn)行相應(yīng)的報(bào)告或現(xiàn)場(chǎng)人員疏散等操作。

當(dāng)本系統(tǒng)報(bào)警為液位低限報(bào)警，報(bào)警值為100mm，聯(lián)鎖啟動(dòng)，此時(shí)SIS系統(tǒng)入口閥自動(dòng)開(kāi)啟，出口閥自動(dòng)關(guān)閉，立刻聯(lián)系現(xiàn)場(chǎng)工藝人員進(jìn)行排查，排查反饋無(wú)誤，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況處理，需要進(jìn)行SIS操作的，及時(shí)聯(lián)系當(dāng)班SIS系統(tǒng)操作人員。

這種任何一個(gè)工藝參數(shù)達(dá)到聯(lián)鎖值，系統(tǒng)將會(huì)立即動(dòng)作，及時(shí)安全停車、切斷相關(guān)閥門。另設(shè)有緊急停車按鈕，用于緊急狀態(tài)下氯儲(chǔ)罐區(qū)的停車與切斷，達(dá)到了無(wú)需依賴操作人員的人為操作處置即可快速轉(zhuǎn)為安全狀態(tài)的效果。

結(jié)束語(yǔ)：液氯罐區(qū)安全儀表系統(tǒng)（SIS）投人運(yùn)行后，公司液氯罐區(qū)的本質(zhì)安全水平得到了根本的改善與提升，即使安全儀表系統(tǒng)發(fā)生故障也可按預(yù)定設(shè)計(jì)方式，將過(guò)程轉(zhuǎn)入安全狀態(tài)，可有效保護(hù)人員、設(shè)施及周邊環(huán)境的安全，即保障了公司的生產(chǎn)安全穩(wěn)定，也更進(jìn)一步提升了區(qū)域內(nèi)危險(xiǎn)化學(xué)品安全生產(chǎn)水平，確保了公司的安全發(fā)展與社會(huì)的和諧穩(wěn)定。

作者簡(jiǎn)介：

王衛(wèi)東，1969年出生，中專，現(xiàn)任黑龍江昊華化工有限公司氯堿車間液氯工段長(zhǎng)，多年從事氯堿化工。