工业安全之过程安全控制四问

newmaker    来源：今日自动化

欢迎访问e展厅 展厅 12 工业安全产品/工业开关展厅 安全模块, 光电保护器, 限位开关, 接近开关, 微动开关, ... 近年来，我国对安全生产的关注程度持续上升，而广泛应用于石油化工等领域的过程控制，也面临着安全的问题。尽管过程安全控制已经发展了几十年的时间，但对于广大用户来说，如何合理、有效地实施安全控制，仍是一个值得研究探讨的问题。本文撷取了业内专家与技术代表的一些观点，希望能够为您带来启迪。 嘉宾： 中国石化集团北京燕山石油化工有限公司高级工程师 王立奉 霍尼韦尔（中国）有限公司过程控制部 李宇霖 ABB（中国）有限公司控制系统部经理 曾硕巍 过程安全控制应该达到哪些要求？ 谈到过程安全控制的要求，ABB（中国）有限公司控制系统部的曾硕巍经理认为，国际功能安全标准IEC61508和IEC61511就是很好的参考，它们为功能安全“良好惯例”设定了全球化的基准。他谈到，这两个标准都强调功能安全应当从整个功能安全生命周期的角度进行考虑和实施，涉及到所有从事功能安全的机构，而不仅仅局限于安全系统供应商。IEC61508是一个通用的功能安全标准，现代功能安全控制产品的开发需要满足其要求，IEC61511更侧重于过程工业工程实施方面的要求，由此可见，过程安全控制应该包含从系统到仪表，再到工程实施、咨询服务、运行机维护等全方位的内容，形成一个综合而完善的机制。 据曾经理介绍，自1979年首次在欧洲北海油气平台实施安全控制系统以来，ABB就一直在不断发展和完善这样一个全面的过程安全机制。到目前，ABB不仅能提供经TüV认证的800xA高完整性安全控制系统和各种类型的安全仪表产品，还在全球拥有8个经TüV认证的安全执行中心，向用户提供专业工程服务；除此之外，ABB还提供全面涵盖整个安全生命周期的咨询服务，如HAZOP（危险与可操作性分析）、SIL等级确定、报警管理等等，真正从安全生命周期的角度提供端对端的保障。 而霍尼韦尔过程控制部安全系统专家李宇霖认为，霍尼韦尔对于工厂运作安全性的承诺，已经远远延伸到传统安全系统的限定范围之外。这些解决方案，一体化集成了安全完整性等级(SIL) 评定的发射器和安全阀，允许采用整体控制和安全性解决方案，结合全面的现场设备诊断，进而改进现场资产管理，提升工厂维护保养和可操作的绩效。此外，霍尼韦尔提供的安全生命周期管理服务，可以补全系统解决方案。这些服务包括危险及风险等级分析、安全完整性等级验证及核实研究、提供安全系统技术要求的文献证明、在线安全仪表系统(SIS)证明测试、维护保养服务，以及零部件管理项目。 而中国石化工程建设公司副总工程师黄步余则从石油化工行业着眼，强调了将安全观念贯穿于安全仪器仪表和控制系统的全过程。他指出，实施过程安全控制，还要充分考虑到可靠性、可用性，以及可维护性，安全系统考虑到了这些要求，才具有实用性。 DCS与SIS走向集成？ ABB的曾硕巍经理认为，过程控制与功能安全的一体化，实际上已经成为了业界的大势所趋。他谈到，在以前，很多企业出于种种考虑，习惯于将控制系统DCS和安全仪表系统SIS分离开来，但ABB从1984年开始，就推出了将DCS与SIS进行集成的一体化系统，而随着时间的推移，DCS与SIS的集成现在越来越被用户所接受，也有更多的厂商开始认同这一趋势。 中国石化集团北京燕山石油化工有限公司王立奉教授指出，在以前，工厂控制系统DCS和安全仪表系统SIS分别设计、分别实施的主要原因是，当时控制系统的可靠性不足以保证安全系统的可靠性。而由于近十年以来DCS技术的发展，其可靠性大幅度提高，成本降低，系统的健壮性也达到与SIS系统相当的水平，所以用户对这方面的担忧越来越少，也使更多的用户接受了两者的集成。 曾经理也谈到，虽然从目前来看，两者的一体化已呈现出明显趋势，但不同厂商对一体化的实施层面仍不尽相同。他举例说，对于一些比较简单的集成，两个控制系统是分开的，到人机界面实现了一体化；而ABB则可以在同一个框架系统结构里面，使用一样的控制网络和控制器硬件，只在固件等方面存在差异，甚至可以把过程控制和安全的应用程序放在同一个控制器里运行，凭借内置的防火墙机制，就可以杜绝过程控制与安全回路应用之间的干扰。 而据霍尼韦尔李经理介绍，霍尼韦尔增强版的Experion?过程知识系统（PKS），也将其独特的安全仪器系统（SIS）进行了集成。Experion嵌入的仿真功能可用于操作员全面培训和控制、显示以及程序步骤认证，帮助改进设备运行效果。不仅如此，该系统还融合了批次处理功能，能够帮助化工以及生命科学相关企业大大提高产量以及生产可靠性。 据介绍，通过与霍尼韦尔最新的Safety Manager平台整合，Experion利用相同的显示器直接为操作员提供重要的安全信息以及火气信息，例如系统停车前警报。使用Experion，操作员就可以获得全厂范围内的SIS点数据、诊断和系统信息，以及警报和事件、操作员显示器和事件序列信息。这减少了现场传感器设备安装数量，从而降低了整体系统成本和维护成本。 如何处理过程安全控制中的人员因素？ 各种各样的系统产品，都离不开人员的操作和使用，所以即便厂商提供的控制系统、安全仪表等软硬件产品再可靠，也万万不能忽视操作人员的重要性。燕山石化的王立奉高工就指出，操作人员是构成过程安全系统的重要一环，如果在安全仪表系统上进行维护、操作或修改等作业时处理不当，也会导致严重后果，造成停产或巨大经济损失。那么如何处理过程安全控制中人员的因素呢？ ABB的曾经理谈到，作为系统的供应商，ABB除了提供一流的硬件和软件产品及体系化的功能安全管理系统，也可以通过多种途径，帮助用户完善操作人员的因素。比如通过人体工程学，改善操作运行的环境，把操作界面设计得更合理，更符合人操作的习惯；或者对报警管理进行优化和完善；ABB也可以根据客户的具体特点，帮助客户量身设计一套规范的操作流程，以提高操作运营的效率，降低因人员因素而导致的安全隐患。 霍尼韦尔的李经理谈到，在操作人员这一环节，霍尼韦尔充分利用了Experion所集成的UniSim仿真工具的功能，在系统上线前对操作员进行仿真培训。这样，操作员可以事先熟悉操作流程以及过程情况，从而减少实际操作过程中的失误，以提高可靠性。Experion全面的仿真功能通过模拟测试控制策略、显示以及过程步骤等能够显著提高工程效率。在这方面，Experion提供的另外一个重要功能是独有的警报暂缓功能，这使操作员可以对报警进行更好的管理和优先处理，在可能导致工艺混乱的异常情况下来提高操作员的效率。 过程安全控制将向何处去？ 过程安全控制今后的发展趋势，一直受到各厂商及行业用户的共同关注。我们也看到，这一趋势的走向，实际上也正是由供应商与用户双方所共同影响的。 关于这一话题，ABB（中国）有限公司控制系统部曾硕巍经理认为：从产品和技术的层面上讲，过程控制与安全的一体化已呈显著趋势，将来会越来越明显。当然，出于各厂商技术上的差异，以及用户在理念上的差异，其一体化的程度仍将存在讨论的空间。 曾经理认为，过程安全控制的另外一个趋势是，用户将倾向于通过精细化的论证和优化设计，降低过程安全控制的成本。他指出，为使安全系统保持在一定的SIL等级上，往往需要根据相关功能安全规范进行定期的检验测试，这产生可观的成本，而SIL的等级越高，维护的成本也会越大。在过去，用户在过程安全系统上常常存在过分设计的情况，例如过多采用了不必要的高SIL等级回路，产生大量成本。而今后可以通过优化的设计，在保证安全性的基础上，把高等级回路的数量尽可能减少，同时通过采用PST（部分行程测试）等途径尽可能地延长检验测试的间隔, 减少成本。 霍尼韦尔李经理则从安全控制的范围的角度进行了概述。他认为，过程安全控制将越来越强调物理安全与信息安全的并重；同时，今后的集成安全解决方案对工厂覆盖的区域范围将更加广泛，在这种机遇下，无线监测与控制技术也将因此而得到更多的重视。(end)

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