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安全儀表系統(tǒng)中傳感器的選擇探討

文檔作者：王志勇，賈付澤文檔來源：中海油惠州作業(yè)公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2023年05月04日
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第52卷第4期
2016年8月
石油化工自動化
AUT0Ⅳ【ATl0N IN PETR0一CHEMICAL INDUSTRY
V01．52，N0．4
August，2016
安全儀表系統(tǒng)中傳感器的選擇探討
王志勇，賈付澤
(中海油惠州作業(yè)公司，廣東深圳518067)
摘要：安全儀表系統(tǒng)(SIS)能否保障裝置的安全運行并降低事故發(fā)生的風險顯得至關(guān)重要．結(jié)合海上采油平臺的特性說明SIS
中安全完整性等級(SIL)的選擇方法，并針對IEC 61511的要求，簡要討論了在安全儀表回路中采用基于IEC 61508認證的傳
感器和基于使用經(jīng)驗的傳感器時的選擇方法、步驟、配置要求、使用限制、回路的PFD的計算確認等，以滿足整個回路SIL的
要求。
關(guān)鍵詞：安全儀表系統(tǒng)傳感器要求時失效概率風險
中圖分類號：TP273 文獻標志碼：B 文章編號：1007—7324(2016)04—0013—04
Discussion Oil Selection of Sensor for Safety Instrumented System
Wang Zhiyong，Jia Fuze
(CNOOC China Limited Huizhou Operating Company，Shenzhen，518067，China)
Abstracts：Whether safety instrument system can guarantee safe operation of installation and
reduce incident occurrence risk is of great importance．Combining with characteristics of oil
extraction platform，selection method for safety integrity level of SIS is explained．Based on
requirement of IEC 6 1 5 1 1，selection method，steps，configuration requirement，application
1imitation。confirmation of loop PFD calculation and SO on of IEC6 1508 certificated and
experience based sensors in SIS loop are discussed briefly to meet SIL requirement for whole
loop．
Key words：safety instrumented system；sensor；PFD；risk
在石油化工行業(yè)和海上采油平臺，設(shè)置專門的
儀表和控制系統(tǒng)，實時監(jiān)控裝置的各個參數(shù)，在檢
測到參數(shù)范圍偏離設(shè)定值時，生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)
(DcS)控制調(diào)節(jié)閥動作，使偏離的參數(shù)返回正常
值；如果系統(tǒng)干擾太大或者生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)失
效，參數(shù)超過預(yù)先設(shè)定值——這些值通常被認為是
正常生產(chǎn)的極限值，則立即按照預(yù)先的設(shè)計，關(guān)停
工藝生產(chǎn)，啟動應(yīng)急消防設(shè)備，預(yù)防災(zāi)難性事故的
發(fā)生、擴大和蔓延，在此過程中，應(yīng)急關(guān)停系統(tǒng)
(ESD)在一定程度上是災(zāi)難性事故控制的最后一
道防護欄。緊急關(guān)停系統(tǒng)的名稱在各個不同的發(fā)
展時期和不同的行業(yè)也有所不同，在海上石油行
業(yè)，在20世紀80年代末到90年代初被稱作主控
盤和就地控制盤，在20世紀90年代中期被稱作緊
急關(guān)停系統(tǒng)，21世紀初被稱作故障安全關(guān)停系統(tǒng)
(FSSS)，現(xiàn)在則被稱作安全儀表系統(tǒng)(SIS)。緊急
關(guān)停系統(tǒng)名稱的變化也體現(xiàn)和反映了業(yè)界對緊急
關(guān)停系統(tǒng)的認識和理解以及安全儀表系統(tǒng)理論的
發(fā)展過程。緊急關(guān)停系統(tǒng)發(fā)展各階段系統(tǒng)類型及
特點見表1所列。
1安全儀表系統(tǒng)的構(gòu)成
2010年，國際電工委員會發(fā)表了過程工業(yè)領(lǐng)
域安全儀表系統(tǒng)的功能安全IEC 61511作為過程
工業(yè)設(shè)計、應(yīng)用、操作的最新標準，以取代1998年
版本。在安全儀表系統(tǒng)中，多個安全儀表功能組成
SIS。每套安全儀表功能由邏輯解算器、最終控制
元件和傳感器組成，這和DCS大體相似。
邏輯解算器和PID控制器類似，邏輯解算器
編程以完成特定的功能，在現(xiàn)場傳感器檢測到參數(shù)
超出預(yù)先的設(shè)定時將工藝恢復(fù)到安全狀態(tài)以避免
危險；最終控制元件，通常是關(guān)斷閥和放空閥，完成
邏輯解算器的動作；傳感器(在DCS中也稱作變送
器)，提供給邏輯解算器工藝過程參數(shù)以確定安全
儀表功能是否應(yīng)啟動并將工藝生產(chǎn)中斷，恢復(fù)工藝
過程到安全狀態(tài)，這也是本文討論的重點。
稿件收到日期：2016—03—15，修改稿收到日期：2016-04-05。
作者簡介：王志勇(1973一)，湖北天門人，畢業(yè)于中國石油大學(華
東)電力系統(tǒng)及自動化專業(yè)，1993年始工作于勝利油田石油化工總
廠，現(xiàn)就職于中海油深圳分公司惠州作業(yè)公司。

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