河北康吉森自动化安全仪表系统甲醛企业应用方案：

一、危化生产储存企业安全监督要求

  2018年初国家安监总局印发了《化工和危险化学品生产经营单位重大生产安全事故隐患判定标准（试行）》，依据有关法律法规、部门规章和国家标准，吸取了近年来化工和危险化学品重大及典型事故教训，从人员要求、设备设施和安全管理三个方面列举了二十种应当判定为重大事故隐患的情形。为进一步明确《化工和危险化学品生产经营单位重大生产安全事故隐患判定标准（试行）》，每一种情形的内涵及依据，便于有关企业和安全监督部门应用，规范推动《判断标准》有效执行。

  “两重点一重大”企业在安全管理和设备设施等方面的安全监督，是符合国家安监总局《重点监管的危险化学品安全措施和应急处置原则>、《重点监管的危险化工工艺安全控制要求、监控重点参数及推荐的控制方案》、《危险化学品重大危险源监督管理暂行规定》等相关要求。2018年1月1日起，所有新建涉及"两重点一重大”的化工装置和危化品储存设施要设计应符合要求的安全仪表系统。其他新建化工装置、危化品储存设施安全仪表系统，从2020年1月1日起，应执行功能安全相关标准要求，设计符合要求内安全仪表系统。有了这个《判断标准》，为我们准确判定、及时整改化工和危化生产经营单位提出了明确方向。

二、甲醛企业重点隐患的整改

1、增设车间甲醇原料切断阀：由紧急停车系统控制，停车时自动联锁切断甲醇原料。

2、增设氧化室点火器防爆箱：点火器是三相交流电供电，虽然是瞬间短时间供电（生产中处于断电状态），但是开车过程甲醇原料气已经进入氧化室，一旦泄漏遇火花会发生事故，存在着安全隐患。有的企业认为开车成功后，将点火电缆拆下挪走了，不存在防爆不防爆问题。这是典型的掩耳盗铃，避开安全专家的视线而以。

3、氧化室增加泄压爆破片及泄放安全通道：遇回火氧化室空间气压突增情况，通过爆破通道安全引向室外空中，避免推向甲醇蒸发器的隐患。

4、多元气主阀和副阀需增设气动或电动紧急切断阀和旁通阀。

5、罐区各储罐和计量罐需增设前后安全切断阀。

6、甲醇储罐甲醇卸车进料管独立增设高位切断阀，有几个甲醇储罐加几个切断阀。

7、甲醛储罐成品入库阀独立增设高位切断阀，有几个甲醛储罐加几个切断阀。

8、甲醇进料计量罐和甲醛采出计量罐也需要增设高位切断阀。

9、甲醇加热甲醛三通阀主路应设计为动力故障全开状态，要求保持蒸发温度抑制氧化温度不再上升。变频器内部有高压电容器，动力掉电时有2秒钟的蓄电能力，罗茨风机送风结束要延迟几秒的缘故。

10、储罐有机挥发气voc回收需加装切断阀和放空阀。

11、甲醛生产车间重点工艺监控参数由变送器接入安全监控系统，罐区安全仪表、切断阀，voc回收安全仪表、切断和放空阀，车间氧化器前主路切断阀和副路旁通阀由安全系统SIS系统联锁控制。

三、甲醛企业安全仪表系统选型及紧急停车系统配置

   目前，我国安全仪表系统及其相关安全保护措施在设计、安装、操作和维护管理等生命周期各阶段，还存在危险与风险分析不足、设计选型不当、冗余容错结构不合理、缺乏明确的检验测试周期、预防性维护策略针对性不强等问题，规范安全仪表系统管理工作亟待加强。随着我国化工装置、危险化学品储存设施规模大型化、生产过程自动化水平逐步提高，同步加强和规范安全仪表系统管理，十分紧迫和必要。国家安监总局规定的15种危险化学工艺中的第十种是“氧化工艺”，安全控制的基本要求是：（氧化）反应温度、（系统）压力的报警和联锁（停止风机）；反应物料的比例（氧醇摩尔比）控制和联锁及紧急切断系统（甲醇供料切断阀、罗获风机、尾气风机）、气相氧含量监测、安全泄放系统、罐区温度压力液位的监测与泵联锁、可燃（甲醇、氢气）和有毒（甲醛）气体检测及报警联锁。

1、仪表选型

目前甲醛行业单位安全仪表要求选用SIL2安全等级和CT6防爆等级的压力变送器、电磁阀，暂时也可选用已经时间运行证明安全可靠的仪表中筛选，如双支热电偶等。

切断阀为电开或气开式、泄放阀应电闭或气闭式。

2、联锁设计

继电器联锁电路为电吸合逻辑，保证停电动作执行停车程序。

3、SIS系统或ESD系统配置介绍

参考标准：

《电气电子可编程电子安全相关系统的功能安全》（GB/T20438）

《过程工业领域安全仪表系统的功能安全》（GB/T21109）

  根据安全仪表功能失效产生的后果及风险，将安全仪表功能划分为不同的安全完整性等级（SIL1-4，为4级）。不同等级安全仪表回路在设计、制造、安装调试和操作维护方面技术要求不同。

等级越高，监控系统的价格也越贵。一般SIL-3级是DCS系统基本系统的3倍以上。

  河北康吉森自动化考虑从我国国情出发，选配了性价比好安全性高的西门子PLC系统作为现场信号采集和命令执行CPU单元，上位安全监控机选配中国台湾研华系列的工控机已在国内外成功应用了9套。根据安全等级设计要求，甲醛生产单位视是否有下游产品及危险等级来配置SI2-3级别的SIS安全系统。例如甲醛综合车间有甲醛、多聚甲醛、甲缩醛、乌洛脱品产品，选用了康吉森TSxPlus SIL3等级的SIS系统。

四、甲醛企业安全监控和ESD紧急停车系统

   考虑甲醇氧化工艺的安全仪表等级要求未明确规定，一般按设计院要求对其仪表功能失效产生的后果及风险评估后，确立的危险等级来明确是SI-1、还是SIL-2或SIL-3（与装置产能、距离、人员密度、周边建筑、设备设施等因素有关），典型应用如下：

1、甲醛企业的安全仪表布局保护涉及到车间、尾炉、罐区。

2、储罐区，中间罐联通回收系统的安全监控联锁运行。

2、界区内监测参数对象有压力、液位、流量、温度（氧化温度，罐内温度）和可燃有毒气监测。

3、联锁对象为主风机、尾气风机；甲醇供料泵，甲醇气切断阀、甲醇液体切断阀；甲醇储罐进出泵、甲醛成品进罐阀和甲醛储罐出料泵；汽包远传电控泄压阀；车间通风扇等。

五、安全系统主要功能

1、需要在线测试帮助功能

2、冗余容错

3、报警记录4、故障记录

5、联锁逻辑图

6、紧急停车

六、SIS系统的硬件安全保护措施

  所有仪表应设防雷过电压保护，24V配电的变送器配备安全隔离栅，交流电源入口和直流输出侧加装过电压保护，避免安全仪表的损坏。

  机柜、操作台、信号屏蔽地有可靠的保护接地，接地电阻应≤4Ω静电或雷雨季节电网的过电压闪络影响，确保系统正常运行。加强巡检制度建设，并履行安全巡检周期。只有系统的硬件不出问题，SIS系统的作用就有了真正的安全卫士。

七、后备电源

  为确保SIS系统或ESD系统和安全仪表工作可靠，应独立配备6KVA的UPS电源，与DCS系统用UPS分离开。有的企业采用了电动阀门，对于紧急切断或放空用需要提供交流220V后备电源，保障系统在动力停电情况下，也能按安全要求执行操作直到安全停产，管道阀门全部处于安全归位状态。