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儀表聯鎖相關知識

作者:儀表堂堂說儀表

1、聯鎖的基本功能

聯鎖保護系統是當生産裝置的工藝過程和裝置出現異常時使相應的執行機構動作,實作裝置和裝置處于安全狀态的系統。

它既能保證生産裝置和裝置的正常開、停、運轉,又能在工藝過程出現異常時,按規定的程式保證裝置和裝置的安全。是以聯鎖保護系統的安全可靠運作對實作生産裝置的正常生産和裝置的正常運作至關重要。

聯鎖保護系統通常由以下三部份構 :發信元件,執行元件,邏輯元件 。

聯鎖保護系統是涉及多個專業的系統,儀表在其中是最為重要的,管好用好聯鎖儀表是儀表專業的重點,也是難點。

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  1. 聯鎖的分類

裝置聯鎖:指機組、泵、公用工程部的水處理系統的聯鎖保護系統及回路。

環保聯鎖:包括與環境保護有關的環保裝置聯鎖保護系統及回路。

工藝聯鎖:為除裝置聯鎖和環保聯鎖以外的聯鎖保護系統及回路。

關鍵機組:關鍵機組是指對公司生産過程以及公司水、電、汽、氣網供應有重要影響的裝置,一旦發生故障,将嚴重影響公司的安全正常生産,造成公司生産裝置大面積循環或停工以及造成公司水、電、汽、氣網系統波動緻使一套以上生産裝置停工的連續運作的單體旋轉機械裝置。

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根據聯鎖回路控制的範圍将聯鎖保護回路分為A、B兩類管理,在統計聯鎖回路時,以輸入條件為準,一個輸入條件作為一個聯鎖回路計算。

A類聯鎖是指能造成裝置停工、大範圍停車的工藝聯鎖保護回路和關鍵機組上的裝置聯鎖保護回路。

其餘均為B類聯鎖,B類聯鎖包括自啟動聯鎖保護等。

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3、聯鎖的相關術語

操作模式(Mode of operation): 指儀表保護功能的操作方式。

MooN:在儀表保護功能中,由“N”個互相獨立的通道中,其中“M”個通道連在一起滿足執行安全功能所需的條件。

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旁路(Override):指為了阻止一個自動裝置或系統執行其保護功能而采取的任何動作。

備援(Redundancy):指使用多個元件或系統執行同一功能; 備援可以使用相同的元素(相同的備援),也可以使用不同的元素(不同的備援)。備援功能可以實作安全容錯,也可以實作危險的容錯,或兩者的組合。

風險(Risk):本文中的風險危險工況發生的機率乘以危險工況的後果。

安全失效(Safe Failure):指一個失效發生時,也不會将一個安全儀表功能置于危險狀态。

安全失效率:指機關時間内發生安全失效的數量。

安全完整性等級 (SIL): IEC 61511中的定義: 安全儀表系統中為保證安全儀表功能所需的安全完整性等級,通常分為SIL 1至SIL 4級,SIL 4 具有最高水準的安全完整性,SIL 1 具有最低的安全完整性。國内文檔中指危險故障等級 1、2、 3 或 4, 源于需求失效的後果和需求率,以前稱之為儀表保護功能等級。

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1oo2 二取一表決 (目的是保證失效安全)

2oo2 二取二表決(目的是實作容錯功能)

2oo3 三取二表決(目的是失效安全和容錯)

BPCS 基本過程控制系統,一般指DCS、PLC或SCADA系統

C&E 因果圖 (或停車矩陣表)

EPC 工程、采購、建設項目階段

LOPA 保護層分析

LS SIS中的邏輯表決功能塊

MOC 變更管理

MooN 從“N”個總部件中取“M”個部件表決

MOS 維修旁路開關

NDE 正常失電模式

NE 正常帶電模式

OOS 操作旁路開關

ORA 操作風險評估(Operational Risk Assessment)

SIF 安全儀表功能 (在IEC 61508/61511中定義的, 等同于IPF)

SIL 安全完整性等級

SOV 電磁閥

SORA 安全旁路風險評估(Safety Override Risk Assessment)

SRS 安全要求規範(Safety Requirement Specification)

Trip 跳車,指一個儀表保護功能的動作

UZ 用于标明儀表保護功能的位号編号系統,是一個聯鎖功能組的簡稱

4、聯鎖的相關知識

正反邏輯:反邏輯、正邏輯:正反邏輯起源:在數字電路中,輸出信号與輸入信号之間有一定的邏輯關系,例如非門,當輸人信号為高電平時,輸出為低電平;反之,當輸入為低電平,輸出為高電平。為了友善,在邏輯電路中用符号1和0來表示高電平和低電平兩種狀态,換言之即高電平是邏輯“1”,低電平是邏輯“0”。這是一種人為的規定,亦可以反過來将高電平定為邏輯“0”,低電平定為邏輯“1”。由于大多數數字電路采用的是正電源、矽管電路,用高電平作邏輯1、低電平作邏輯0比較友善,是以定為用1表示高電平。正、負邏輯隻是規定不同,沒有好壞之分。 如令H=1,L=0,則稱之為正邏輯體制,與此相反,若令H=0,L=1,則稱之為負邏輯體制。 一般滿足正常條件為1(或通電為1),為正邏輯,即1動作。為非故障安全型。通常情況下常通電,故障或動作時斷電(0),為負邏輯。

幹觸點:也稱為幹接點,是一種無源開關,具有閉合和斷開的兩種狀态,兩個接觸點之間沒有極性,可以互換 。

濕觸點:也稱為濕接點,是一種有源開關,具有有電和無電的兩種狀态,兩個接點之間有極性,不能反接。

常開、常閉:正常操作情況下觸點斷開為常開,反之為常閉。

  1. 聯鎖的相關管理

發信、執行元件基本都在現場,統計和實踐表明現場儀表引發的聯鎖事件在聯鎖事故中至少占50%以上。加強現場儀表的管理是減少事故、穩定生産的關鍵。

1、正确區分聯鎖儀表和非聯鎖儀表。做好醒目明顯的辨別,如:(1)用紅字不鏽鋼位号牌(牌上印上儀表描述及媒體、溫度、壓力等工藝參數)挂在穿線管上辨別聯鎖儀表,用黃字不鏽鋼位号牌辨別控制儀表,用黑字位号牌辨別訓示儀表。(2)用紅字标簽紙貼在儀表上辨別聯鎖儀表,用黃字标簽紙貼在儀表上辨別控制儀表,用黑字标簽紙貼在儀表上辨別訓示儀表。

2 、加強聯鎖儀表作業的确認工作。如聯鎖儀表作業需班長或代理行使班長職責的人員或技術員進行确認方可作業,夜班人員需兩人進行确認方可作業。

3 、提高作業人員安全素養。加強聯鎖邏輯、聯鎖旁路等知識培養,确認聯鎖儀表作業時處于旁路狀态,根據辨別準确識别聯鎖儀表,辨別和資料或系統不一緻時能再次與班長或技術員提出确認。

4 、做好聯鎖儀表基礎資料(如儀表說明書,聯鎖邏輯圖)的準備,便于聯鎖作業時及時準确地查閱,提高聯鎖儀表處理能力和準确度。

5、 加強聯鎖值的确認工作(杜絕随意的修改),確定聯鎖動作的準确性,因生産需要修改後做好資料更改,檔案存檔。

6、 定期校驗和更換易失效的儀表。一個周期使用後在裝置大修中應對聯鎖儀表進行校驗;裝置開工前對聯鎖的動作準确性進行确認。

7、 做好執行儀表附件的維護和保養。在大修中對附件做好防腐等保養工作,對氣源減壓閥、保位閥、電磁閥等部件定期更換。

8 緊急停車按鈕,應設有可靠的護罩。

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